CN106937107A - 基于色差的摄像模组调焦方法 - Google Patents
基于色差的摄像模组调焦方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一基于色差的摄像模组调焦方法,其中所述调焦方法首先提供基于所述摄像模组在光轴方向的色差的在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数,其次所述摄像模组通过拍摄和分析一标版的至少一第一测试图案的图像,以获得所述摄像模组在光轴方向的色差,并基于该色差获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,后续,基于该单调函数以及所需的所述摄像模组的成像品质,能够判断所述摄像模组的光学镜头相对于感光芯片需要被移动的量,从而在对所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置调整之后,完成对所述摄像模组的调焦。
Description
技术领域
本发明涉及一摄像模组的制造过程,特别涉及在制造摄像模组的过程中一基于色差的摄像模组调焦方法。
背景技术
目前,得益于移动电子设备的迅速发展,摄像模组的相关技术也取得了很大的突破,并且近年来,摄像模组在工业、医疗、生活等各个领域都得到了推广和应用。随着对摄像模组获取的影像(例如图像或者视频)品质的要求越来越苛刻,在摄像模组被制造完成之后,如何保证摄像模组的成像品质,以及在摄像模组被制造的过程中,如何在保证摄像模组的成像品质的同时提高摄像模组的生产效率成为了一项重要的课题。
在摄像模组被制造的过程中,尤其是在封装光学镜头和感光芯片之前,对摄像模组进行调焦是必要的工序,并且摄像模组的调焦精度直接影响着摄像模组的成像品质,由于对摄像模组的调焦工序是在摄像模组被制造的过程中进行的,因此,对摄像模组的调焦效率也会直接影响着摄像模组的生产效率。随着自动化技术在摄像模组的制造过程中的参与程度的加深,对摄像模组的调焦工序已经由传统的手工调焦发展到自动化调焦阶段,从而使得摄像模组的调焦精度相对于手动调焦的精度有了很大程度上提升。现阶段的自动化调焦运用了采集整个摄像模组在各个测试视场的离焦曲线来判断其在各个焦距位置的解像力,以进一步基于各个焦距位置的解像力来判断光学镜头和感光芯片之间存在的偏差,例如距离偏差和倾斜偏差等,从而在后续调整光学镜头和感光芯片的偏差来完成对摄像模组的调焦工序。由摄像模组的实际调焦效率和生产效率可知,现有技术依靠的这种调焦方法虽然能够改善摄像模组的成像品质,但是其调焦过程需要耗费更多的时间,以至于直接导致摄像模组的调焦效率和生产效率低下,不符合现阶段市场对于摄像模组需要被高效率生产的实际。
因此,在摄像模组被制造的过程中,如何进一步提高摄像模组的调焦效率和生产效率、进一步改善摄像模组被制造完成后的成像品质以及解决在这个过程中出现的一系列问题是本发明所亟需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一基于色差的摄像模组调焦方法,其中通过所述调焦方法能够节省在所述摄像模组被制造的过程中对其执行调焦工序所耗费的时间,从而通过提高所述摄像模组的调焦效率提高其生产效率。
本发明的一个目的在于提供一基于色差的摄像模组调焦方法,其中通过所述调焦方法,所述摄像模组的调焦精度能够被有效地提高,从而改善所述摄像模组的成像品质。
本发明的一个目的在于提供一基于色差的摄像模组调焦方法,其中所述调焦方法最少仅需要采集一次标版的测试图案的图像,通过分析该图像获得所述摄像模组在光轴方向的色差就能够完成对所述摄像模组的调焦操作,从而使得所述摄像模组在被进行调焦工序时耗费的时间大大地缩短。
本发明的一个目的在于提供一基于色差的摄像模组调焦方法,其中所述摄像模组能够适用于各种类型的所述摄像模组的调焦需要,通过这样的方式能够扩大所述摄像模组的使用范围和降低各种类型的所述摄像模组在同一产线更换时的技术难度和风险。
本发明的一个目的在于提供一基于色差的摄像模组调焦方法,其中所述摄像模组基于拍摄所述标版的测试图案的图像获取的所述摄像模组在光轴方向的色差来获得其在各个测试视场的离焦量,从而依据所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数来获得所述摄像模组的光学镜头相对于所述感光芯片需要被调整的量,来完成对所述摄像模组的调焦,以改善所述摄像模组的成像品质。
依本发明,能够实现上述目的和其他目的以及优势的基于色差的摄像模组调焦方法,其包括如下步骤:
(a)提供基于所述摄像模组在光轴方向的色差的在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数;
(b)通过拍摄一标版的一第一测试图案的图像获得所述摄像模组在光轴方向的色差;
(c)基于所述步骤(b)中所述摄像模组在光轴方向的色差,获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量;
(d)基于所述摄像模组(a)中所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数和步骤(c)中获得的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,获得所述摄像模组的光学镜头相对于感光芯片需要被移动的量;以及
(e)依据所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量,调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,以完成对所述摄像模组的调焦。
根据本发明的一个优选的实施例,在所述步骤(a)中,根据所述摄像模组的参数,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
