CN112866657A - 控制装置、控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了控制装置、控制方法和存储介质。控制装置包括被配置为获取光学信息的获取单元、被配置为使图像传感器相对于与成像光学系统的光轴正交的平面倾斜的倾斜控制单元，以及计算单元，该计算单元被配置为基于来自图像传感器的信号通过相位差检测方法来计算图像偏移量，并且基于该图像偏移量和转换系数来计算散焦量。计算单元基于该光学信息和作为由该图像传感器与该平面形成的角度的倾斜角度来改变该信号的校正量和该转换系数中的至少一个。

Description

控制装置、控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及提供焦点控制和倾斜控制的控制装置。

背景技术

传统上已知被称为沙伊姆弗勒(Scheimpflug)原理的技术，该技术通过使透镜和图像传感器相对倾斜来延伸视野深度。日本专利公开(“JP”)2003-75716公开了一种用于针对每个被摄体执行控制焦点位置以便使对比度(contrast)评估值最大化的处理并且用于确定焦点位置和倾斜控制量以便聚焦在多个被摄体上的方法。JP 2001-116980公开了一种用于驱动焦点位置从一端到另一端并且用于存储焦点位置以便使针对每个被摄体的对比度评估值最大化的方法。

然而，JP 2003-75716和2001-116980中公开的方法提供了使用对比度AF的焦点控制，因此需要相对长的时间。另外，它们实际上移动聚焦透镜和图像传感器以计算倾斜角度和焦点位置，因此不必要的操作使质量恶化。

作为这些问题的解决方案，可想到使用相位差AF的焦点控制方法。然而，在图像传感器倾斜的情况下的相位差AF可能引起摆动(hunting)，并且高速且高度精确的焦点控制可能变得困难。

发明内容

本发明提供了即使当成像平面倾斜时也可以提供高速且高度精确的焦点控制的控制装置、控制方法和存储介质。

根据本发明的一个方面的控制装置包括：获取单元，被配置为获取光学信息；倾斜控制单元，被配置为使图像传感器相对于与成像光学系统的光轴正交的平面倾斜；以及计算单元，被配置为基于来自图像传感器的信号通过相位差检测方法来计算图像偏移量，并且基于该图像偏移量和转换系数来计算散焦量。计算单元基于该光学信息和作为由该图像传感器与该平面形成的角度的倾斜角度来改变该信号的校正量和转换系数中的至少一个。至少一个处理器或电路被配置以执行这些单元中的至少一个的功能。

根据本发明的另一方面的控制方法包括以下步骤：获取光学信息；使图像传感器相对于与成像光学系统的光轴正交的平面倾斜；以及基于来自图像传感器的信号通过相位差检测方法来计算图像偏移量，并且基于该图像偏移量和转换系数来计算散焦量。该计算步骤基于该光学信息和作为由该图像传感器与该平面形成的角度的倾斜角度来改变该信号的校正量和该转换系数中的至少一个。

一种存储用于使计算机执行以上控制方法的程序的非瞬态计算机可读存储介质或者该程序还构成本发明的另一方面。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的另外的特征将变得清楚。

附图说明

图1是每个实施例中的图像拾取装置的框图。

图2是每个实施例中的图像传感器的像素配置图。

图3A至图3D说明每个实施例中的位偏移量(bit shift amount)的计算。

图4说明每个实施例中的转换系数的计算。

图5A至图5C说明每个实施例中的倾斜控制。

图6说明每个实施例中的焦点控制和倾斜控制。

图7是根据第一实施例的控制方法的流程图。

图8A和图8B说明每个实施例中的阴影校正。

图9A和图9B是每个实施例中的与阴影校正系数相关的数据表。

图10A和图10B说明每个实施例中的转换系数的校正。

图11A和图11B是每个实施例中的与转换系数相关的数据表。

图12是根据第二实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，将给出对根据本发明的实施例的描述。

整体配置

现在参考图1，将给出根据该实施例的图像拾取装置的描述。图1是图像拾取装置(控制装置)100的框图。变焦透镜101在光轴方向上移动，并改变焦距(focal length)。聚焦透镜102在光轴方向上移动，并提供焦点控制。光圈(孔径光阑)单元103调整光量。在该实施例中，变焦透镜101、聚焦透镜102和光圈单元103形成成像光学系统。

