(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-07
(45)【発行日】2023-11-15
(54)【発明の名称】フォーカシング方法、電子機器および可読記憶媒体
(51)【国際特許分類】
G02B 7/28 20210101AFI20231108BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20231108BHJP
G02B 7/36 20210101ALI20231108BHJP
G03B 13/36 20210101ALI20231108BHJP
【ＦＩ】
G02B7/28 N
G02B7/04 E
G02B7/36
G03B13/36
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022042771
(22)【出願日】2022-03-17
(65)【公開番号】P2023136848
(43)【公開日】2023-09-29
【審査請求日】2022-03-17
(73)【特許権者】
【識別番号】517372494
【氏名又は名称】維沃移動通信有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＶＩＶＯ ＭＯＢＩＬＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１， ｖｉｖｏ Ｒｏａｄ， Ｃｈａｎｇ’ａｎ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２３８６３， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】野田 英希
(72)【発明者】
【氏名】大畑 篤
(72)【発明者】
【氏名】柿本 剛
【審査官】▲うし▼田 真悟
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００１１２２７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－０１３３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１１９２９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３３１６９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２５８４９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ７／２８
Ｇ０２Ｂ ７／０４
Ｇ０２Ｂ ７／３６
Ｇ０３Ｂ １３／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズを有する電子機器に適用されるフォーカシング方法において、前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含み、
前記第１レンズは、ＶＣＭによって光軸方向に移動し、
前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられており、
前記方法は、
前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップと、
前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するステップと、
前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するステップとを含むことを特徴とする。
【請求項2】
請求項１に記載の方法において、前記複数の所定位置は、第１の位置、第２の位置および第３の位置を含み、
前記第１の位置は、前記第２の位置と前記第３の位置との間に位置し、
前記第１の位置の焦点距離は、Ｘ１であり、前記第１の位置のコントラスト値は、Ｙ１であり、前記第２の位置の焦点距離は、Ｘ２であり、前記第２の位置のコントラスト値は、Ｙ２であり、前記第３の位置の焦点距離は、Ｘ３であり、前記第３の位置のコントラスト値は、Ｙ３であり、前記目標焦点距離は、Ｘｐｅａｋであり、
前記の前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するステップは、
Ｙ２＝Ｙ３の場合、
【数1】
Ｙ１＝Ｙ２の場合、
【数2】
ＸｐｅａｋがＸ１のＮｅａｒ側にある場合、またはＸｐｅａｋがＸ１のＦａｒ側にある場合、
【数3】
【請求項3】
請求項１に記載の方法において、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、
前記第２レンズの焦点を第１の方向に移動制御することと、
現在のコントラストが低下し続けているか否かを判断することと、
現在のコントラストが低下し続ける場合、前記第２レンズの焦点を前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動制御した後、前記第２の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することと、
現在のコントラストが低下し続けていない場合、前記第１の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとをさらに含むことを特徴とする。
【請求項4】
