CN108540793A - 摄像模块的定位调校系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像模块的定位调校系统，包括镜头定位系统、图像感测模块以及信号处理模块。镜头定位系统具有机械手臂且机械手臂与控制系统耦接。机械手臂用以抓取镜头。图像感测模块具有至少二图像感测装置且至少二图像感测装置与第一定位装置耦接。信号处理模块具有至少二信号处理装置且至少二信号处理装置与第二定位装置耦接。第一定位装置与第二定位装置分别与控制系统耦接。至少二图像感测装置的其中之一与至少二信号处理装置的其中之一对准且电性连接，且镜头与至少二图像感测装置的其中之一对准。

Description

摄像模块的定位调校系统

技术领域

本发明涉及一种定位调校系统，尤其涉及一种摄像模块的定位调校系统。

背景技术

一般在进行摄像模块光学调校时，会先行将镜头、图像感测器以及电路板等模块构件进行组装，再将摄像模块拿到测试站进行光学调校。通常不同的测试站会根据调校规格设置不同的测试图案，而摄像模块必须通过一站站的测试，方能可得知此模块构件搭配下的摄像模块的光学质量。经过测试多种模块构件的组合之后，便可以推知较为符合需求的摄像模块的模块构件的组合为何。

然而，上述的调校方法需要花很多时间进行模块构件的组立以及进行多站的测试。基于模块构件组立的耗时，上述调校方法多半只会以相同的图像感测器以及图像信号处理器来搭配不同的镜头进行测试。此外，一般光学模块厂在进行模块构件的组立时，是将镜头通过螺纹架设在镜头座上，再将镜头座胶合于电路板上。然而，此时镜头的配置位置通常不会在可发挥最佳光学表现的位置上，因为当将镜头通过螺纹进行架设时，镜头与所搭配的图像感测器之间通常会呈现倾斜，而不是呈现理想的垂直状态。另外，当模块构件的组立完成后送到测试站的这段时间中，镜头的位置容易发生改变而非位于原预设位置，使得光学调校结果的准确性受到影响。

发明内容

本发明提供一种摄像模块的定位调校系统，其可以对摄像模块的模块构件的不同组合进行有效率且可信赖的测试。

本发明实施例的摄像模块的定位调校系统包括镜头定位系统、图像感测模块以及信号处理模块。镜头定位系统具有机械手臂且机械手臂与控制系统耦接。机械手臂用以抓取镜头。图像感测模块具有至少二图像感测装置且至少二图像感测装置与第一定位装置耦接。信号处理模块具有至少二信号处理装置且至少二信号处理装置与第二定位装置耦接。第一定位装置与第二定位装置分别与控制系统耦接。至少二图像感测装置的其中之一与至少二信号处理装置的其中之一对准且电性连接，且镜头与至少二图像感测装置的其中之一对准。

在本发明的一实施例中，上述的至少二图像感测装置包括第一图像感测装置与第二图像感测装置，且至少二信号处理装置包括第一信号处理装置与第二信号处理装置。

在本发明的一实施例中，当上述的镜头、第一图像感测装置与第一信号处理装置对准时，镜头用以撷取待测图像，且第一信号处理装置输出对应于待测图像的第一信号。当第一信号未达预定规格时，第一定位装置用以移动第一图像感测装置以使镜头、第二图像感测装置与第一信号处理装置对准。镜头用以撷取待测图像，且第一信号处理装置输出对应于待测图像的第二信号。

在本发明的一实施例中，当上述的镜头、第一图像感测装置与第一信号处理装置对准时，镜头用以撷取待测图像，且第一信号处理装置输出对应于待测图像的第一信号。当第一信号未达预定规格时，第二定位装置用以移动第一信号处理装置以使镜头、第一图像感测装置与第二信号处理装置对准。镜头用以撷取待测图像，且第二信号处理装置输出对应于待测图像的第三信号。

在本发明的一实施例中，上述的第一定位装置与第二定位装置连接旋转结构。旋转结构具有旋转轴，且至少二图像感测装置的其中之一以及至少二信号处理装置的其中之一分别适于沿着旋转轴旋转至区域。位于区域中的图像感测装置与信号处理装置对准且电性连接。机械手臂用以抓取镜头至区域以使镜头与位于区域中的图像感测装置对准。

在本发明的一实施例中，上述的摄像模块的定位调校系统还包括至少一显示面板，且至少一显示面板耦接控制系统。对准的镜头、图像感测装置以及信号处理装置位于至少一显示面板的显示侧，且控制系统用以驱动至少一显示面板显示图像画面。

在本发明的一实施例中，上述的信号处理模块耦接控制系统。当镜头、多个图像感测装置的其中之一与多个信号处理装置的其中之一对准时，镜头用以撷取图像画面，且信号处理装置输出对应于图像画面的信号至控制系统。控制系统用以根据信号驱动至少一显示面板显示图像画面。

在本发明的一实施例中，上述的至少一显示面板包括彼此相邻的多个显示面板。当镜头、多个图像感测装置的其中之一以及多个信号处理装置的其中之一对准时，多个显示面板的其中之一垂直于镜头的光轴。

在本发明的一实施例中，上述的各至少二图像感测装置包括电路板、配置于电路板上的图像感测器以及配置于图像感测器上的镜头座。图像感测器与电路板电性连接，且镜头座具有适于容置镜头的孔洞。

在本发明的一实施例中，当上述的镜头、至少二图像感测装置的其中之一以及至少二信号处理装置的其中之一对准时，机械手臂用以抓取镜头以将镜头置于与镜头对准的图像感测装置的孔洞中。