根据本发明的一个优选的实施例,在所述步骤(a)中还包括步骤:
(a.1)采集被生产的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据和成像品质的数据;
(a.2)获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据的对应关系;以及
(a.3)基于所述步骤(a.2)中获得的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据的对应关系,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
根据本发明的一个优选的实施例,在所述步骤(a.3)中,通过对所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据进行差值或者比值计算,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
根据本发明的一个优选的实施例,在所述步骤(e)中还包括如下步骤:
(e.1)将所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量的数据发送到一调焦装置;和
(e.2)所述调焦装置执行该数据以调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,从而完成对所述摄像模组的调焦。
根据本发明的一个优选的实施例,所述标版的所述第一测试图案选自横竖线图案、刀口状图案和十字线图案组成的图案组。
根据本发明的一个优选的实施例,所述摄像模组是定焦摄像模组或者变焦摄像模组。
根据本发明的一个优选的实施例,所述调焦方法在所述步骤(a)之前还包括步骤:
(f)通过在所述感光芯片的感光路径上初步调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,完成对所述摄像模组的初步调焦。
根据本发明的一个优选的实施例,在所述步骤(f)中进一步包括如下步骤:
(f.1)通过拍摄所述标版的第二测试图案的图像获得所述摄像模组的实际物高;
(f.2)依据所述摄像模组的像高与物高的关系以及所述步骤(f.1)获得的所述摄像模组的实际物高,得到所述摄像模组的实际像高;
(f.3)比较所述摄像模组的理论像高和实际像高,获得所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量;以及
(f.4)依据所述步骤(f.3)获得的所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量,调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,以完成对所述摄像模组的初步调焦。
根据本发明的一个优选的实施例,在上述方法中,所述摄像模组的理论像高依所述摄像模组的参数确定。
附图说明
图1是根据本发明的一优选实施例通过调焦装置对摄像模组执行调焦操作时的示意图。
图2A是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程的标版的第一个实施方式的示意图。
图2B是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程的标版的第二个实施方式的示意图。
图2C是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程的标版的第三个实施方式的示意图。
图3A是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程中使用MTF评价方式在波长频率为第一频率时获取的离焦曲线示意图。
图3B是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程中使用MTF评价方式在波长频率为第二频率时获取的离焦曲线示意图。
图3C是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程中使用MTF评价方式分别在波长频率为第一频率和第二频率时在不同的区域内的单调函数曲线示意图。
图3D是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程中使用MTF评价方式分别在波长频率为第一频率和第二频率时在不同的区域内的一次函数曲线示意图。
图4A和图4B分别是根据本发明的上述优选实施例的应用于摄像模组的调焦过程中使用SFR评价方式,在不同波长下建立的离焦曲线、SFR差异以及离焦量的关系示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的一个摄像模组调焦过程示意图。
图6是根据本发明的上述优选实施例基于色差的摄像模组调焦方法流程示意图。
具体实施方式
下面将通过结合附图和实施例对本发明作进一步说明,以使任何所属领域的技术人员能够制造和使用本发明。在下面的描述中的实施例仅作为例子和修改物对该领域熟练的技术人员将是显而易见的。在下面的描述中定义的一般原理将适用于其它实施例,替代物,修改物,等效实施和应用中,而不脱离本发明的精神和范围。
如图1所示,用于采集影像(例如图像或者视频)的摄像模组通常包括定焦摄像模组和变焦摄像模组两种类型,其根据所述摄像模组被使用时焦距是否能够被调整而进行分类,无论是定焦摄像模组还是变焦摄像模组其均包括一感光芯片10和被设置于所述感光芯片10的感光路径的一光学镜头20。优选地,所述光学镜头20被设置垂直于所述感光芯片10的感光路径,即垂直于所述摄像模组的光轴方向。被物体反射的光线能够自所述光学镜头20进入所述摄像模组的内部以被所述感光芯片10接收和进行光电转化。