請求項１に記載の方法において、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、
前記第２レンズの焦点を往復揺動させるように制御することと、
目標方向を決定し、前記目標方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとをさらに含むことを特徴とする。
【請求項5】
レンズを有する電子機器であって、前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含み、
前記第１レンズは、ＶＣＭによって光軸方向に移動し、
前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられており、
前記電子機器は、
前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するための第１制御モジュールと、
前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するための第１決定モジュールと、
前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するための第２制御モジュールとをさらに含むことを特徴とする。
【請求項6】
請求項５に記載の電子機器であって、前記複数の所定位置は、第１の位置、第２の位置および第３の位置を含み、
前記第１の位置は、前記第２の位置と前記第３の位置との間に位置し、
前記第１の位置の焦点距離は、Ｘ１であり、前記第１の位置のコントラスト値は、Ｙ１であり、前記第２の位置の焦点距離は、Ｘ２であり、前記第２の位置のコントラスト値は、Ｙ２であり、前記第３の位置の焦点距離は、Ｘ３であり、前記第３の位置のコントラスト値は、Ｙ３であり、前記目標焦点距離は、Ｘｐｅａｋであり、
前記第１決定モジュールは、
Ｙ２＝Ｙ３の場合、
【数4】
Ｙ１＝Ｙ２の場合、
【数5】
ＸｐｅａｋがＸ１のＮｅａｒ側にある場合、またはＸｐｅａｋがＸ１のＦａｒ側にある場合、
【数6】
【請求項7】
請求項５に記載の電子機器であって、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を第１の方向に移動制御するための第３制御モジュールと、
現在のコントラストが低下し続けているか否かを判断し、
現在のコントラストが低下し続ける場合、前記第２レンズの焦点を前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動制御するように前記第３制御モジュールに指示し、その後、前記第２の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示し、
現在のコントラストが低下し続けていない場合、前記第１の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示するための第２判断モジュールとをさらに含むことを特徴とする。
【請求項8】
請求項５に記載の電子機器であって、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を往復揺動させるように制御するための第４制御モジュールと、
目標方向を決定し、前記目標方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示するための第２決定モジュールとをさらに含むことを特徴とする。
【請求項9】
レンズを有する電子機器であって、前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含み、
前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられており、
前記電子機器は、
プロセッサと、メモリと、前記メモリに記憶されて前記プロセッサで実行可能なプログラムまたは命令をさらに含み、
前記プログラムまたは命令が前記プロセッサによって実行されると、請求項１～４のいずれか１項に記載のフォーカシング方法のステップを実現させることを特徴とする。
【請求項10】
プロセッサによって実行されると、請求項１～４のいずれか１項に記載のフォーカシング方法のステップを実現させるプログラムまたは命令が記憶されていることを特徴とする可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願の実施例は、通信技術分野に係り、特に、フォーカシング方法、電子機器および可読記憶媒体に係る。
【背景技術】
【0002】
現在のオートフォーカスは、大きくコントラストＡＦ（Ａｕｔｏｆｏｃｕｓ）と位相差ＡＦの２パターンがある。コントラストＡＦは、コントラストのピークを測って合焦位置を決定する方式のため、測距精度が高いこと、そして開放Ｆ値の暗いレンズまで測距できるというのが特徴的である。また、原理的にはすべての画素を使って撮像と測距が可能なため、画素補間の必要はなく、画質の低下は原理的にない。位相差ＡＦに関しては、デフォーカス量とズレの方向性がわかるためにレンズを瞬時に駆動できる。このため高速な合焦動作が得られるのが特徴的である。
【0003】
コントラストＡＦのデメリットとしては、デフォーカス量とボケ方向がわからず、コントラストピークの測定開始時にコントラストが落ちると、駆動方向を反転して、再度ピークを測定する。また、ピークをいったん超えて（オーバーシュート）して、再び戻って合焦ポイントを検出するため、どうしても測距速度が遅くなってしまう。位相差ＡＦのデメリットは、測距精度がコントラストＡＦに劣ることである。ここで、一般的に、前半を位相差ＡＦで行い、後半の追い込みをコントラストＡＦで分担する方法がとられる。