在本发明的一实施例中，上述的位于区域中的图像感测装置适于沿着平行旋转轴的方向移动而与位于区域中的信号处理装置电性耦接。

在本发明的一实施例中，上述的机械手臂适于在空间中沿着互相垂直的三个轴向移动以及旋转。

在本发明的一实施例中，上述的至少二图像感测装置的数量大于或等于四。

本发明实施例的摄像模块的定位调校系统包括镜头定位系统、图像感测模块以及信号处理模块。镜头定位系统具有机械手臂且机械手臂与控制系统耦接。机械手臂用以抓取镜头。图像感测模块具有至少二图像感测装置且至少二图像感测装置与第一定位装置耦接。信号处理模块具有至少一信号处理装置且至少一信号处理装置与控制系统耦接。第一定位装置与控制系统耦接。至少二图像感测装置的其中之一与信号处理装置对准且电性连接，且镜头与至少二图像感测装置的其中之一对准。

在本发明的一实施例中，上述的至少二图像感测装置包括第一图像感测装置与第二图像感测装置。

在本发明的一实施例中，当上述的镜头、第一图像感测装置与信号处理装置对准时，镜头用以撷取待测图像，且信号处理装置输出对应于待测图像的第一信号。当第一信号未达预定规格时，第一定位装置用以移动第一图像感测装置以使镜头、第二图像感测装置与信号处理装置对准。镜头用以撷取待测图像，且信号处理装置输出对应于待测图像的第二信号。

在本发明的一实施例中，上述的第一定位装置连接旋转结构，且旋转结构具有旋转轴。至少二图像感测装置的其中之一适于沿着旋转轴旋转至区域。信号处理装置位于区域，且位于区域中的图像感测装置与信号处理装置对准且电性连接。机械手臂用以抓取镜头至区域以使镜头与位于区域中的图像感测装置对准。

在本发明的一实施例中，上述的摄像模块的定位调校系统更包括至少一显示面板，且至少一显示面板耦接控制系统。对准的镜头、图像感测装置以及信号处理装置位于至少一显示面板的显示侧，且控制系统用以驱动至少一显示面板显示图像画面。

在本发明的一实施例中，上述的信号处理模块耦接控制系统。当镜头、多个图像感测装置的其中之一与信号处理装置对准时，镜头用以撷取图像画面，且信号处理装置输出对应于图像画面的信号至控制系统。控制系统用以根据信号驱动至少一显示面板显示图像画面。

在本发明的一实施例中，上述的至少二图像感测装置的数量大于或等于四。

基于上述，本发明实施例的摄像模块的定位调校系统中，图像感测装置与信号处理装置可以对准且电性连接。机械手臂用以抓取镜头，且镜头与图像感测装置对准。因此，对准的图像感测装置、信号处理装置以及镜头形成摄像模块的模块构件的组合。由于摄像模块的信号处理装置以及图像感测装置可以进行快速的更换，且可以将不同的镜头通过镜头定位系统进行设置，因此可以对摄像模块的模块构件的不同组合进行快速且有效率的测试。另外，由于镜头不必通过螺纹设置于镜头座上，且镜头的位置可以通过镜头定位系统来进行固定，因此可以避免发生镜头倾斜的问题，且镜头的位置也不易发生改变。除此之外，镜头定位系统还可以调整镜头的位置，而可以使镜头位于可发挥最佳光学表现的位置上。因此，经定位调校后的摄像模块的测试结果是可信赖的。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明一实施例的摄像模块的定位调校系统的概要示意图；