可以理解的是,定焦摄像模组与动焦摄像模组的本质区别是在所述摄像模组被使用的过程中所述摄像模组的焦距是否能够根据使用需要被调整,因此相对于定焦摄像模组,变焦摄像模组还包括一驱动部,例如音圈马达,所述光学镜头20被设置于所述驱动部,以在所述摄像模组被使用时藉由所述驱动部驱动所述光学镜头20沿着所述摄像模组的光轴方向做相对于所述感光芯片10的运动,从而使得所述摄像模组的焦距产生变化。本领域的技术人员能够理解,受限于封装工艺和所述摄像模组的各部分构件本身的误差,在所述摄像模组被封装和制造的过程中需要对所述摄像模组执行调焦操作,以保证所述摄像模组的成像品质。
在所述摄像模组被调焦时分为三个阶段,阶段一是通过评价所述摄像模组的成像品质来获得所述摄像模组在测试视场的离焦量;阶段二是依据所述摄像模组在测试视场的离焦量计算所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,包括位移和倾斜度;阶段三是基于所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量来调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的相对位置,从而完成对所述摄像模组的调焦。在评价所述摄像模组的成像品质时,需要使用到一标版30,如图1所示,所述标版30被设有一第一测试图案31,如图2A至图2C所示,所述摄像模组通过拍摄所述标版30获得所述标版30的所述第一测试图案31的图像,通过对所述标版30的所述第一测试图案31的图像进行分析,能够获得所述摄像模组在测试视场的离焦量,从而用于后续计算所述摄像模组在各个测试视场的离焦量和执行对所述摄像模组的调焦操作。
值得一提的是,所述标版30的所述第一测试图案31的类型由所述摄像模组在被调焦时所需的线性范围和采用的用于评价所述摄像模组的评价方式决定,其中任何一种能够和并能够输出成像质量的图案均可以被设计和提供为所述标版30的所述第一测试图案31。如图2A、图2B和图2C所示,所述第一测试图案31包括但不限于横竖线图案、刀口状图案以及十字线图案。
具体地说,如图2A所示,当所述标版30的所述第一测试图案31被实施为横竖线图案时,所述标版30为CTF标版,即所述摄像模组通过CTF(对比度传递函数)的评价方式来评价所述摄像模组的成像品质时所使用的所述标版30。如图2B所示,当所述标版30的所述第一测试图案31被实施为刀口状图案时,所述标版30为SFR标版,即所述摄像模组通过SFR(空间频率响应)的评价方式来评价所述摄像模组的成像品质时所使用的所述标版30。如图2C所示,当所述标版30的所述第一测试图案31被实施为十字线图案时,所述标版30为MTF标版,即所述摄像模组通过MTF(调制度函数)的评价方式来评价所述摄像模组的成像品质时使用的所述标版30。另外,基于不同频率下所述摄像模组在被调焦时所需的线性范围不同,所述标版30被要求输出不同的频率信息,因此,被实施为CTF标版的所述标版30可以采用一张标版在同一视场的不同方位输出不同频率信息的方式被使用,被实施为SFR标版或者MTF标版的所述标版30可以通过计算后输出不同频率下的成像质量信息的方式被使用,这样的标版的样式参照如图2A、2B和2C所示。
本领域的技术人员能够理解,当所述摄像模组被设计完成之后,所述摄像模组在光轴方向的色差基本确定,也就是说,不同类型的所述摄像模组在光轴方向的色差可能不同,同一类型的所述摄像模组在光轴方向的色差一致。在本发明中,在对所述摄像模组进行调焦之前,需要基于所述摄像模组在光轴方向的色差建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的函数关系,优选地,在本发明中基于所述摄像模组在光轴方向的色差建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数,即所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质是一一对应的关系,通过这样的方式,在后续对所述摄像模组进行调焦的过程中,通过评价所述摄像模组的成像品质能够获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,从而预测和判断所述摄像模组的成像品质。
在本发明的一个实施方式中,所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述是摄像模组的成像品质的单调函数能够通过通过采集被生产的所述摄像模组的数据的方式获得,也就是说,通过分别采集所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与所述摄像模组的成像品质的数据,分析所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的关系,能够建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数。在本发明的另一个实施方式中,所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数也能够通过所述摄像模组的各部分构件的参数及设计数据获得,即在设计所述摄像模组的过程中,根据光学原理和基于所述摄像模组的各部分构件的参数,能够建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数。