【0004】
コントラストＡＦ処理の高速化に関し、従来の技術手段として、コントラストピークがより早く表れるように、露光量を変更させ、変更された被写体光に基づいてコントラス値を算出しピークを補正し、合焦位置を求める。
【0005】
コントラストＡＦの精度向上に関し、従来の技術手段として、手振れ等の疑似コントラストピークを防ぐためにエッジ成分を演算してこのピークを合焦位置と判断しないようにしている。
【0006】
これらの手法は、ピーク値の算出には有効であるが、最終的なフォーカスレンズの動作は、微小なアクチュエータの駆動が要求されるため、総合的なＡＦスピードとしてはアクチュエータの応答性と精度が重要となる。
【0007】
現在、駆動方式の主流は、ＶＣＭを用いた板バネ方式が多い。この構造は、単純で作りやすいため比較的安価で作成でき、多くのメーカーがこの方式を採用している。摺動部が無いので発塵のリスクが少ないこともメリットの１つであるが、レンズを移動させる際、２枚の板バネのバランスが崩れ、チルトが発生しやすい。また、ギア構成ではバックラッシュも発生し、駆動方向が反転する際に大きな時間ロスとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本願の実施例の目的としては、オートフォーカスの高速化問題をどのように達成するかを解決できるフォーカシング方法、電子機器および可読記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の技術課題を解決するために、本願は、次のように実現される。
第１の態様としては、本願の実施例は、レンズを有する電子機器に適用されるフォーカシング方法を提供する。前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含む。前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられている。前記方法は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップと、前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するステップと、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するステップとを含む。
第１の態様としては、本願の実施例は、レンズを有する電子機器に適用されるフォーカシング方法を提供する。前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含む。前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられている。前記方法は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップと、前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するステップと、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するステップとを含む。
【0010】
第２の態様としては、本願の実施例は、レンズを有する電子機器を提供する。前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含む。前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられている。前記電子機器は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するための第１制御モジュールと、前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するための第１決定モジュールと、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するための第２制御モジュールとをさらに含む。
【0011】
第３の態様としては、本願の実施例は、レンズを有する電子機器を提供する。前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含む。前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられている。前記電子機器は、プロセッサと、メモリと、前記メモリに記憶されて前記プロセッサで実行可能なプログラムまたは命令をさらに含み、前記プログラムまたは命令が前記プロセッサによって実行されると、第１の態様に記載のフォーカシング方法のステップを実現させる。
【0012】
第４の態様としては、本願の実施例は、プロセッサによって実行されると、第１の態様に記載のフォーカシング方法のステップを実現させるプログラムまたは命令が記憶されている可読記憶媒体を提供する。
【0013】
第５の態様としては、本願の実施例は、プログラムまたは命令を実行して第１の態様に記載の方法を実現させるためのプロセッサと、前記プロセッサに結合される通信インタフェースとを含むチップを提供する。
【発明の効果】
【0014】