图2显示图1实施例中组合而成的摄像模块的概要示意图；

图3A显示图1中区域A的放大示意图；

图3B显示图3A实施例中镜头以及机械手臂沿着虚线I-I'的剖面示意图；

图4A显示本发明一实施例的摄像模块的定位调校系统的概要示意图；

图4B显示图4A实施例的摄像模块的定位调校系统于上视的概要示意图；

图5显示一比较实施例的镜头配置于图像感测器上的概要示意图；

图6A显示本发明一实施例的镜头配置于图像感测器上的概要示意图；

图6B显示图6A实施例的镜头在图像感测器的上方位移的概要示意图；

图7A显示本发明一实施例用以进行镜头模块测试的测试图案；

图7B显示经图7A实施例的镜头模块接收图像光后得到的图案；

图8显示本发明一实施例的摄像模块的测试信息的烧录流程图。

附图标记说明：

32、132、432、632：平台

34、134、434、634：图像感测器

36、136、436、636：镜头座

50、150、450、650：镜头

100、400：摄像模块的定位调校系统

110：旋转结构

120、420：信号处理模块

120a：第一信号处理装置

120b：第二信号处理装置

122：电性连接件

130、430：图像感测模块

130a、430a：第一图像感测装置

130b、430b：第二图像感测装置

140：镜头定位系统

142：机械手臂

160、160a、160b、160c：显示面板

170：控制系统

430c：第三图像感测装置

430d：第四图像感测装置

430e：第五图像感测装置

430f：第六图像感测装置

430g：第七图像感测装置

430h：第八图像感测装置

480：输送装置

A、TA：区域

Ax：光轴

G：间隙

H：孔洞

I-I'：虚线

I_1：输入图案

I_2：输出图案

IM：摄像模块

IMa：图像画面

RA：旋转轴

S1、S2：信号

S810、S811、S812、S813、S814、S820、S821、S822：测试信息的烧录步骤

X：第一轴

Y：第二轴

Z：第三轴

具体实施方式

图1显示本发明一实施例的摄像模块的定位调校系统的概要示意图，请参考图1。在本实施例中，摄像模块的定位调校系统100包括旋转结构110、信号处理模块120、图像感测模块130、镜头定位系统140以及控制系统170。图像感测模块130具有至少二图像感测装置，至少二图像感测装置包括第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b。另外，图像感测模块130具有第一定位装置(未显示)，且第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b与第一定位装置耦接。信号处理模块120具有至少一信号处理装置。详细而言，信号处理模块120具有至少二信号处理装置，且至少二信号处理装置包括第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b。另外，信号处理模块120具有第二定位装置(未显示)，且第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b与控制系统170耦接。在本实施例中，旋转结构110具有旋转轴RA，信号处理模块120连接旋转结构110，且图像感测模块130也连接旋转结构110。具体而言，图像感测模块130的第一定位装置例如是旋转马达，且信号处理模块120的第二定位装置例如是旋转马达。各至少二图像感测装置，例如是第一图像感测装置130a包括平台132、配置于平台132上的电路板(未显示)、配置于所述电路板上的图像感测器134以及配置于图像感测器134上的镜头座136，其中图像感测器134与电路板电性连接。

在本实施例中，图像感测模块130的第一定位装置以及信号处理模块120的第二定位装置分别与控制系统170耦接。具体而言，第一定位装置以及第二定位装置分别连接旋转结构110。控制系统170用以控制第一定位装置以及第二定位装置沿着旋转轴RA旋转，且第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b的其中之一以及第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b的其中之一分别适于沿着旋转轴RA旋转至区域TA。在本实施例中，第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b的其中之一与第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b的其中之一对准且电性连接。具体而言，位于区域TA中的第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b的其中之一与第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b的其中之一对准且电性连接。

另外，在本实施例中，镜头定位系统140具有机械手臂142且机械手臂142与控制系统170耦接。机械手臂142用以抓取镜头150，且镜头150与至少二图像感测装置的其中之一(例如是第一图像感测装置130a)对准。具体而言，机械手臂142用以抓取镜头150至区域TA以使镜头150与位于区域TA中的图像感测装置(例如是第一图像感测装置130a)对准。

在本实施例中，位于区域TA的第一图像感测装置130a配置于镜头150以及位于区域TA的信号处理装置120a之间。位于区域TA中的信号处理装置120a与第一图像感测装置130a适于电性耦接，且区域TA中的镜头150、第一图像感测装置130a以及信号处理装置120a用以组合成摄像模块IM。详细而言，摄像模块的定位调校系统100适于对此摄像模块IM进行光学测试以及调校。然而，在一些相关实施例中，摄像模块IM也可以依据实际需求包括其他构件，本发明并不以此为限。

在本实施例中，摄像模块的定位调校系统100例如是包括二个信号处理装置，即第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b，以及包括二个图像感测装置，即第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b。具体而言，第一信号处理装置120a的型号或种类例如是不同于第二信号处理装置120b，且第一图像感测装置130a的型号或种类例如是不同于第二图像感测装置130b。在一些相关实施例中，本发明并不对信号处理装置的数量以及图像感测装置的数量进行设限。举例而言，信号处理装置的数量可以是一，或是大于二，而图像感测装置的数量可以是一，或是大于二，例如是大于或等于四，本发明并不以此为限。

此外，在本实施例中，旋转结构110例如是旋转座。第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b分别通过平台而与旋转结构110连接，而第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b分别通过平台132而与旋转结构110连接。在一些相关实施例中，多个信号处理装置以及多个图像感测装置也可以直接与旋转结构110连接，本发明并不以此为限。

请继续参考图1，在本实施例中，摄像模块的定位调校系统100例如是处于由相互垂直的第一轴X、第二轴Y以及第三轴Z所建构的空间中，其中旋转轴RA与第三轴Z平行。具体而言，摄像模块的定位调校系统100还包括至少一显示面板160，且至少一显示面板160耦接控制系统170。摄像模块IM(包括已对准的镜头150、第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a)位于至少一显示面板160的显示侧，且控制系统170例如是用以通过信号S1驱动至少一显示面板160显示图像画面IMa。详细而言，至少一显示面板160包括彼此相邻的多个显示面板，例如是彼此相邻的五个显示面板，也即图1所显示的显示面板160a、显示面板160b、显示面板160c以及二个未显示的显示面板。在本实施例中，显示面板160a例如是与XY平面(即第一轴X与第二轴Y构成的平面)平行，显示面板160b以及显示面板160c例如是分别与YZ平面(即第二轴Y与第三轴Z构成的平面)平行。另外，二个未显示的显示面板例如是分别与XZ平面(即第一轴X与第三轴Z构成的平面)平行。在一些相关实施例中，摄像模块的定位调校系统100可以依据实际需求而具有适当数量的显示面板160，本发明并不对显示面板160的数量及其设置位置加以限制。

在本实施例中，当镜头150通过镜头定位系统140定位于区域TA而使镜头150、第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a对准时，多个显示面板160的其中之一垂直于镜头150的光轴Ax。具体而言，镜头150的光轴Ax平行于第三轴Z，且光轴Ax例如是与显示面板160a相垂直。另外，区域TA于显示面板160a的正投影例如是位于显示面板160a的正中央位置，而显示面板160b、显示面板160c以及二个未显示的显示面板分别邻接于显示面板160a。详细而言，上述的五个显示面板160例如是分别位于区域TA的上、下、左、右侧以及前方，以提供图像画面IMa于多个显示面板160面对区域TA的显示侧，以进行摄像模块IM的光学测试或调校。需注意的是，在图1中，为了清楚呈现摄像模块的定位调校系统100的各项构件，多个构件如多个显示面板160与其他构件的比例关系未以实际比例关系绘制。