已通过成像光学系统的光经由带通过滤器(BPF)104和颜色过滤器105被图像传感器106接收。带通过滤器104可以被插入到成像光学系统的光路中并从成像光学系统的光路中撤出。图像传感器106具有CMOS传感器等，并且对通过成像光学系统形成的光学图像(被摄体图像)进行光电转换。AGC 107控制从图像传感器106输出的模拟电信号(成像信号)的增益。A/D转换器108将模拟电信号转换成数字信号(数字成像信号)。相机信号处理单元109对数字成像信号执行各种图像处理，以生成视频信号。视频信号经由通信单元110被输出到通过有线或无线通信与图像拾取装置100连接的监视监控设备111。另外，通信单元110从外部设备接收命令并将诸如命令之类的控制信号输出到图像拾取装置100的控制单元(倾斜/焦点控制单元)115。

焦点检测信息计算单元(计算单元)112针对每个目标被摄体区域从相机信号处理单元109接收RGB像素值或亮度值，并获取相位差距离信息。被摄体确定单元113接收来自相机信号处理单元109的结果并在成像画面中检测被摄体。被摄体确定单元113还可以确定诸如人或汽车之类的由用户指定或预先设定的被摄体。

倾斜/焦点驱动量计算单元(驱动量控制单元)114获取来自焦点检测信息计算单元112的焦点检测信息和来自被摄体确定单元113的被摄体信息。倾斜/焦点驱动量计算单元114基于焦点检测信息和被摄体信息以及来自控制单元115的倾斜角度和焦点位置来计算与场景对应的适当的(最优的)倾斜角度和焦点位置。

控制单元115基于由倾斜/焦点驱动量计算单元114计算出的倾斜角度和焦点位置来控制倾斜角度和焦点位置。控制单元115根据来自通信单元110的指令来执行自动聚焦(AF)或手动聚焦(MF)中的焦点控制、变焦控制和光圈控制。控制单元115从图像传感器驱动单元116、光圈驱动单元117、焦点驱动单元118和变焦驱动单元119接收当前位置并将当前位置输出到倾斜/焦点驱动量计算单元114。控制单元115分别向图像传感器驱动单元(倾斜控制单元)116和焦点驱动单元(焦点控制单元)118指示由倾斜/焦点驱动量计算单元114计算出的倾斜角度和焦点位置。

图像传感器驱动单元116基于由控制单元115指示的倾斜角度来使图像传感器106倾斜并控制倾斜角度。通常，用于使图像传感器106倾斜的旋转轴位于成像画面的中心处，并且图像传感器106绕该旋转轴倾斜，但本发明不限于该示例。光圈驱动单元117基于从控制单元115传送的光圈的设定值来控制光圈单元103的位置。焦点驱动单元118基于由控制单元115指示的焦点设定位置(基于散焦量)来控制聚焦透镜102的位置(执行焦点控制)。变焦驱动单元119基于从控制单元115传送的变焦设定值来控制变焦透镜101的位置。

焦点检测信息计算单元112使用由相机信号处理单元109获得的焦点检测数据，并且通过相位差检测方法来执行焦点检测信息计算处理。更具体地，相机信号处理单元109生成由通过成像光学系统的一对光瞳区域的光束形成的一对图像数据作为焦点检测数据，并且焦点检测信息计算单元112基于这对图像数据的偏移量来检测散焦量。因此，焦点检测信息计算单元112在不使用专用AF传感器的情况下，通过基于图像传感器106的输出的成像平面相位差检测方法来执行焦点检测。稍后将给出通过成像平面相位差检测方法进行的焦点检测信息计算单元112的焦点检测信息计算操作的详细描述。焦点检测信息计算单元112可以获取与特定频率的对比度相关的评估值(对比度评估值)，并且基于原始焦点位置与提供峰值对比度评估值的焦点位置之间的差异来计算散焦量。