本願の実施例において、コントラストピークとなる合焦位置を検出する移動の際には、ＶＣＭ（すなわち第１レンズ）のみ、もしくは、ＶＣＭと焦点可変レンズ（すなわち第２レンズ）の両方を併用して動作させる。そして合焦位置を計算して、合焦位置のレンズ位置へ向かい再度動き出す時に、焦点可変レンズのみで動作させる。このようにして、ＶＣＭを使用していない焦点可変レンズの駆動により、アクチュエータ起因、組立精度起因の応答速度遅延要因や、コントラストピークを何回もオーバーしてしまう現象（オーバーシュート）を最小にし、フォーカス速度を最適化する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
本願の実施例における技術的解決策は、本願の実施例における図面と併せて明確かつ完全に説明される。説明される実施例は、本願の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことが明らかである。本願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をすることなく得られる全ての他の実施例は、全て本願の保護範囲に属する。
【0017】
本願の明細書および特許請求の範囲における「第１」、「第２」などの用語は、特定の順序または前後順序を記述するために使用されるのではなく、類似の対象を区別するために使用される。このように使用されるデータは、ここで図示または説明されるもの以外の順序でも本願の実施例が実施できるように、適切な場合には交換できることや、「第１」、「第２」などで区別される対象は、一般的に同類であり、対象の数が限定されず、例えば、第１対象は、１つであっても、複数であってもよいことを理解されたい。また、明細書および特許請求の範囲における「および／または」は、連結される対象の少なくとも１つを示す。「／」は、一般的にその前後の関連対象が「または」の関係にあることを示す。
【0018】
以下、本願の実施例における技術的解決策は、図面を参照しながら、具体的な実施例およびその応用シーンを通じて詳細に説明される。
【0019】
図１を参照し、本願の実施例における電子機器のレンズの構成が示されている。レンズは、第１レンズ１と、レンズの光軸方向に固定の第２レンズ２を含む。第２レンズ２の物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の第１レンズ１が設けられている。たとえば、図１に示すシーンでは、第２レンズ２の片側に２枚の第１レンズ１が設けられ、他側に１枚の第１レンズ１が設けられている。技術者は、実際の要望に応じて第１レンズ１の数を調整することができる。ここで、第１レンズ１は、ＶＣＭを用いたレンズであり、ＶＣＭまたはＶＣＭレンズと略称できる。第１レンズ１は、光軸方向、具体的に図１に示す破線矢印で示す移動方向に往復移動可能である。第２レンズ２は、焦点可変レンズであり、具体的に液体レンズ、膜レンズなどの複数の候補があり、具体的な焦点制御方式として、レンズを光軸方向に移動させずに、電圧を印可することにより焦点の位置を変更させる。
【0020】
図２を参照し、本願の実施例は、図１に示すレンズを有する電子機器に適用されるフォーカシング方法を提供し、具体的に、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップ２０１と、複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するステップ２０２と、第２レンズの焦点を目標焦点距離に移動させるように制御するステップ２０３とを含む。
【0021】
本願の実施例において、まずＶＣＭ（すなわち第１レンズ）を用いて動作させるか、ＶＣＭと焦点可変レンズ（すなわち第２レンズ）の両方を併用して動作させることにより、複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離、すなわち合焦位置を算出し、合焦位置が決定されたのち、焦点可変レンズのみで動作させる。このように、ＶＣＭを使用していない焦点可変レンズの駆動により、アクチュエータ起因、組立精度起因の応答速度遅延要因や、コントラストピークを何回もオーバーしてしまう現象（オーバーシュート）を最小にし、フォーカス速度を最適化する。
【0022】
なお、複数の所定位置とは、具体的には、複数の焦点距離に対応する焦点位置であり、具体的な目標焦点距離は、この複数の所定位置における焦点距離と、対応するコントラスト値（またはコントラスト評価値）とから算出される。
【0023】
具体的な実施形態において、第２レンズの焦点を目標焦点距離に移動させるように制御した後に、方法において、現在のコントラストが最大値に達したか否かを判断することと、現在のコントラストが最大値に達した場合、前記第２レンズの焦点移動の制御を停止する（すなわち、この際の合焦位置は、コントラストが最大となる位置であり、合焦位置が適切である）ことと、現在のコントラストが最大値に達していない場合、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップ（すなわちステップ２０１）の実行に戻ることとをさらに含む。
【0024】
本願の実施例において、現在のコントラストが最大値に達したか否かを判断することで、フィードバック調整機構を実現し、合焦位置を適切に確保する。
【0025】
以下、具体的な目標焦点距離決定プロセスを記載する。
【0026】
