用于控制镜头微对焦的装置和方法、镜头设备与流程

本发明属于光学对焦的，涉及微对焦的控制，特别是涉及用于控制镜头微对焦的装置和方法、镜头设备。

背景技术：

1、目前，图像在生活中无处不在，越来越多的信息通过图像的方式被记录下来。然而，在撷取图像过程中，难免会出现对焦不清晰的问题，这在一定程度上影响了最终的成像质量。现有技术中主要使用镜头位移来实现对焦，该对焦方式对对焦过程中可能出现的成像面防止倾斜要求较高，导致对焦的机械结构较为复杂，在对焦点附近由于位移的偏移量比较小，由此，对对焦模块的精度控制也有较高要求。

2、因此，如何解决现有技术无法使用较简单的结构完成镜头的微对焦控制等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供用于控制镜头微对焦的装置和方法、镜头设备，用于解决现有技术无法使用较简单的结构完成定焦镜头的微对焦控制的问题。

2、本申请实施例第一方面提供一种用于控制镜头微对焦的装置。该装置包括：调焦镜片，被布置为接收经过镜头的光线，并且被配置为转动以改变经过镜头的光线入射到所述调焦镜片的入射角度；感光组件，被配置为感测经过所述调焦镜片的光线，并且将感测的光线转换为电信号；处理单元，被配置为基于所述电信号生成用于对焦的待调整参数；控制单元，被配置为基于所述待调整参数生成控制信号；以及驱动单元，被配置为根据所述控制信号驱动所述调焦镜片的转动，使得经过所述调焦镜片的光线在所述感光组件处对焦。

3、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述调焦镜片被配置为围绕旋转轴可转动以与所述镜头的光轴形成目标角度，所述旋转轴与所述光轴正交。

4、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述调焦镜片被配置为围绕旋转轴可转动以与参考平面形成目标角度，所述参考平面经过所述旋转轴，并且所述参考平面与所述镜头的光轴正交。

5、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述驱动单元被配置为根据所述控制信号调整所述调焦镜片与所述参考平面之间的所述目标角度。

6、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述驱动单元被配置为根据所述控制信号调整所述目标角度，使得所述目标角度越大，经过所述调焦镜片的光线在越远离所述调焦镜片的位置处对焦，并且使得所述目标角度越小，经过所述调焦镜片的光线在越靠近所述调焦镜片的位置处对焦。

7、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述感光组件被配置为对感测的光线进行转换以生成成像信号，并且所述处理单元被配置为针对所述成像信号进行图像信号处理以确定未对焦程度，并且根据所述未对焦程度生成所述待调整参数。

8、在第一方面的一种可能的实施方式中，当场景为单光源微对焦场景时，所述调焦镜片是一片厚度均匀的调焦镜片。

9、在第一方面的一种可能的实施方式中，当场景为复杂光源微对焦场景时，所述调焦镜片包括两片相同材质、相同厚度的调焦子镜片，两片调焦子镜片关于参考平面对称放置。

10、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述两片调焦子镜片关于参考平面对称放置以抵消色散并抵消投影图像的偏移，使得感测的光线中的相同颜色被重叠。

11、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述镜头包括变焦镜头或者定焦镜头。

12、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述调焦镜片被配置为转动以改变相对于与所述镜头的光轴正交的参考平面的目标角度，以进行与所述镜头相对应的焦距的微调。

13、在第一方面的一种可能的实施方式中，所述调焦镜片的参数包括折射率和厚度，所述折射率和所述厚度用于与所述调焦镜片相对于参考平面的角度、光线在所述调焦镜片中经过的距离建立函数关系，所述函数关系表示为自变量为所述角度、因变量为光程差的表达式。

14、本申请实施例第二方面提供一种镜头设备。该镜头设备包括：镜头；以及如上所述的装置。

15、在第二方面的一种可能的实施方式中，该镜头设备还包括：分光镜，被配置为将来自所述镜头的光线分为两束光线，所述两束光线中的一束光线入射到所述调焦镜片。

16、在第二方面的一种可能的实施方式中，该镜头设备还包括：附加感光组件，被布置为接收所述两束光线中的另一束光线，并且被配置为感测所述另一束光线并且将感测的光线转换为电信号。

17、在第二方面的一种可能的实施方式中，通过对焦机构相对于所述附加感光组件进行对焦，并且通过所述调焦镜片的转动相对于所述感光组件进行对焦。

18、在第二方面的一种可能的实施方式中，所述附加感光组件包括色彩图像传感器，所述感光组件包括红外图像传感器，所述处理单元被配置为对所述色彩图像传感器和所述红外图像传感器的感光图像进行关键信息融合，以生成融合图像。