在本发明的建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数的第一个实施方式中,在通过采集而获得被生产的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与所述摄像模组的成像品质的数据之后,根据所述摄像模组的类型或者参数,选择采用差值或者比值来分析所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的对应关系,即对应不同类型或者参数的所述摄像模组来说,可以选择差值的方式基于所述摄像模组在光轴方向的色差建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数,也可以选择比值的方式基于所述摄像模组在光轴方向的色差建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数。另外,在基于采集的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与所述摄像模组的成像品质的数据建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数时,还需要选择两种具有不同波长的光波进行对比,本领域的技术人员能够理解的是,通过这种方式建立的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数的原则是,该单调函数的单调区域越大越好,拟合的单调函数拟合优度判断系数R2越大越好。
在本发明中,设定所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数为函数表达式:y=axn+bxn-1+...+m,其中x是所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数的单调区间内的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量参数,y是与所述摄像模组在各个测试视场的里较量对应的不同波长下所述摄像模组的成像品质的差异参数,m是常数项。
值得一提的是,在本发明的对所述摄像模组进行调焦的过程中,可以选择红色光波(Red)和蓝色光波(Blue)进行对比,本领域的技术人员能够理解的是,任何光波都可以被用于进行对比,以分析所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质之间的关系,而不限于本发明中以及本发明的附图中所列举的红色光波和蓝色光波。
如图3A和图3B所示,在本发明的这个优选实施例中提供的对所述摄像模组进行调焦时采用的评价所述摄像模组的成像品质是MTF评价方式,并且在这两个示例中,选用的频率为第一频率和第二频率的光,通过分析所述摄像模组拍摄的被实施为MTF标版的所述标版30的第一测试图案31的图像可以获得如图3A和图3B所示的离焦曲线示意图。可以理解的是,在所述摄像模组的测试视场,红色光波和蓝色光波对应的离焦曲线具有明显的偏移。如图3A所示,将离焦曲线划分为A、B、C、D和D’五个区域,本领域的技术人员通过图3示出的内容可知,在B区域内(离焦量误差范围为±0.01mm)频率为第二频率时的MTFR-MTFB的所述摄像模组的离焦量的变化为单调线性关系,相应地,在C区域内(离焦量误差范围为±0.03mm)频率为第一频率时的MTFR-MTFB的所述摄像模组的离焦量的变化为单调线性关系,通过图4所示出的内容,本领域的技术人员可以理解的是两者在各自的单调区间内的一次函数关系,均满足线性方程y=ax+b,拟合优度判定系数R2都大于0.9,表现出良好的线性关系。
本领域的技术人员还能够理解,根据所述摄像模组的类型,所述摄像模组在光轴方向的色差带来的不同波长下的所述摄像模组的成像品质差异与所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的函数关系不同,如图4A和图4B所示,本发明还可以通过SFR评价方式在评价所述摄像模组的成像质量的过程中,采集不同波长下的所述摄像模组的离焦量数据,以建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数,其中色彩带来的不同波长下所述摄像模组的成像品质差异使用SFRB/SFRR,从图中可以得到单调区间为+/-0.028mm,在单调区间内其拟合函数为y=ax3+bx2+cx+d。
值得一提的是,同波长下所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数不局限于中心视场,在周边测试视场也同样可以建立所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数。也就是说,同一个测试视场的不同测试位置可以使用同一个函数来对应所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的关系,通过这样的方式,以简化所述摄像模组的测试难度。
进一步地,在本发明对所述摄像模组的调焦过程中,在所述摄像模组的各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数建立之后,通过拍摄所述标版30的所述第一测试图案31的图像,能够获得所述摄像模组在光轴方向的色差,通过获取的色差可以计算得出所述摄像模组在各个测试视场的离焦量。本领域的技术人员能够理解的是,基于所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数和获取的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,可以计算所述摄像模组的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量。