具体的な実施形態において、複数の所定位置は、第１の位置、第２の位置および第３の位置を含む。すなわち、ステップ２０１において、レンズの焦点を３点に移動させて、コントラスト評価値が最大となる位置を検出する。ここで、第１の位置は、第２の位置と第３の位置との間に位置する。第１の位置の焦点距離は、Ｘ１であり、第１の位置のコントラスト値は、Ｙ１であり、第２の位置の焦点距離は、Ｘ２であり、第２の位置のコントラスト値は、Ｙ２であり、第３の位置の焦点距離は、Ｘ３であり、第３の位置のコントラスト値は、Ｙ３であり、目標焦点距離は、Ｘpeakである。複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定することは、以下の４つの方式を含む。
（１）図３ａを参照し、第１の位置Ｘ１におけるコントラスト値Ｙ１がコントラストピークである場合、対応する条件式は、Ｙ２＝Ｙ３である。この場合、コントラストピークを計算するための補間処理は必要なく、下記の計算式でピーク位置を検出できる。
（２）図３ｂを参照し、第１の位置Ｘ１におけるコントラスト値Ｙ１と第２の位置Ｘ２におけるコントラスト値Ｙ２とが同じである場合、対応する条件式は、Ｙ１＝Ｙ２である。この場合、コントラストピークを計算するための補間処理は必要なく、下記の計算式でピーク位置を検出できる。
（３）図３ｃを参照し、コントラストピークが検索後の位置よりＮｅａｒ側にある場合、ＸpeakがＸ１のＮｅａｒ側にある。この場合、コントラストピーク位置を検出するために、補間処理を行う必要がある。ここでは、１次近似による補間処理を説明する。まず、（Ｘ１，Ｙ１）と（Ｘ３，Ｙ３）を通る直線の傾きＡ１と切片Ｂ１を求める。
この直線の傾きの符号を逆にして、（Ｘ２，Ｙ２）を通る直線の傾きＡ２と切片Ｂ２を求める。
そして、この２本の直線の交点のＸ座標がＸpeakとなる。
（４）図３ｄを参照し、コントラストピークが検索後の位置よりＦａｒ側にある場合、ＸpeakがＸ１のＦａｒ側にある。この場合も（３）のように補間処理が必要となり、その計算式は（３）と同じになるため、ここでは割愛する。
（１）図３ａを参照し、第１の位置Ｘ１におけるコントラスト値Ｙ１がコントラストピークである場合、対応する条件式は、Ｙ２＝Ｙ３である。この場合、コントラストピークを計算するための補間処理は必要なく、下記の計算式でピーク位置を検出できる。
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【数5】
【0027】
上記のようにターゲットのレンズ位置Ｘpeakが検出されたのち、本発明ではターゲットへの移動を図４のように動作させる。コントラストＡＦが開始されると、まずはＶＣＭを用いたレンズフォーカスで動作させる。この時、ＶＣＭと焦点可変レンズを併用して動作させてもよい。コントラスト情報を逐次解析しながら上記のレンズを駆動させていき、Ｘpeakを検出した後は、焦点可変レンズのみの動作に切り替えて、レンズを逆方向に駆動させる。
【0028】
本実施形態のメリットとして、コントラストＡＦの動作開始時にＸpeakを計算する際、ＶＣＭと焦点可変レズで動作させる場合には、通常のＶＣＭのみを使用した動作と比べ、高速にコントラストピークを検出することが可能である。さらに、Ｘpeakを検出した後に、焦点可変レンズのみで駆動させることにより、合焦判定位置までの動作が高速となる。この要因としては、焦点可変レンズはＶＣＭよりも応答性が優れている点が挙げられる。ＶＣＭを用いた機構では通常、板バネやギアなどのメカニカルな部品が存在する。ここでは、バックラッシュや物理的な摩耗、さらに組立誤差による影響で、応答性が悪化する。一般的に焦点可変レンズは、ＶＣＭと比べ１０倍の応答性の向上が期待できる。さらに、焦点可変レンズはＶＣＭと比べて、精度よく位置決めできることもあり、コントラストピークを越えた後の反転動作で再度オーバーシュートしてしまう現象を改善する。これにより、合焦判定の精度が上がり、ＡＦが高精度化する。また、ＶＣＭと焦点可変レンズを併用することにより、消費電力が上がることが懸念されるが、焦点可変レンズはＶＣＭの１／５～１／１０程度であり、システム全体としては影響は少ない。さらに、コントラストＡＦ開始時にＶＣＭまたは焦点可変レンズを駆動させる方向を間違えてしまうと、コントラストが低下するため、アクチュエータを反転してコントラストピークを測定することになる。ここで、ＶＣＭを動作させていると、応答性やバックラッシュなどの要因で駆動方向反転時に時間を無駄にする。
【0029】
具体的な実施形態において、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、方法において、第２レンズの焦点を第１の方向に移動制御することと、現在のコントラストが低下し続けているか否かを判断することと、現在のコントラストが低下し続ける場合、第２レンズの焦点を第１の方向とは反対の第２の方向に移動制御した後、第２の方向に沿って、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することと、現在のコントラストが低下し続けていない場合、第１の方向に沿って、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとをさらに含む。
【0030】
【0031】
本実施形態のメリットとして、コントラストＡＦの開始時に焦点可変レンズのみを使用する方法を提案し、コントラストＡＦの初期動作時において、駆動方向の判断間違え時の時間のロスを最小化する効果がある。
【0032】