存储器(存储单元)120存储与由控制单元115执行的程序相关的数据、以及稍后描述的与阴影校正系数相关的数据和与转换系数相关的数据。

通过成像平面相位差检测方法进行的焦点检测信息计算操作

现在参考图2，将给出图像传感器106的像素配置的描述。图2是图像传感器106的像素配置图。在图像传感器106中，所有像素201中的每个在X方向上被划分为两个光电转换单元201a和201b。在图像传感器106中，每个光电转换单元(光电转换单元201a和201b中的一个)的光电转换信号与两个光电转换单元201a和201b的光电转换信号之和是独立地可读的。通过从两个光电转换单元201a和201b的光电转换信号之和中减去一个光电转换单元(光电转换单元201a或201b)的光电转换信号，可以获得与另一个光电转换单元的光电转换信号对应的信号。每个光电转换单元中的光电转换信号被用作用于相位差AF的焦点检测数据。两个光电转换信号之和被用作通常捕获的图像数据。

通过相关计算来计算以这种方式生成的与光电转换单元201a的光电转换信号对应的信号(A图像)和与光电转换单元201b的光电转换信号对应的信号(B图像)之间的相对图像偏移量。由此，可以计算位偏移量[bit]，该位偏移量[bit]是这对图像信号之间的相关度。通过将位偏移量乘以转换系数，可以将其转换成预定区域中的散焦量[mm]。

该实施例假定从图像传感器106读出来自每个像素201的一个光电转换单元的输出信号和所有光电转换单元的输出信号之和。例如，当读出光电转换单元201a的输出信号以及光电转换单元201a和201b的输出信号之和时，可以通过从光电转换单元201a和201b的输出信号之和中减去光电转换单元201a的输出来获得光电转换单元201b的输出信号。由此，可以获得A图像和B图像两者，并且可以实现通过成像平面相位差检测方法进行的焦点检测。光电转换单元201a和201b的输出信号之和一般形成输出图像的一个像素(输出像素)。由于该图像传感器是已知的，因此将省略其详细描述。

接下来，描述通过成像平面相位差检测方法进行的焦点检测信息计算操作。以下的焦点检测信息计算操作主要由焦点检测信息计算单元112执行。

首先，焦点检测信息计算单元112设定焦点检测位置。接下来，焦点检测信息计算单元112读出焦点检测数据。可以通过使用从由焦点检测信息计算单元112设定的焦点检测位置中的像素读出的信号来生成A图像和B图像的各个信号。接下来，焦点检测信息计算单元112通过相关计算来计算A图像与B图像之间的相对图像偏移量，从而计算位偏移量P[bit]。

现在参考图3A至图3D，将给出相关计算方法的示例的描述。图3A至图3D是相关计算方法(位偏移量的计算)的说明性图。在图3A至图3D中，纵坐标轴表示信号值并且横坐标轴表示位(位置)。假定从图像传感器106的像素(焦点检测像素)读出A图像和B图像的信号。相机信号处理单元109首先针对A图像和B图像中的每个执行数字滤波处理，以便减少噪声。图3A图示了滤波后的波形。

如图3A至图3D中图示的，焦点检测信息计算单元112对A图像信号和B图像信号中的一个或两个进行位偏移并计算此时的相关量COR。此时的相关量COR是但不限于A图像与B图像彼此重叠时的面积、通过从A图像的面积减去B图像的面积而获得的值或者表示相关度的计算值。现在，将给出相关量COR是A图像与B图像彼此重叠时的面积的情况的描述。当A图像与B图像彼此重合时，A图像与B图像之间的重叠变大，并且因此提供了最高的相关性和大的相关量COR。这里，相关量COR具有最大值时的偏移量[bit]变为位偏移量P[bit]。

接下来，获得转换系数K作为与位偏移量P相乘以计算散焦量DEF的值。现在参考图4，将给出计算转换系数K的描述。图4说明了转换系数K的计算。在图4中，Z方向轴表示成像光学系统的光轴方向，并且Z＝0表示图像传感器106的(成像)平面。Zep表示出射光瞳距离。作为Z＝Zep上的A图像和B图像的焦点检测光束的光强度分布的光瞳强度分布PI_A和光瞳强度分布PI_B是从相应光电转换单元201a和201b输出的信号(焦点检测信号)的投影在出射光瞳平面上的投影图像。

图4中的PI_A和PI_B指示一维光瞳强度分布。光瞳强度分布PI_A和PI_B的重心间的距离被设定为基线长度BL。此时，可以通过出射光瞳距离Zep与基线长度BL的比率来计算相对于A图像与B图像之间的位偏移量P[bit]的光轴方向上的改变量[mm]。因此，可以通过以下表达式(1)表达转换系数K。