在本实施例中，由于多个显示面板160用以提供可进行光学测试的图案，因此多个显示面板160具有适当的画面更新频率以及解析度以达到较为准确的光学测试结果。举例而言，多个显示面板160的更新频率例如是大于或等于60赫兹(Hz)，且多个显示面板160的解析度例如是大于或等于4000像素(pixel)，本发明并不以此为限。另外，在本实施例中，摄像模块的定位调校系统100例如是设置于暗室之中，以避免外界的杂散光进入摄像模块IM，而影响摄像模块IM的光学测试或调校结果。

图2显示图1实施例中组合而成的摄像模块的概要示意图，图3A显示图1中区域A的放大示意图，而图3B显示图3A实施例中镜头以及机械手臂沿着虚线I-I'的剖面示意图。请先参考图1、图3A以及图3B，在本实施例中，当欲以镜头150、第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a搭配成摄像模块IM以进行测试时，第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a被旋转至区域TA，且镜头150也通过镜头定位系统140定位于区域TA。如此一来，摄像模块IM的镜头150、第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a都对位到适于进行光学测试的位置上。

具体而言，请参考图1以及图2，摄像模块IM的第一图像感测装置130a适于沿着平行旋转轴RA的方向移动而与摄像模块IM的第一信号处理装置120a电性耦接。详细而言，在摄像模块的测试系统100中，各图像感测装置靠近多个信号处理装置的一侧设有至少一接点(未显示)，而各信号处理装置靠近多个图像感测装置的一侧设有至少一电性连接件122。上述至少一接点与至少一电性连接件122适于电性连接而使摄像模块IM的信号处理装置(如第一信号处理装置120a)与图像感测装置(如第一图像感测装置130a)电性连接。在本实施例中，至少一接点可以例如是多个接点，而至少一电性连接件122可以例如是对应于多个接点的多个电性连接件122。另外，在本实施例中，摄像模块IM的第一图像感测装置130a适于在垂直于旋转轴RA的平面(例如是XY平面)上移动而使多个电性连接件122对位至多个接点，进而使摄像模块IM的第一信号处理装置120a与第一图像感测装置130a电性耦接。

详细而言，当第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a被旋转至区域TA时，摄像模块IM的第一信号处理装置120a例如是通过校正马达的控制而于垂直于旋转轴RA的平面上平移，使得多个电性连接件122对位至多个接点。此时，多个电性连接件122与多个接点可以例如是接触或是不接触。接着，第一图像感测装置130a沿着平行旋转轴RA的方向往第一信号处理装置120a移动，使得多个电性连接件122与多个接点电性导通。在本实施例中，多个电性连接件122例如是包括顶针式的扣压治具，顶针可支撑电路板进行测试，而扣压治具可以在第一图像感测装置130a往第一信号处理装置120a移动的过程中，压住第一图像感测装置130a以避免被顶针顶起。

请参考图1、图3A以及图3B，在本实施例中，摄像模块的测试系统100的机械手臂142前端例如是包括夹抓机构，用以夹取镜头150(如图3B所显示)。另外，机械手臂142可以例如是通过校正马达的驱动来进行移动和旋转。在本实施例中，机械手臂142适于在空间中沿着互相垂直的三个轴向(例如是第一轴X、第二轴Y以及第三轴Z)移动以及旋转，而可以夹取镜头150并将其移动到区域TA中。具体而言，机械手臂142可以调整镜头150相对于第一图像感测装置130a的位置，以例如是进行对焦。另外，机械手臂142可以随时修正镜头150的位置，以使镜头150例如是位于可发挥最佳光学表现的位置上。

请再参考图1以及图2，在本实施例中，各图像感测装置(如第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b)的镜头座136具有适于容置镜头150的孔洞H，且孔洞H例如是面对显示面板160a。具体而言，当镜头150、多个图像感测装置的其中之一(例如是第一图像感测装置130a)以及多个信号处理装置的其中之一(例如是第一信号处理装置120a)对准时，机械手臂142用以抓取镜头150以将镜头150置于与镜头150对准的图像感测装置(第一图像感测装置130a)的孔洞H中。在本实施例中，当镜头150位于孔洞H中时，外界的杂散光不易通过镜头150进入摄像模块IM而影响摄像模块IM的光学测试结果。另外，孔洞H的尺寸例如是略大于镜头150的尺寸，使得镜头150在孔洞H中还有空间移动，以利于镜头150位置的调整。

详细而言，当第一信号处理装置120a、第一图像感测装置130a以及镜头150组合成摄像模块IM后，光线适于通过镜头150而被位于区域TA中的第一图像感测装置130a的图像感测器134接收。图像感测器134通过电路板传送对应于此光线的感测信号至位于区域TA中的第一信号处理装置120a，且第一信号处理装置120a用以处理此感测信号。具体而言，镜头150用以撷取待测图像，即的图像画面IMa的图像光。多个显示面板160的图像画面IMa的图像光通过镜头150而被第一图像感测装置130a接收。在本实施例中，第一信号处理装置120a处理上述感测信号而输出对应于待测图像的第一信号，且第一信号包括对应于待测图像的图像信息。此图像信息可以提供相关技术人员判断上述镜头150、第一图像感测装置130a以及第一信号处理装置120a所组合而成的摄像模块IM的光学质量是否达到预定规格。

在本实施例中，当第一信号未达预定规格时，第一定位装置用以移动第一图像感测装置130a以使第一图像感测装置130a沿着旋转轴RA旋转而离开区域TA，并使第二图像感测装置130b沿着旋转轴RA旋转而进入区域TA。藉此，位于区域TA中的镜头150、第二图像感测装置130b与第一信号处理装置120a可以对准。镜头150用以撷取待测图像(多个显示面板160的图像画面IMa的图像光)，且图像光被第二图像感测装置130b接收。另外，第一信号处理装置120a输出对应于待测图像的第二信号。也就是说，在本实施例中，可以快速替换多个图像感测装置，以找到能够使摄像模块IM的光学质量达到预定规格的图像感测装置。