具体地说,根据所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与所述摄像模组的成像品质的单调函数,在获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量之后,能够预测和判断所述摄像模组的成像品质,即希望使所述摄像模组达到预期的成像品质,则需要将所述摄像模组在各个测试视场的离焦量控制在一定范围内,通过这样的原理能够计算所述摄像模组的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量。此后,根据所述摄像模组的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量来调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的相对位置,从而完成对所述摄像模组的调焦。
如图5所示是所述摄像模组的调焦过程500的示意图。
阶段501,对所述摄像模组执行初步调焦工序。具体地说,所述标版30还具有至少一第二测试图案32,所述摄像模组通过拍摄和分析所述标版30的所述第二测试图案32的图像,获得所述摄像模组的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,以完成对所述摄像模组的初步调焦工序。如图2A至图2C所示,所述标版30的所述第二测试图案32被实施为黑色圆点,其中在本发明中对所述摄像模组执行初步调焦工序的依据是所述摄像模组的物像关系,本领域的技术人员可以理解的是,当物高一定时,相同焦距的所述摄像模组的所述光学镜头20的所成的像的像高也一致,从而在对所述摄像模组执行初步调焦工序的过程中,通过对实际获取的所述摄像模组的像高和理论上所述摄像模组的像高进行比较,能够获得所述摄像模组的调焦范围,通过这样的方式,能够完成对所述摄像模组的初步调焦,并且节省调焦的时间。更具体地说,对所述摄像模组执行的初步调焦工序可以包括以下步骤:
步骤1:通过拍摄所述标版30的所述第二测试图案32的图像获得所述摄像模组的实际物高;
步骤2:依据所述摄像模组的像高和物高的关系以及所述步骤(1)获得的所述摄像模组的实际物高,得到所述摄像模组的实际像高;
步骤3:比较所述摄像模组的理论像高和实际像高,获得所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量;以及
步骤4:依据所述步骤(3)获得的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置,以完成对所述摄像模组的初步调焦。
本发明所提供的对所述摄像模组执行的初步调焦工序能够满足精度为+/-20um的所述摄像模组的调焦需要。值得一提的是,本发明所提供的所述摄像模组的调焦方法被执行的初步调焦步骤不局限于上述列举的步骤,任何能够实现将所述摄像模组的调焦精度控制在大约+/-20um范围内的调焦方法均可以被使用。
阶段502,计算所述光学镜头20当前位置的离焦量。在本发明中,当所述摄像模组被执行初步调焦步骤之后,通过拍摄和分析所述标版30的所述第一测试图案31的图像,能够获得所述摄像模组的所述光学镜头20在当前位置的离焦量。
阶段503,计算所述感光芯片10在各个测试视场的焦点位置。
阶段504,基于所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数以及在阶段502和阶段503中计算得到的所述光学镜头20的离焦量和所述感光芯片10在各个测试视场的焦点位置,计算所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量。
阶段505,依据在阶段504中通过计算获取的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置。本领域的技术人员可以理解的是,在调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置的过程中,可以将所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的偏差的数据发送到用于固定所述感光芯片10和所述光学镜头20的一调焦装置40,如图1所示,依靠所述调焦装置40自动完成对所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置的调焦,通过这样的方式,不仅能够保证所述摄像模组的调焦精度,减少人工参与的误差,而且还能够提供所述摄像模组被调焦的效率。
阶段506,判断所述摄像模组的成像品质是否合格,如果所述摄像模组的成像品质合格,则完成对所述摄像模组的调焦,如果所述摄像模组的成像品质不合格,则重复所述阶段502。
本领域的技术人员能够理解,为了提高所述摄像模组的生产效率,可以设定所述摄像模组的调焦过程被调焦的次数,例如在所述阶段506,当所述摄像模组的成像品质被判断n次不合格时,强制结束对所述摄像模组的调焦过程,并进入下一个所述摄像模组的调焦工序,其中n的取值范围为n≥1。
如图6所示是根据本发明的基于色差的摄像模组调焦方法600的流程示意图。
阶段601,(a)提供基于所述摄像模组在光轴方向的色差的在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数;
阶段602,(b)通过拍摄所述标版30的所述第一测试图案31的图像获得所述摄像模组在光轴方向的色差;
阶段603,(c)基于所述步骤(b)中所述摄像模组在光轴方向的色差,获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量;
阶段604,(d)基于所述摄像模组(a)中所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数和步骤(c)中获得的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,获得所述摄像模组的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量;以及