具体的な実施形態において、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、方法において、第２レンズの焦点を往復揺動させるように制御することと、目標方向を決定し、目標方向に沿って、第１レンズの焦点、もしくは第１レンズと第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとをさらに含む。
【0033】
具体的に、図７に示すように動作させ、コントラストＡＦ開始時に移動する方向を識別する方法として、焦点可変レンズの焦点位置を高速で前後させて、被写体のコントラストをチェックし、被写体が手前なのか奥なのかを調べるウォブリングという方法があり、具体的に電圧を制御して高速揺動させる。このウォブリング動作時にＶＣＭではなく、応答性のよい焦点可変レンズを使用する。
【0034】
本実施形態のメリットとして、焦点可変レンズをウォブリング動作で使用することで、ピークサーチの方向を素早く決定する。このウォブリング動作では、ＶＣＭを使用する際より１０倍程速度が改善する。この後、図２に示す方法のプロセスによるコントラストピークへの移動を実施することでさらに速度が改善される。
【0035】
コントラストＡＦの開始時に焦点可変レンズのみを使用する方法を提案し、コントラストＡＦの初期動作時において、駆動方向の判断間違え時の時間のロスを最小化する効果がある。
【0036】
なお、本願の実施例におけるフォーカシング方法は、実行主体が電子機器における仮想デバイスであってもよいし、当該仮想デバイスにおけるフォーカシング方法を実行するための制御モジュールであってもよい。本願の実施例において、仮想デバイスでフォーカシング方法を実行することを例に、本願の実施例における電子機器を説明する。
【0037】
本願の実施例において、レンズを有する電子機器をさらに提供する。前記レンズは、ＶＣＭを用いた第１レンズと、前記レンズの光軸方向に固定の焦点可変レンズである第２レンズとを含む。前記第２レンズの物体側と撮像側にそれぞれ１つまたは複数の前記第１レンズが設けられている。前記電子機器は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するための第１制御モジュールと、前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定するための第１決定モジュールと、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御するための第２制御モジュールとをさらに含む。
【0038】
具体的な実施形態において、前記電子機器は、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御した後に、現在のコントラストが最大値に達したか否かを判断し、現在のコントラストが最大値に達した場合、前記第２レンズの焦点移動の制御を停止するように前記第２制御モジュールに指示し、現在のコントラストが最大値に達していない場合、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示するための第１判断モジュールをさらに含む。
【0039】
具体的な実施形態において、前記複数の所定位置は、第１の位置、第２の位置および第３の位置を含む。前記第１の位置は、前記第２の位置と前記第３の位置との間に位置する。前記第１の位置の焦点距離は、Ｘ１であり、前記第１の位置のコントラスト値は、Ｙ１であり、前記第２の位置の焦点距離は、Ｘ２であり、前記第２の位置のコントラスト値は、Ｙ２であり、前記第３の位置の焦点距離は、Ｘ３であり、前記第３の位置のコントラスト値は、Ｙ３であり、前記目標焦点距離は、Ｘpeakである。
前記第１決定モジュールは、具体的に、
Ｙ２＝Ｙ３の場合、
になるように決定し、
Ｙ１＝Ｙ２の場合、
になるように決定し、
ＸpeakがＸ１のＮｅａｒ側にある場合、またはＸpeakがＸ１のＦａｒ側にある場合、
になるように決定する。
前記第１決定モジュールは、具体的に、
Ｙ２＝Ｙ３の場合、
【数6】
Ｙ１＝Ｙ２の場合、
【数7】
ＸpeakがＸ１のＮｅａｒ側にある場合、またはＸpeakがＸ１のＦａｒ側にある場合、
【数8】
【0040】
具体的な実施形態において、前記電子機器は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を第１の方向に移動制御するための第３制御モジュールと、現在のコントラストが低下し続けているか否かを判断し、現在のコントラストが低下し続ける場合、前記第２レンズの焦点を前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動制御するように前記第３制御モジュールに指示し、その後、前記第２の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示し、現在のコントラストが低下し続けていない場合、前記第１の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示するための第２判断モジュールとをさらに含む。
【0041】
具体的な実施形態において、前記電子機器は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を往復揺動させるように制御するための第４制御モジュールと、目標方向を決定し、前記目標方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行するように前記第１制御モジュールに指示するための第２決定モジュールとをさらに含む。
【0042】