K＝Zep/BL (1)

接下来，焦点检测信息计算单元112通过以下表达式(2)计算散焦量DEF[mm]。

DEF＝P×K (2)

在聚焦在焦点检测位置上时，倾斜/焦点驱动量计算单元114通过以下表达式(3)基于散焦量DEF来计算聚焦透镜102的驱动量M[lensmm]。控制单元115控制焦点驱动单元118并驱动聚焦透镜102。

M＝DEF×FS (3)

在表达式(3)中，FS表示用于将散焦量DEF[mm]转换成透镜驱动量[lensmm]的灵敏度。控制单元115设定透镜驱动量M，并且使焦点驱动单元118在光轴方向上将聚焦透镜102驱动到设定值，由此提供聚焦在焦点检测位置上的图像。

倾斜/焦点驱动量计算单元114基于通过成像平面相位差检测方法获得的焦点检测信息来计算散焦量DEF，并且基于散焦量DEF来计算焦点驱动量和倾斜角度。然而，当图像传感器106倾斜时，不能获取正确的散焦量DEF，或者不能计算恰当的焦点驱动量或倾斜角度。因此，根据该实施例的图像拾取装置100如下地执行倾斜控制。

倾斜控制的说明

将参考图5A至图5C来描述倾斜控制。图4是倾斜控制的说明性图。图5A图示了光学系统(成像光学系统)与图像传感器106彼此平行。焦点距离(focus distance)L对准焦点，并且焦平面与光学系统和图像传感器106中的每个平行。图5B图示了图像传感器106从图5A的状态绕图像传感器旋转轴旋转并执行倾斜控制。当执行倾斜控制时，基于沙伊姆弗勒原理，焦平面也绕与图像传感器旋转轴对应的焦平面旋转轴旋转。因此，所有被摄体可以在某个平面上从短距离被聚焦到长距离。

根据沙伊姆弗勒原理，当光学系统的主平面与图像传感器106的成像平面在某一条直线上彼此相交时，焦平面也与同一直线相交。使用焦距f、焦点距离L和俯角a根据沙伊姆弗勒原理通过以下表达式(4)来计算倾斜角度b。

b＝tan^-1(f/(L tan a)) (4)

图5C图示了具有被摄体X和Y的场景。在这种情况下，如图5C中图示的，焦平面可以被控制使得被摄体X和Y的脸被对准焦点。因此，必须执行焦点控制以及倾斜控制。最佳焦平面(或最优倾斜角度和聚焦位置)对于每个被摄体是不同的，并且对于用户难以进行手动调整。

现在参考图6，将给出根据被摄体计算合适的倾斜角度和焦点位置的示例的描述。图6是倾斜控制和焦点控制的说明性图。类似于图5C，被摄体X和Y作为目标被摄体存在。

聚焦透镜102的当前倾斜角度和位置处于图6的上部所示的位置关系。x表示聚焦在被摄体X上所必需的焦平面上的校正量，并且y表示聚焦在被摄体Y上所必需的焦平面上的校正量。从图像传感器106上的倾斜轴到被摄体的距离对于被摄体X是k1[um]并且对于被摄体Y是k2[um]。这里，以下表达式(5)和(6)成立，其中，α[°]是用于同时聚焦在被摄体X和Y上的倾斜角度并且β是焦平面上的焦点校正量。

x-β＝k1×tanα+β (5)

y＝k2×tanα-β (6)

求解表达式(5)和(6)的联立方程，将倾斜角度α和焦点校正量β分别表达为以下表达式(7)和(8)。

可以通过将焦点校正量β除以聚焦透镜102的灵敏度FS来简单地计算焦点控制量。另一方面，可以通过根据灵敏度FS求解高阶表达式或多项式来精确地计算焦点控制量。然而，该实施例不限于该示例，并且可以通过其它方法来计算。

第一实施例

现在参考图7，将给出根据第一实施例的控制方法(根据倾斜角度的焦点/倾斜角度校正处理)的描述。图7是根据该实施例的控制方法的流程图。图7中的各个步骤主要由通信单元110、焦点检测信息计算单元112、倾斜/焦点驱动量计算单元114或控制单元115来执行。