除此之外，在本实施例中，当第一信号未达预定规格时，第二定位装置用以移动第一信号处理装置120a以使第一信号处理装置120a沿着旋转轴RA旋转而离开区域TA，并使第二信号处理装置120b沿着旋转轴RA旋转而进入区域TA。藉此，镜头150、第一图像感测装置130a与第二信号处理装置120b可以对准。镜头150用以撷取待测图像(多个显示面板160的图像画面IMa的图像光)。图像光被第一图像感测装置130a接收。另外，第二信号处理装置120b输出对应于待测图像的第三信号。也就是说，在本实施例中，可以快速替换多个信号处理装置，以找到能够使摄像模块IM的光学质量达到预定规格的信号处理装置。

在本实施例中，控制系统170也电性耦接位于区域TA中的信号处理装置(如第一信号处理装置120a)，而位于区域TA中的信号处理装置可以将信号输出至控制系统170，例如将前述第一信号、第二信号或第三信号输出至控制系统170。具体而言，在本实施例中，第一信号处理装置120a产生的图像信息例如是通过信号S2传递至控制单元170。此外，控制单元170可以根据图像信息驱动多个显示面板160显示出图像画面IMa。也就是说，控制单元170可以通过第一信号处理装置120a所提供的图像信息取得摄像模块IM的光学测试结果，并且根据摄像模块IM的光学测试结果来驱动多个显示面板160显示出后续欲测试的图案于图像画面IMa中。

在本实施例中，图像画面IMa可以例如是包括欲对摄像模块IM进行光学测试的测试图案。举例而言，多个显示面板160可以产生适合对应于图像感测模块130a的1/3频率的棋盘图，以利于调整镜头150相对于图像感测模块130a的位置以使对焦清晰。另外，多个显示面板160可以产生空间频率测试图样(SFRreg测试图样)，以利于计算摄像模块IM的调制转换函数(Modulation Transfer Function,MTF)或色差等光学表现。或者，多个显示面板160可以产生标准解像力测试图(ISO12233)，以检测摄像模块IM的解像力。此外，多个显示面板160可以产生用以计算畸变(Distortion)的格子状图样，或是产生24色标准色卡(Colorchecker)以利于计算摄像模块IM所产生的图像信息的颜色正确性，如色温表现，以及自动白平衡的正确性。标准色卡(Colorchecker)也可以用来计算摄像模块IM的视角(field of view,FOV)以及所产生图像信息的信号杂讯比(Signal-to-noise ratio,SNR)，信号杂讯比可以作为图像信息的信号质量好坏的指标。

在本实施例中，上述的测试图案例如是一组一组进行测试。当完成所有图案的测试后，控制系统170会根据所有图案的测试结果判断这个摄像模块IM的镜头(如镜头150)、图像感测装置(如第一图像感测装置130a)以及信号处理装置(如第一信号处理装置120a)的组合是否符合预定规格。如果上述摄像模块IM不符合预定规格，则控制系统170可以例如控制镜头定位系统140、第一定位装置或第二定位装置，来更换图像感测装置或是信号处理装置。

除此之外，多个显示面板160可以产生白画面，用以检测摄像模块IM的均匀性(Shading)的大小，且白画面的亮度可以进行调整，以测试镜头的最低照度。多个显示面板160也可以产生不同亮度的图样，如具有36个灰阶的图像测试软件(imatest图样)，以利于计算摄像模块IM的动态范围的大小。详细而言，由于多个显示面板160的图像画面IMa例如是由电脑控制，多个显示面板160可以依据实际光学测试的需求而快速产生对应的测试图样。

在本实施例中，摄像模块的定位调校系统100的多个信号处理装置(如第一信号处理装置120a以及第二信号处理装置120b)例如是不同类型或不同厂牌的信号处理器。详细而言，多个信号处理装置以及控制系统170可以是具备运算能力的硬件(例如芯片组、处理器等)。举例而言，多个信号处理装置以及控制系统170可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU)，或是其他可程序化的微处理器(Microprocessor)、数码信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程序化控制器、特殊应用积体电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(Programmable LogicDevice,PLD)或其他类似装置，本发明并不以此为限。另外，摄像模块的定位调校系统100的多个图像感测装置(如第一图像感测装置130a以及第二图像感测装置130b)的图像感测器134例如是不同类型或不同厂牌的图像感测器134。详细而言，多个图像感测器134例如是电荷耦合元件图像感测器(charge coupled device image sensor,CCD image sensor)或互补式金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)图像感测器等类似的装置。

除此之外，摄像模块的定位调校系统100的镜头150例如包括具有屈光度的一或多个非平面光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。或者，镜头150也可以包括平面光学镜片。在本实施例中，镜头定位系统140可以将不同类型或不同厂牌的镜头150定位至区域TA，以进行摄像模块IM搭配不同镜头150的光学测试。

在本实施例中，多个信号处理装置的其中之一、多个图像感测装置的其中之一以及镜头150可以快速组合成待测试的摄像模块IM。举例而言，在图1的实施例中，位于区域TA的第一信号处理装置120a、第一图像感测装置130a以及镜头150即组合成可进行光学测试的摄像模块IM。也就是说，待测试的摄像模块IM的信号处理装置以及图像感测装置可以通过旋转结构110进行快速的更换，且可以将不同的镜头150通过镜头定位系统140进行设置，而可以对摄像模块IM的模块构件的不同组合进行快速且有效率的测试。在本实施例中，由于镜头150是通过镜头定位系统140进行定位的，因此镜头150不必通过螺纹设置于镜头座136上。如此一来，不但可以避免发生镜头150倾斜的问题，且镜头150的位置也不易发生改变。除此之外，镜头定位系统140还可以用以调整镜头150的位置，而可以使镜头150位于可发挥最佳光学表现的位置上。因此，摄像模块IM的测试结果是可信赖的。