阶段605,(e)依据所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置,以完成对所述摄像模组的调焦。
进一步地,所述调焦方法在所述步骤(a)之前还包括步骤:
阶段606,(f)通过在所述感光芯片10的感光路径上初步调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置,完成对所述摄像模组的初步调焦。
具体地说,所述步骤(f)进一步包括步骤:
(f.1)通过拍摄所述标版30的所述第二测试图案32的图像获得所述摄像模组的实际物高;
(f.2)依据所述摄像模组的像高与物高的关系以及所述步骤(f.1)获得的所述摄像模组的实际物高,得到所述摄像模组的实际像高;
(f.3)比较所述摄像模组的理论像高和实际像高,获得所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量;以及
(f.4)依据所述步骤(f.3)获得的所述光学镜头20相对于所述感光芯片10需要被移动的量,调整所述光学镜头20相对于所述感光芯片10的位置,以完成对所述摄像模组的初步调焦。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一基于色差的摄像模组调焦方法,其特征在于,所述调焦方法包括如下步骤:
(a)提供基于所述摄像模组在光轴方向的色差的在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数;
(b)通过拍摄一标版的一第一测试图案的图像获得所述摄像模组在光轴方向的色差;
(c)基于所述步骤(b)中所述摄像模组在光轴方向的色差,获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量;
(d)基于所述摄像模组(a)中所述摄像模组在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数和步骤(c)中获得的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量,获得所述摄像模组的光学镜头相对于感光芯片需要被移动的量;以及
(e)依据所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量,调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,以完成对所述摄像模组的调焦。
2.根据权利要求1所述的调焦方法,其中在所述步骤(a)中,根据所述摄像模组的参数,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
3.根据权利要求1所述的调焦方法,其中在所述步骤(a)中还包括步骤:
(a.1)采集被生产的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据和成像品质的数据;
(a.2)获得所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据的对应关系;以及
(a.3)基于所述步骤(a.2)中获得的所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据的对应关系,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
4.根据权利要求3所述的调焦方法,其中在所述步骤(a.3)中,通过对所述摄像模组在各个测试视场的离焦量的数据与成像品质的数据进行差值或者比值计算,建立基于所述摄像模组在光轴方向的色差在各个测试视场的离焦量与成像品质的单调函数。
5.根据权利要求1、2、3或4中任一所述的调焦方法,其中在所述步骤(e)中还包括如下步骤:
(e.1)将所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量的数据发送到一调焦装置;和
(e.2)所述调焦装置执行该数据以调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,从而完成对所述摄像模组的调焦。
6.根据权利要求1、2、3或4中任一所述的调焦方法,其中所述标版的所述第一测试图案选自横竖线图案、刀口状图案和十字线图案组成的图案组。
7.根据权利要求1、2、3或4中任一所述的调焦方法,其中所述摄像模组是定焦摄像模组或者变焦摄像模组。
8.根据权利要求1、2、3或4中任一所述的调焦方法,在所述步骤(a)之前还包括步骤:
(f)通过在所述感光芯片的感光路径上初步调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,完成对所述摄像模组的初步调焦。
9.根据权利要求8所述的调焦方法,其中在所述步骤(f)中进一步包括如下步骤:
(f.1)通过拍摄所述标版的第二测试图案的图像获得所述摄像模组的实际物高;
(f.2)依据所述摄像模组的像高与物高的关系以及所述步骤(f.1)获得的所述摄像模组的实际物高,得到所述摄像模组的实际像高;
(f.3)比较所述摄像模组的理论像高和实际像高,获得所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量;以及
(f.4)依据所述步骤(f.3)获得的所述光学镜头相对于所述感光芯片需要被移动的量,调整所述光学镜头相对于所述感光芯片的位置,以完成对所述摄像模组的初步调焦。
10.根据权利要求9所述的调焦方法,其中在上述方法中,所述摄像模组的理论像高依所述摄像模组的参数确定。
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