首先，在步骤S701中，通信单元110向控制单元115发送焦点检测命令。接下来，在步骤S702中，控制单元115向倾斜/焦点驱动量计算单元114发送焦点检测命令，以开始焦点检测。在步骤S702至S707中针对两个焦点检测位置计算散焦量，但是为了简化描述，将描述一个焦点检测位置处的焦点检测计算。

接下来，在步骤S703中，焦点检测信息计算单元112从图像传感器106获取关于焦点检测位置的A图像信号和B图像信号。焦点检测位置可以是由被摄体确定单元113确定为被摄体存在的位置的位置或者是预设位置。接下来，在步骤S704中，焦点检测信息计算单元112针对A图像信号和B图像信号中的每个执行阴影校正处理(光学校正处理)。在使用成像平面相位差检测方法的焦点检测中，基于A图像信号与B图像信号之间的相关性来计算散焦量。

由于遮光导致的阴影可能使A图像信号与B图像信号之间的相关性(信号之间的一致度)降低。因此，在使用成像平面相位差检测方法的焦点检测中，可以执行阴影校正处理(光学校正处理)，以便改善A图像信号与B图像信号之间的相关性(信号之间的一致度)以及焦点检测性能。

现在参考图8A和图8B，将给出A图像信号和B图像信号的阴影校正的描述。图8A和图8B是阴影校正的说明性图以及成像光学系统的截面图。成像光学系统包括前透镜801、光圈802、后透镜803，并且前透镜801、光圈802和后透镜803指示各位置处的光束直径。当焦点检测位置是图像传感器106的中心c时，出射光瞳被A图像的部分光瞳区域和B图像的部分光瞳区域基本上均等地划分。

另一方面，如图8B中图示的，当图像传感器106倾斜并且焦点检测位置h是图像传感器106的周边像高时，光量受到成像光学系统的遮光的限制，并且出射光瞳被不均等地划分。因此，出现被称为阴影的现象，该现象使得A图像信号与B图像信号之间有强度差异，从而导致不良的平衡。

接下来，在图7的步骤S704中，焦点检测信息计算单元112执行阴影校正处理(光学校正处理)。首先，基于焦点检测位置处的像高、成像光学系统的光学信息和图像传感器106的倾斜角度中的至少一个来确定A图像信号的第一阴影校正系数和B图像信号的第二阴影校正系数(第一校正量和第二校正量)。光学信息例如是由控制单元115获取的。在这种情况下，控制单元115是获取光学信息的获取单元。

存储器120将与阴影校正系数相关的数据存储在如图9A和图9B中所示的表中。然而，本发明不限于该示例，并且可以通过计算来获得。图9A和图9B是与阴影校正系数相关的数据表。在图9A和图9B中，阴影校正系数是基于焦点位置、焦点检测位置处的像高和倾斜角度来确定的，但图9A和图9B仅仅是例示性的，并且表格产生方法可以是其它方法。当倾斜角度大时，遮光影响变强并且阴影校正系数(校正量)变大。换句话说，当倾斜角度是第一倾斜角度时，校正量是第一校正量，并且当倾斜角度是大于第一倾斜角度的第二倾斜角度时，校正量是大于第一校正量的第二校正量。

接下来，焦点检测信息计算单元112将A图像信号乘以A图像的阴影校正系数(第一阴影校正系数)并且将B图像信号乘以B图像的阴影校正系数(第二阴影校正系数)。然后，使A图像信号的强度与B图像信号的强度彼此相似，并且阴影校正处理(光学校正处理)结束。在该实施例中，成像光学系统的光学信息包括焦点位置、变焦位置和光圈值(F数)中的至少一个，但不限于它们。

接下来，在图7的步骤S705中，焦点检测信息计算单元112基于A图像信号与B图像信号之间的相关量来计算位偏移量P。接下来，在步骤S706中，焦点检测信息计算单元112基于成像光学系统的光学信息和图像传感器106的倾斜角度来计算转换系数K。

图10A和图10B是校正转换系数K的说明性图，并且通过图像传感器106的中心位置c处的像素(焦点检测像素)201的A图像的部分光瞳区域和B图像的部分光瞳区域图示了出射光瞳1001。图10A图示了图像传感器106未倾斜，并且图10B图示了图像传感器106倾斜。在图10B中，与图10A相比较，因为图像传感器106倾斜，所以出射光瞳1001的形状改变。由于出射光瞳1001的形状改变，A图像信号的强度与B图像信号的强度彼此相似。然而，在图像传感器106倾斜的状态下，与图像传感器106不倾斜的状态相比较，光的重心位置改变，并且即使散焦量相同，位偏移量P也改变。这是因为，基线长度通过使图像传感器106倾斜而变得伪长(pseudo long)。由于该现象，不能计算出精确的散焦量，并且因此转换系数K可以根据图像传感器106的倾斜角度而改变。