另外，在图1的范例实施例中，摄像模块IM的光学测试的测试图样可以通过多个显示面板160来提供，而控制系统170可以根据第一信号处理装置120a提供的图像信息驱动多个显示面板160来显示测试图样于图像画面IMa之中。因此，当摄像模块IM必须进行多种测试图样的测试时，测试图样可以直接通过多个显示面板160来更换，且多个显示面板160还可以根据摄像模块IM先前的光学测试结果来呈现出后续欲测试的图案，进而实现快速而自动化的光学测试。

具体而言，上述摄像模块的定位调校系统100可以应用于本发明实施例的测试系统中。具体而言，测试系统例如包括(1)匹配对准的功能、(2)镜头调焦的功能、(3)图像测试的功能、(4)镜头规格测试的功能以及(5)图像质量评价及调整的功能。其中，(1)匹配对准的功能涉及所欲匹配的装置以及装置之间匹配的方法，例如是将欲选择的图像感测模块以及信号处理模块进行对准以及电性连接的功能。(2)镜头调焦的功能涉及进行镜头调焦所需的装置以及光学调焦方法，例如是以适当的调焦装置调整镜头的位置而使其准焦。(3)图像测试的功能涉及提供物像装置、提供图像撷取装置、提供图像辨识装置以及相关的图像演算法。(4)镜头规格测试的功能涉及镜头规格的测试装置以及测试方法，例如是选取不同的镜头以搭配图像感测模块以及信号处理模块进行光学测试。(5)图像质量评价及调整的功能涉及图像质量的评价以及评价方法，例如是人工或自动化地对图像质量进行评价，并且根据评价结果人工或自动化地调整前述的装置匹配对准、镜头的调焦、图像的测试、镜头规格的测试，或是作其他调整。通过单次进行或反复进行前述的图像质量评价及调整，测试系统所测试出来的摄像模块便可以符合实际需求。

详细而言，上述图像质量评价的标准可以根据从物联网(例如是车联网)所收集的大数据信息来取得。图像质量评价的相关信息可以储存于测试系统的处理器中。当图像质量评价的相关信息(如评价标准的相关信息)经由大数据更新后，更新的图像质量评价的相关信息可以自动地储存在处理器的暂存器之中。因此，测试系统便可以自动地将图像质量评价的相关信息调整为符合需求，并且自动地进行图像质量评价及调整，本发明并不以此为限。

图4A显示本发明一实施例的摄像模块的定位调校系统的概要示意图，且图4B显示图4A实施例的摄像模块的定位调校系统于上视的概要示意图。在图4A以及图4B中，仅示例地显示摄像模块的定位调校系统400的一部分构件以说明摄像模块的定位调校系统400可用以实现上述实施例测试系统中关于(1)匹配对准的相关功能。请参考图4A以及图4B，摄像模块的定位调校系统400包括信号处理模块420、图像感测模块430、镜头座436、镜头450以及输送装置480。图像感测模块430例如是包括第一图像感测装置430a、第二图像感测装置430b、第三图像感测装置430c、第四图像感测装置430d、第五图像感测装置430e、第六图像感测装置430f、第七图像感测装置430g以及第八图像感测装置430h，设置于输送装置480上。

在本实施例中，输送装置480例如是输送带，用以使上述图像感测装置沿着输送路径移动，以各别将上述图像感测装置输送至镜头座436以及信号处理模块420之间的空间。上述图像感测装置的图像感测器通过平台而置于输送装置480上，举例而言，第一图像感测装置430a的图像感测器434通过平台432而置于输送装置480上。另外，镜头450配置于镜头座436之中。当欲进行匹配对准的图像感测装置，如第一图像感测装置430a输送至镜头座436以及信号处理模块420之间的空间时，信号处理模块420、第一图像感测装置430a以及镜头座436便可以组合成摄像模块IM。另外，当欲更换测试的图像感测装置时，可以通过机构件，如机械手臂，将摄像模块IM的镜头座436以及信号处理模块420从图像感测装置(如第一图像感测装置430a)分离。接着，将另一个欲进行匹配对准的图像感测装置输送至镜头座436以及信号处理模块420之间的空间以进行组合。通过上述以输送装置480输送多个图像感测装置的机制，摄像模块的定位调校系统400至少可以实现摄像模块的图像感测装置与其他构件的快速匹配以及对准，以利于摄像模块的快速组装与测试。另外，在一些实施例中，也可以通过手动或是机械手臂直接将不同的图像感测装置进行快速的抽换，以将欲进行匹配对准的图像感测装置放置于镜头座436以及信号处理模块420之间的空间，并组合为可进行测试的摄像模块。

图5显示一比较实施例的镜头配置于图像感测器上的概要示意图。请参考图5，在此比较实施例中，平台32上的图像感测器34位于镜头座36之中，且镜头座36用以容置镜头50。镜头50对位于图像感测器34，使得镜头50接收的图像光可以传递至图像感测器34。详细而言，镜头50与镜头座36之间不使用胶体进行接合，因此镜头50与镜头座36的接合处难以避免地会产生间隙G，使得外界的杂散光容易通过间隙G而进入镜头座36之中，而被图像感测器34接收。