19、在第二方面的一种可能的实施方式中，所述处理单元进一步被配置为在针对所述附加感光组件的对焦完成之后，根据针对所述感光组件的对焦情况生成与所述调焦镜片的转动相对应的所述待调整参数。

20、本申请实施例第三方面提供一种用于控制镜头微对焦的方法。该方法包括：由调焦镜片接收经过镜头的光线，其中所述调焦镜片被配置为转动以改变经过镜头的光线入射到所述调焦镜片的入射角度；由感光组件感测经过所述调焦镜片的光线，并且将感测的光线转换为电信号；由处理单元基于所述电信号生成用于对焦的待调整参数；由控制单元基于所述待调整参数生成控制信号；以及由驱动单元根据所述控制信号驱动所述调焦镜片的转动，使得经过所述调焦镜片的光线在所述感光组件处对焦。

21、根据本发明所述的用于控制镜头微对焦的装置和方法、镜头设备，通过使用较为简单、占用空间小的结构完成镜头的微对焦控制及温度变化等各种因素引起的对焦问题的微补偿，对焦调节精度较高，适用于微对焦场景。

技术特征：

1.一种用于控制镜头微对焦的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调焦镜片被配置为围绕旋转轴可转动以与所述镜头的光轴形成目标角度，所述旋转轴与所述光轴正交。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调焦镜片被配置为围绕旋转轴可转动以与参考平面形成目标角度，所述参考平面经过所述旋转轴，并且所述参考平面与所述镜头的光轴正交。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动单元被配置为根据所述控制信号调整所述调焦镜片与所述参考平面之间的所述目标角度。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动单元被配置为根据所述控制信号调整所述目标角度，使得所述目标角度越大，经过所述调焦镜片的光线在越远离所述调焦镜片的位置处对焦，并且使得所述目标角度越小，经过所述调焦镜片的光线在越靠近所述调焦镜片的位置处对焦。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感光组件被配置为对感测的光线进行转换以生成成像信号，并且

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当场景为单光源微对焦场景时，所述调焦镜片是一片厚度均匀的调焦镜片。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当场景为复杂光源微对焦场景时，所述调焦镜片包括两片相同材质、相同厚度的调焦子镜片，两片调焦子镜片关于参考平面对称放置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述两片调焦子镜片关于参考平面对称放置以抵消色散并抵消投影图像的偏移，使得感测的光线中的相同颜色被重叠。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述镜头包括变焦镜头或者定焦镜头。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调焦镜片被配置为转动以改变相对于与所述镜头的光轴正交的参考平面的目标角度，以进行与所述镜头相对应的焦距的微调。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调焦镜片的参数包括折射率和厚度，所述折射率和所述厚度用于与所述调焦镜片相对于参考平面的角度、光线在所述调焦镜片中经过的距离建立函数关系，所述函数关系表示为自变量为所述角度、因变量为光程差的表达式。

13.一种镜头设备，其特征在于，包括：

14.根据权利要求13所述的镜头设备，其特征在于，还包括：

15.根据权利要求14所述的镜头设备，其特征在于，还包括：

16.根据权利要求15所述的镜头设备，其特征在于，通过对焦机构相对于所述附加感光组件进行对焦，并且通过所述调焦镜片的转动相对于所述感光组件进行对焦。

17.根据权利要求15所述的镜头设备，其特征在于，所述附加感光组件包括色彩图像传感器，所述感光组件包括红外图像传感器，

18.根据权利要求16所述的镜头设备，其特征在于，所述处理单元进一步被配置为在针对所述附加感光组件的对焦完成之后，根据针对所述感光组件的对焦情况生成与所述调焦镜片的转动相对应的所述待调整参数。

19.一种用于控制镜头微对焦的方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供用于控制镜头微对焦的装置和方法、镜头设备，所述用于控制镜头微对焦的装置包括：调焦镜片，被布置为接收经过镜头的光线，并且被配置为转动以改变经过镜头的光线入射到所述调焦镜片的入射角度；感光组件，被配置为感测经过所述调焦镜片的光线，并且将感测的光线转换为电信号；处理单元，被配置为基于所述电信号生成用于对焦的待调整参数；控制单元，被配置为基于所述待调整参数生成控制信号；以及驱动单元，被配置为根据所述控制信号驱动所述调焦镜片的转动，使得经过所述调焦镜片的光线在所述感光组件处对焦。本发明通过改变调焦镜片的角度实现了微小范围内的焦点调整。

技术研发人员：罗宁,陈茄莉
受保护的技术使用者：瑞芯微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12