上記実施例における仮想モジュールは、装置であってもよいし、端末における部品、集積回路またはチップであってもよい。この装置は、モバイル電子機器であってもよいし、非モバイル電子機器であってもよい。典型的には、モバイル電子機器は、携帯電話、タブレット、ノートパソコン、ハンドヘルド、車載電子機器、ウェアラブルデバイスなどであり、非モバイル電子機器は、パーソナルコンピュータＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、テレビＴＶ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、ロッカーまたはセルフマシンなどが挙げられるが、本願の実施例において特に限定されるものではない。
【0043】
本願の実施例における仮想モジュールは、オペレーティングシステムを有する装置であってもよい。このオペレーティングシステムは、アンドロイド（Ａｎｄｒｏｉｄ）オペレーティングシステムであっても、ｉｏｓオペレーティングシステムであっても、その他の可能なオペレーティングシステムであってもよいが、本願の実施例において特に限定されるものではない。
【0044】
図８は、本願の実施例を実現する電子機器のハードウェア構成を示す図である。
【0045】
この電子機器８００は、無線周波数ユニット８０１と、ネットワークモジュール８０２と、音声出力ユニット８０３と、入力ユニット８０４と、センサ８０５と、表示ユニット８０６と、ユーザ入力ユニット８０７と、インタフェースユニット８０８と、メモリ８０９と、プロセッサ８１０等の部品を含むが、それらに限られない。
【0046】
当業者には理解されるように、電子機器８００は、各部品に電力を供給する電源（例えば、バッテリ）を含んでもよく、電源は、電源管理システムを介してプロセッサ８１０と論理的に接続される。これにより、充電、放電、消費電力の管理などの機能は、電源管理システムにより実現される。図８に示す電子機器の構成は、電子機器への限定にならない。電子機器は、図示した部品よりも多くまたは少ない部品を有していてもよいし、一部の部品が組み合わされていてもよいし、異なる部品が配置されていてもよいが、ここでは割愛する。
【0047】
前記プロセッサ８１０は、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御することと、前記複数の所定位置のコントラストピークに対応する目標焦点距離を決定することと、前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御することとに用いられる。
【0048】
選択可能に、前記プロセッサ８１０は、さらに、前記の前記第２レンズの焦点を前記目標焦点距離に移動させるように制御した後に、現在のコントラストが最大値に達したか否かを判断することと、現在のコントラストが最大値に達した場合、前記第２レンズの焦点移動の制御を停止することと、現在のコントラストが最大値に達していない場合、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップの実行に戻ることとに用いられる。
【0049】
選択可能に、前記複数の所定位置は、第１の位置、第２の位置および第３の位置を含み、前記第１の位置は、前記第２の位置と前記第３の位置との間に位置し、前記第１の位置の焦点距離は、Ｘ１であり、前記第１の位置のコントラスト値は、Ｙ１であり、前記第２の位置の焦点距離は、Ｘ２であり、前記第２の位置のコントラスト値は、Ｙ２であり、前記第３の位置の焦点距離は、Ｘ３であり、前記第３の位置のコントラスト値は、Ｙ３であり、前記目標焦点距離は、Ｘpeakである。選択可能に、前記プロセッサ８１０は、さらに、Ｙ２＝Ｙ３の場合、
になるように決定すること、Ｙ１＝Ｙ２の場合、
になるように決定すること、ＸpeakがＸ１のＮｅａｒ側にある場合、またはＸpeakがＸ１のＦａｒ側にある場合、
になるように決定することとに用いられる。
【数9】
【数10】
【数11】
【0050】
選択可能に、前記プロセッサ８１０は、さらに、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を第１の方向に移動制御することと、現在のコントラストが低下し続けているか否かを判断することと、現在のコントラストが低下し続ける場合、前記第２レンズの焦点を前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動制御した後、前記第２の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することと、現在のコントラストが低下し続けていない場合、前記第１の方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとに用いられる。
【0051】
選択可能に、前記プロセッサ８１０は、さらに、前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御する前に、前記第２レンズの焦点を往復揺動させるように制御することと、目標方向を決定し、前記目標方向に沿って、前記の前記第１レンズの焦点、もしくは前記第１レンズと前記第２レンズの焦点を複数の所定位置に移動させるように制御するステップを実行することとに用いられる。
【0052】