图11A和图11B是关于转换系数K的数据表。与转换系数K相关的数据以如图11A和图11B中所示的表被存储在存储器120中。然而，本发明不限于该示例，并且可以通过计算而获得。在图11A和图11B中，转换系数K是基于焦点位置、焦点位置处的像高和倾斜角度来确定的，但图11A和图11B仅仅是例示性的，并且数据产生方法可以是其它方法。

在通过计算获得转换系数K时，可以使用倾斜角度α通过以下表达式(9)来表达转换系数K。

K＝(Zep/BL)×cosα (9)

然而，表达式(9)仅仅是计算转换系数K的示例，可以使用其它方法来计算转换系数K。当倾斜角度α大时，如表达式(9)所表达的，转换系数K变小。即，当倾斜角度是第三倾斜角度时，转换系数是第一转换系数，并且当倾斜角度是比第三倾斜角度大的第四倾斜角度时，转换系数是比第一转换系数小的第二转换系数。

接下来，在图7的步骤S707中，焦点检测信息计算单元112基于位偏移量P和转换系数K来计算散焦量DEF。接下来，在步骤S708中，焦点检测信息计算单元112执行步骤S702至S707，并且确定在计算出的两个焦点检测位置处的散焦量DEF1和DEF2是否在a值(预定范围)之内。这里，a值可以被设定为作为视野深度的±Fδ。当在步骤S708中散焦量DEF1和DEF2不在a值之内时，流程前进至步骤S709。

在步骤S709中，倾斜/焦点驱动量计算单元114基于由焦点检测信息计算单元112计算出的散焦量DEF1和DEF2来计算焦点驱动量d和倾斜角度驱动量θ。接下来，在步骤S710中，控制单元115根据在步骤S708中由倾斜/焦点驱动量计算单元114计算出的焦点驱动量d和倾斜角度驱动量θ来控制焦点驱动单元118和图像传感器驱动单元116。然后，返回到步骤S702，控制单元115执行焦点检测。从步骤S710返回到步骤S702的定时可以是在焦点和倾斜驱动之后或者是在焦点和倾斜驱动期间。在焦点和倾斜驱动期间可能无法获取对比度值等。因此，驱动聚焦透镜102的焦点驱动单元118和驱动图像传感器106的图像传感器驱动单元116可以同时驱动聚焦透镜102和图像传感器106。因此，可以比以往更快地进行焦点控制和倾斜角度校正。

如果在步骤S708中散焦量DEF1和DEF2在a值之内，那么控制单元115确定是对准焦点状态，并且结束该流程(焦点/倾斜角度校正控制程序)。

该实施例即使在成像平面倾斜时也可以通过成像平面相位差检测方法来精确地执行焦点检测并快速地计算倾斜角度和焦点检测，并且提高精确度和质量。

第二实施例

现在参考图12，将给出根据第二实施例的控制方法(根据倾斜角度的焦点和倾斜角度校正处理)的描述。图12是根据该实施例的控制方法的流程图。图12中的各个步骤主要由通信单元110、焦点检测信息计算单元112、倾斜/焦点驱动量计算单元114或控制单元115来执行。

该实施例与第一实施例(图7)的不同之处在于，基于校正量来改变焦点检测方法(步骤S1205和S1212被插入到图12中)。该实施例中的其它配置和方法与第一实施例中的配置和方法相同，因此将省略其描述。

在步骤S1204中，焦点检测信息计算单元112在阴影校正期间确定校正量(阴影校正系数)。接下来，在步骤S1205中，焦点检测信息计算单元112确定校正量是否在q值之内(小于预定校正量)。当图像传感器106的倾斜角度大并且焦点检测位置处于高的像高时，A图像信号和B图像信号的强度平衡不良，或者当由于遮光影响而导致强度低时，校正量变得太大，并且精确的校正可能难以获得。如果精确的校正难以获得，那么焦点检测精确度恶化并且不能计算出精确的焦点位置和倾斜角度。因此，在该实施例中，如果在步骤S1205中校正量不在q值之内(校正量大于预定校正量)，那么在步骤S1212中改变焦点检测方法。即，在步骤S1212中，焦点检测信息计算单元112通过与传统方法类似的对比度检测方法而非相位差检测方法来计算散焦量DEF1和DEF2。