图6A显示本发明一实施例的镜头配置于图像感测器上的概要示意图，且图6B显示图6A实施例的镜头在图像感测器的上方位移的概要示意图。图6A以及图6B的实施例可用以说明上述实施例的测试系统中关于(1)匹配对准的相关功能、(2)镜头调焦的相关功能以及(4)镜头规格测试的相关功能。请参考图6A以及图6B，在本实施例中，平台632上的图像感测器634位于镜头座636之中，且镜头座636用以容置镜头650。镜头650配置于图像感测器634上，且对位于图像感测器634，使得镜头650接收的图像光可以传递至图像感测器634。平台632例如是包括印刷电路板(Printed circuit board,PCB)用以电性连接图像感测器634。镜头座636的上端连接镜头650，且镜头座636的下端连接平台632。详细而言，镜头座636例如是弹性镜头座(flexible holder)，其材料可例如是可用以遮挡光线的海绵，且其结构可以例如包括波纹结构(或称蛇腹结构(bellows))。藉此，镜头650与镜头座636之间呈现密合，而不会产生间隙，使得外界的杂散光不易进入镜头座636中而影响图像质量。另外，即使镜头650在光学测试的过程中进行适当幅度的位移，镜头座636可以配合镜头650的位移而变形，使得镜头座636与镜头650可以保持密合，而实现稳定的光学测试质量。

此外，还有一些实施例可用以说明上述实施例的快速原型设计的测试系统中关于(3)图像测试的相关功能。在多个实施例中，用以进行图像测试的图像画面可以通过设置有小型显示面板的光准直器(collimator)来提供，而不必通过如图1实施例的显示面板160来提供。详细而言，较小型的显示面板比起较大型的显示面板(如显示面板160)而言具有较低的成本。然而，在本实施例中，小型显示面板所提供的图像画面必须具有足够的精度，才能测试到摄像模块的光学表现。详细而言，图像画面至少要达到的精度为摄像模块的像素大小乘以测试距离，再除以摄像模块的有效焦距(effective focal length,EFL)。

图7A显示本发明一实施例用以进行镜头模块测试的测试图案，而图7B显示经图7A实施例的镜头模块接收图像光后得到的图案。图7A以及图7B的实施例可用以说明上述实施例测试系统中关于(4)镜头规格测试的相关功能以及(5)图像质量评价及调整的相关功能。在一般以测试图案对摄像模块进行光学测试的过程中，会提供标准的测试图案，例如是标准解像力测试图(ISO12233)。有鉴于摄像模块会发生畸变，摄像模块实际输出的图案在其边缘处会发生压缩的现像，使得摄像模块实际输出的图案在其边缘处会有部分像素的信息流失。相对而言，在本实施例中，会先对欲进行光学测试的测试图案进行反畸变处理，而得到反畸变的输入图案I_1(如图7A所示)。详细而言，反畸变的输入图案I_1例如具有较高的精度。当显示面板提供此输入图案I_1且摄像模块对输入图案I_1进行摄像后，摄像模块所接受到的输入图案I_1会发生畸变，并且摄像模块会输出发生畸变后的输出图案I_2。具体而言，由于输入图案I_1已进行反畸变处理，因此发生畸变后的输出图案I_2实质上会很接近于正常的测试图案(如图7B所示)。由于输出图案I_2在其边缘处发生压缩的程度较低或者未发生压缩现象，输出图案I_2较不会有像素信息流失的问题发生。具体而言，在本实施例中，对输入图案I_1进行反畸变处理的数据可以例如是经由对摄像模块进行反复的光学测试而得知。藉此，输出图案I_2便可以通过反馈校正(feedback calibration)的方式而逐步得出，但本发明并不以此为限。

图8显示本发明一实施例的摄像模块的测试信息的烧录流程图。图8的实施例可用以说明上述实施例的测试系统中关于(5)图像质量评价及调整的相关功能。在本实施例中，用以测试摄像模块的参数(调整摄像模块的参数)或是摄像模块的测试结果可以经由烧录而保留起来，以作为后续利用。摄像模块的测试信息的烧录方法例如是利用嵌入式快速烧录系统或是控制系统，其包括如下多个步骤，其中，步骤S810发生在软件层，且步骤S820发生在韧件层。在步骤S810的步骤S811中，烧录信息在软件层中产生。接着，在步骤S810的步骤S812中，产生的烧录信息在软件层中进行压缩及/或编码。在步骤S820的步骤S821中，通过适当的传输接口，经过压缩的烧录信息传递至韧件层，且经过压缩的烧录信息直接烧录至硬件。之后，在步骤S820的步骤S822中，烧录完成的信息在韧件层中直接进行验证，以确认烧录完成的信息正确与否(即烧录是否成功)。倘若确认的结果为正确，则进入步骤S810的步骤S813以及步骤S814，以在软件层产生报表以及写入信息库(存档)。另外，在步骤S822中，倘若确认的结果为失败，则回到步骤S821重新进行信息的烧录。

具体而言，在本实施例中，信息烧录的过程尽可能在韧件层中进行。详细而言，信息是通过嵌入式的硬件直接进行烧录的。压缩的信息在韧件层中直接完成烧录，且烧录后硬件信息的读取与检验也是在韧件层中进行。相较于传统必须在软件层进行烧录的机制，本实施例在韧件层中进行烧录的机制可以大幅减少信息的传输量。通过信息的压缩(如步骤S812)，本实施例的烧录机制的信息传输量相较于传统烧录机制的信息传输量而言可以减少50％以上，因此得以实现快速烧录。详细而言，通过本实施例的烧录机制，软件系统的负载得以降低，且信息产出的效率得以提高。此外，经压缩的信息在烧录的过程中也不容易受到破坏。