本願の実施例において、入力ユニット８０４は、グラフィックプロセッサＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０４１およびマイクロフォン８０４２を含むことができることを理解されたい。グラフィックプロセッサ８０４１は、ビデオキャプチャーモードまたは画像キャプチャーモードで画像キャプチャー装置（たとえばカメラ）により取得された静止画または映像の画像データを処理する。表示ユニット８０６は、表示パネル８０６１を含むことができ、表示パネル８０６１は、液晶ディスプレイ、有機発光ダイオード等の形態で構成することができる。ユーザ入力ユニット８０７は、タッチパネル８０７１および他の入力デバイス８０７２を含む。タッチパネル８０７１は、タッチスクリーンとも呼ばれる。タッチパネル８０７１は、タッチ検出デバイスとタッチコントローラの２つの部分を含むことができる。他の入力デバイス８０７２は、物理キーボード、音量制御キー、スイッチキー等の機能キー、トラックボール、マウス、操作レバーを含むが、これらに限定されない。メモリ８０９は、ソフトウェアプログラムおよび各種類のデータの格納に用いられ、アプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムが含まれるが、それらに限られない。プロセッサ８１０は、オペレーティングシステム、ユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラムなどを主に処理するアプリケーションプロセッサと、無線通信を主に処理する変調復調プロセッサとを統合することができる。上述の変調復調プロセッサは、プロセッサ８１０に統合されていなくてもよいことを理解されたい。
【0053】
また、本願の実施例は、プロセッサによって実行されると、上記フォーカシング方法の実施例の各プロセスを実現させるプログラムまたは命令が記憶されている可読記憶媒体をさらに提供し、同じ技術効果を奏することもできるが、重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【0054】
ここで、前記プロセッサは、上記実施例に記載の電子機器におけるプロセッサである。前記可読記憶媒体は、コンピュータ可読記憶媒体、例えばコンピュータ読み取り専用メモリＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクまたは光ディスク等を含む。
【0055】
本願の実施形態は、さらに、プログラムまたは命令を実行して上記フォーカシング方法の実施例の各プロセスを実現させるためのプロセッサと、前記プロセッサに結合される通信インタフェースとを含むチップを提供し、同じ技術効果を奏することもできるが、重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【0056】
本願の実施例で言及されるチップは、システムレベルチップ、システムチップ、チップシステム、またはオンチップシステムチップなどと呼ばれてもよいことを理解されたい。
【0057】
本明細書において、用語「含む」、「含有」、またはその任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図していることに留意されたい。従って、一連の要素を含むプロセス、方法、物品または装置は、それらの要素だけでなく、明示的に列挙されていない他の要素も含むことができる。あるいは、そのようなプロセス、方法、物品または装置に固有の要素をさらに含むことができる。これ以上の制限がない限り、語句「１つの．．．．．．を含む」によって限定される要素は、その要素を含むプロセス、方法、物品または装置に他の同じ要素が存在することを排除するものではない。なお、本願の実施形態における方法および装置の範囲は、図示または検討された順序に沿って機能が実行されることに限定されるものではなく、また、関連する機能に応じて、実質的に同時または逆の順序で機能を実行することも可能であり、例えば、記載された方法を記載された順序とは異なる順序で実行することも可能である。さらに、様なステップを追加、省略、または組み合わせてもよい。さらに、いくつかの例を参照して説明した特徴は、他の例において組み合わされてもよい。
【0058】
以上の実施形態の説明から当業者には明らかなように、上述した実施例の方法は、ソフトウェアに必須の汎用ハードウェアプラットフォームを付加して実現することも可能であるし、もちろんハードウェアによって実現することもできるが、前者の方がより好ましい実施形態である場合が多い。このような理解に基づいて、本願の技術的解決手段は、本質的にまたは先行技術に貢献する部分をソフトウェアプロダクトとして具現化することができる。コンピュータソフトウェアプロダクトは、１つの記憶媒体（たとえばＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスク、光ディスク）に格納され、本願の各実施例に記載の方法を一台の装置（携帯電話、コンピュータ、サーバ、エアコン、またはネットワークデバイス等）に実行させるためのいくつかの命令を含む。
【0059】
以上、添付図面を参照しながら本願の実施例について詳細に説明したが、本願は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、上記の具体的な実施形態は、単に例示的なものであり、制限性のあるものではない。当業者であれば、本願からヒントを受け、本願の趣旨や特許請求の範囲により保護される範囲を逸脱することなく為した多くの形態は、いずれも本願による保護内に属するものである。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