因此，在该实施例中，焦点检测信息计算单元112在校正量小于预定校正量时通过相位差检测方法来计算散焦量，并且在校正量大于预定校正量时通过对比度检测方法来计算散焦量。

该实施例执行相位差检测方法的焦点检测与对比度检测方法的焦点检测的组合。由此，与仅通过传统的对比度检测方法执行焦点检测的情况相比较，通过相位差检测方法来检测距离直到校正量等于或小于q值，并且焦点和倾斜角度比以往更快地被校正。另外，即使当倾斜角度大并且焦点检测位置处于高的像高时，也可以合适地校正焦点和倾斜角度。

其它实施例

本发明的(一个或多个)实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可以被更完整地称为“非瞬态计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能而通过由系统或装置的计算机执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供到计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪存设备、存储卡等中的一个或多个。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

即使当成像平面倾斜时，每个实施例也可以执行高度精确的焦点检测，并且执行高速、高度精确和高质量的倾斜角度控制和焦点位置校正控制。因此，每个实施例可以提供即使当成像平面倾斜时也可以提供高速且高度精确的焦点控制的控制装置、控制方法和存储介质。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种控制装置，包括：

获取单元，被配置为获取光学信息；

倾斜控制单元，被配置为使图像传感器相对于与成像光学系统的光轴正交的平面倾斜；以及

计算单元，被配置为基于来自所述图像传感器的信号通过相位差检测方法来计算图像偏移量，并且基于所述图像偏移量和转换系数来计算散焦量，

其特征在于，所述计算单元基于所述光学信息和作为由所述图像传感器与所述平面形成的角度的倾斜角度来改变所述信号的校正量和所述转换系数中的至少一个，

其中，至少一个处理器或电路被配置以执行所述单元中的至少一个的功能。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述光学信息包括焦点位置、变焦位置和F数中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的控制装置，还包括被配置为存储与所述校正量相关的数据的存储器。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，当所述倾斜角度是第一倾斜角度时，所述校正量是第一校正量，并且当所述倾斜角度是大于所述第一倾斜角度的第二倾斜角度时，所述校正量是大于所述第一校正量的第二校正量。

5.根据权利要求1所述的控制装置，还包括被配置为存储与所述转换系数相关的数据的存储器。

6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，当所述倾斜角度是第三倾斜角度时，所述转换系数是第一转换系数，并且当所述倾斜角度是比所述第三倾斜角度大的第四倾斜角度时，所述转换系数是比所述第一转换系数小的第二转换系数。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述计算单元基于所述校正量来改变焦点检测方法。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述计算单元在所述校正量小于预定校正量时通过所述相位差检测方法来计算所述散焦量，并且在所述校正量大于所述预定校正量时通过对比度检测方法来计算所述散焦量。

9.根据权利要求1所述的控制装置，还包括：

驱动量控制单元，被配置为基于所述散焦量来计算焦点驱动量；以及

焦点控制单元，被配置为基于所述焦点驱动量来执行焦点控制。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述焦点控制单元通过驱动聚焦透镜来执行所述焦点控制。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述焦点控制单元和所述倾斜控制单元同时驱动所述聚焦透镜和所述图像传感器。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述校正量与阴影校正系数对应。

13.根据权利要求1所述的控制装置，还包括图像传感器。

14.一种控制方法，包括以下步骤：

获取光学信息；

使图像传感器相对于与成像光学系统的光轴正交的平面倾斜；以及

基于来自所述图像传感器的信号通过相位差检测方法来计算图像偏移量，并且基于所述图像偏移量和转换系数来计算散焦量，

其特征在于，所述计算步骤基于所述光学信息和作为由所述图像传感器与所述平面形成的角度的倾斜角度来改变所述信号的校正量和所述转换系数中的至少一个。

15.一种存储用于使计算机执行根据权利要求14所述的控制方法的程序的非瞬态计算机可读存储介质。

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