综上所述，本发明实施例的摄像模块的定位调校系统中，图像感测装置与信号处理装置可以对准且电性连接。机械手臂用以抓取镜头，且镜头与图像感测装置对准。因此，对准的图像感测装置、信号处理装置以及镜头形成摄像模块的模块构件的组合。由于摄像模块的信号处理装置以及图像感测装置可以进行快速的更换，且可以将不同的镜头通过镜头定位系统进行设置，因此可以对摄像模块的模块构件的不同组合进行快速且有效率的测试。另外，由于镜头不必通过螺纹设置于镜头座上，且镜头的位置可以通过镜头定位系统来进行固定，因此可以避免发生镜头倾斜的问题，且镜头的位置也不易发生改变。除此之外，镜头定位系统还可以调整镜头的位置，而可以使镜头位于可发挥最佳光学表现的位置上。因此，经定位调校后的摄像模块的测试结果是可信赖的。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种摄像模块的定位调校系统，其特征在于，包括：

镜头定位系统，具有机械手臂且所述机械手臂与控制系统耦接，所述机械手臂用以抓取镜头；

图像感测模块，具有至少二图像感测装置且所述至少二图像感测装置与第一定位装置耦接；以及

信号处理模块，具有至少二信号处理装置且所述至少二信号处理装置与第二定位装置耦接；

其中，所述第一定位装置与所述第二定位装置分别与所述控制系统耦接，所述至少二图像感测装置的其中之一与所述至少二信号处理装置的其中之一对准且电性连接，且所述镜头与所述至少二图像感测装置的其中之一对准。

2.根据权利要求1所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述至少二图像感测装置包括第一图像感测装置与第二图像感测装置，且所述至少二信号处理装置包括第一信号处理装置与第二信号处理装置。

3.根据权利要求2所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，当所述镜头、所述第一图像感测装置与所述第一信号处理装置对准时，所述镜头用以撷取待测图像，且所述第一信号处理装置输出对应于所述待测图像的第一信号，其中当所述第一信号未达预定规格时，所述第一定位装置用以移动所述第一图像感测装置以使所述镜头、所述第二图像感测装置与所述第一信号处理装置对准，所述镜头用以撷取所述待测图像，且所述第一信号处理装置输出对应于所述待测图像的第二信号。

4.根据权利要求2所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，当所述镜头、所述第一图像感测装置与所述第一信号处理装置对准时，所述镜头用以撷取待测图像，且所述第一信号处理装置输出对应于所述待测图像的第一信号，其中当所述第一信号未达预定规格时，所述第二定位装置用以移动所述第一信号处理装置以使所述镜头、所述第一图像感测装置与所述第二信号处理装置对准，所述镜头用以撷取所述待测图像，且所述第二信号处理装置输出对应于所述待测图像的第三信号。

5.根据权利要求1所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述第一定位装置与所述第二定位装置连接旋转结构，所述旋转结构具有旋转轴，所述至少二图像感测装置的其中之一以及所述至少二信号处理装置的其中之一分别适于沿着所述旋转轴旋转至区域，且位于所述区域中的所述图像感测装置与所述信号处理装置对准且电性连接，所述机械手臂用以抓取所述镜头至所述区域以使所述镜头与位于所述区域中的所述图像感测装置对准。

6.根据权利要求1所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，还包括至少一显示面板，且所述至少一显示面板耦接所述控制系统，其中对准的所述镜头、所述图像感测装置以及所述信号处理装置位于所述至少一显示面板的显示侧，且所述控制系统用以驱动所述至少一显示面板显示图像画面。

7.根据权利要求6所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述信号处理模块耦接所述控制系统，当所述镜头、所述多个图像感测装置的其中之一与所述多个信号处理装置的其中之一对准时，所述镜头用以撷取所述图像画面，且所述信号处理装置输出对应于所述图像画面的信号至所述控制系统，所述控制系统用以根据所述信号驱动所述至少一显示面板显示所述图像画面。

8.根据权利要求1所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述至少二图像感测装置的数量大于或等于四。

9.一种摄像模块的定位调校系统，其特征在于，包括：

镜头定位系统，具有机械手臂且所述机械手臂与控制系统耦接，所述机械手臂用以抓取镜头；

图像感测模块，具有至少二图像感测装置且所述至少二图像感测装置与第一定位装置耦接；以及

信号处理模块，具有至少一信号处理装置且所述至少一信号处理装置与所述控制系统耦接；其中，所述第一定位装置与所述控制系统耦接，所述至少二图像感测装置的其中之一与所述信号处理装置对准且电性连接，且所述镜头与所述至少二图像感测装置的其中之一对准。

10.根据权利要求9所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述至少二图像感测装置包括第一图像感测装置与第二图像感测装置。

11.根据权利要求10所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，当所述镜头、所述第一图像感测装置与所述信号处理装置对准时，所述镜头用以撷取待测图像，且所述信号处理装置输出对应于所述待测图像的第一信号，其中当所述第一信号未达预定规格时，所述第一定位装置用以移动所述第一图像感测装置以使所述镜头、所述第二图像感测装置与所述信号处理装置对准，所述镜头用以撷取所述待测图像，且所述信号处理装置输出对应于所述待测图像的第二信号。

12.根据权利要求9所述的摄像模块的定位调校系统，其特征在于，所述第一定位装置连接旋转结构，所述旋转结构具有旋转轴，所述至少二图像感测装置的其中之一适于沿着所述旋转轴旋转至区域，所述信号处理装置位于所述区域，且位于所述区域中的所述图像感测装置与所述信号处理装置对准且电性连接，所述机械手臂用以抓取所述镜头至所述区域以使所述镜头与位于所述区域中的所述图像感测装置对准。