[發(fā)明專利]一種立體調(diào)焦法及其系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104516170A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳永上;張黃峰;黃士泰
• 申請（專利權(quán)）人: 群光電子股份有限公司
• 主分類號: G03B13/36
• 分類號: G03B13/36;G02B7/36
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)焦法及其系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種利用3D物體的調(diào)焦法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

影像模塊是內(nèi)置于照相機、手機、平板電腦與筆記本電腦等裝置內(nèi)部的一套攝像組件，其包含鏡頭、影像感測器、電路板、連接器等主要構(gòu)件。在安裝至上述電子裝置前，影像模塊的對焦點需要被調(diào)整（影像模塊中鏡頭與影像感測器間的距離，會決定對焦的位置），使影像模塊對焦于一預(yù)定位置；舉例來說，一用于手機的影像模塊，其對焦點位置被預(yù)設(shè)在距離影像模塊60公分之處，因此在被安裝到手機前，該影像模塊的對焦點，需要被調(diào)整到上述預(yù)定位置，這個過程稱為模塊調(diào)焦；就一般常見的影像模塊來說，模塊調(diào)焦的過程，就是旋轉(zhuǎn)影像模塊中的鏡頭，使影像模塊中鏡頭與影像感測器的相對距離改變，在調(diào)整的過程中，在該預(yù)定位置（以上述手機的例子，就是距影像模塊60公分處）物體的影像，會逐漸由模糊變清晰。

影像模塊調(diào)焦，一般由機器或人工將鏡頭旋配到鏡頭座上，而在影像模塊上方預(yù)定對焦的位置，則設(shè)置有平面測試圖（如圖8所示），接著轉(zhuǎn)動鏡頭上的調(diào)焦環(huán)，并觀察螢?zāi)恢袦y試圖的影像，當影像達到一定的清晰度時，即停止旋轉(zhuǎn)鏡頭，完成調(diào)焦程序，此即平面調(diào)焦法。在平面調(diào)焦法中，可以使用單張平面測試圖，亦可使用多張放置在不同位置的平面測試圖，逐層調(diào)焦及測試；平面調(diào)焦法為目前業(yè)界主流調(diào)焦的方式，其優(yōu)點在于硬件設(shè)備簡單、投入的金額較少，并可針對不同裝置、不同機種的模塊，快速調(diào)整調(diào)焦的設(shè)備；其主要缺點則是所需的空間較大，例如若預(yù)定對焦的位置為距離影像模塊兩公尺處，則需要具有至少兩公尺長度的空間，來擺放平面測試圖及影像模塊；再者，在使用多張平面測試圖的系統(tǒng)，整個調(diào)焦過程會在調(diào)整對焦點與程式判讀影像間多次反復(fù)，導(dǎo)致調(diào)焦過程冗長，產(chǎn)出無法提升。

另一種較先進的調(diào)焦法為逆投影調(diào)焦法，該方法需要一高倍率的放大鏡，將之安置在尚未調(diào)焦影像模塊的光軸上，其操作方式為調(diào)整該高倍放大鏡與該影像模塊的距離，使影像模塊中影像感測器前方彩色濾光片RGB三原色的圖案清晰成像，其后將該高倍放大鏡與該影像模塊的間隔距離回饋至一自動程式，計算后產(chǎn)生一調(diào)整信號，用以將調(diào)焦環(huán)一次性旋轉(zhuǎn)至最佳對焦位置。此方法可快速完成影像模塊的調(diào)焦，提升其產(chǎn)出，但逆投影調(diào)焦法的設(shè)備較為昂貴，且此調(diào)焦方式僅能針對影像中心做出最佳調(diào)焦，無法顧及影像四周邊緣。

綜上所述，目前業(yè)界缺乏一種影像模塊調(diào)焦方式，其同時具備設(shè)備簡單、所需空間小、調(diào)校過程迅速且具彈性等多重優(yōu)點，因此模塊調(diào)焦的成本與產(chǎn)出無法兼顧。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種立體調(diào)焦法及其系統(tǒng)，以克服或解決現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于影像調(diào)焦的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括：提供一種立體調(diào)焦法，調(diào)整一影像模塊的對焦點，使該影像模塊對焦于一預(yù)定位置，該方法包含：提供一具有頂端部的錐體，且該錐體頂端部與該影像模塊間隔一距離，使該錐體的頂端部大致與該影像模塊的光軸對齊；調(diào)整該影像模塊的對焦點，以形成一第一影像，在該第一影像中，該錐體影像的一部分清晰；根據(jù)該第一影像，計算出該影像模塊在形成該第一影像時對焦點的位置；及調(diào)整形成該第一影像后的該影像模塊的對焦點。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法還包含：形成一第二影像，在該第二影像中，該錐體影像的另一部分清晰；根據(jù)該第二影像，計算出該影像模塊在形成該第二影像時對焦點的位置；及調(diào)整形成該第二影像后的該影像模塊的對焦點至該預(yù)定位置。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，該錐體頂端部與該影像模塊間隔的距離大于等于該影像模塊的最近對焦距離。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，調(diào)整形成該第二影像后的該影像模塊的對焦點距離，遠于該第二影像的對焦點距離。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，該錐體具有一軸心，該頂端部位于該軸心上，且該錐體的結(jié)構(gòu)相對于該軸心對稱。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，該影像模塊包括一影像感測器，該影像感測器具有一短邊，該錐體具有一底部，該錐體的底部于該影像感測器的成像可以完整覆蓋影像感測器的短邊。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，該錐體的該頂端部與該影像模塊間隔的該固定距離介于5公分至20公分。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，對焦的該預(yù)定位置與該影像模塊的距離，小于60公分。

較佳地，本發(fā)明所提供的立體調(diào)焦法中，對焦的該預(yù)定位置與該影像模塊的距離，介于60公分至1公尺。