TWI775640B - 相機模組解析力測試圖卡 - Google Patents

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Abstract

本申請提供一種相機模組解析力測試圖卡，其包括：中心測試區塊和多個邊角測試區塊，所述多個邊角測試區塊相互鄰接，且包圍並鄰接所述中心測試區塊；所述中心測試區塊和所述邊角測試區塊均包括陣列設置的多個色塊，任意邊相鄰的兩個所述色塊的顏色不同；每一所述色塊包括至少兩條相互垂直的第一直邊和第二直邊，所述直邊相對於第一方向和與之垂直的第二方向傾斜設置；在任意一個邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度與相鄰的另一個所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度相對於所述第一方向和所述第二方向均對稱。

Description

相機模組解析力測試圖卡
本申請涉及光學領域，尤其涉及一種相機模組解析力測試圖卡。
習知的相機模組為了提高生產效率，在進行解析力測試尤其是測試空間頻率響應（Spatial Frequency Response，SFR）時，一方面會採用多個相機模組同時測試SFR解析力，另一方面為了方便測試不同型號的相機模組，會將解析力測試圖卡的圖案設置為如圖1所示的包括多個陣列排列的色塊50A的棋盤格佈局，即多個白色色塊和多個黑色色塊交錯排列。測試SFR解析力通常需要分別測量在解析力測試圖卡的中心區域和四個邊角區域在水平方向和垂直方向的解析力分值，然而，由於習知的棋盤格佈局的解析力測試圖卡的所有色塊的偏轉方向和偏轉角度一致，會導致個別邊角處測得的SFR解析力的水平方向分量和垂直方向分量差異較大，進而導致不同邊角之間測得的SFR解析力存在差異，從而影響對邊角區域解析力的整體分析，進而影響相機模組整體的解析力的分析。
本申請一方面提供一種相機模組解析力測試圖卡，其包括： 中心測試區塊和多個邊角測試區塊，所述多個邊角測試區塊相互鄰接，且包圍並鄰接所述中心測試區塊； 所述中心測試區塊和每一所述邊角測試區塊均包括陣列設置且邊邊相鄰的多個色塊，任意邊相鄰的兩個所述色塊的顏色不同； 每一所述色塊包括至少兩條直邊，任意所述直邊相對於第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向傾斜設置；每一色塊的所述兩條直邊均包括一對互相垂直的第一直邊和第二直邊； 在任意兩個相鄰的所述邊角測試區塊中，其中一個所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度與另一個所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度相對於所述第一方向和所述第二方向均對稱。
在一實施例中，所述直邊相對於所述相機模組解析力測試圖卡的所述第一方向或所述第二方向的傾斜角度範圍為3-10度。
在一實施例中，所述多個色塊包括沿所述第一直邊延伸的方向和所述第二直邊延伸的方向均交替設置的白色塊和黑色塊。
在一實施例中，所述多個色塊的形狀為矩形且尺寸相同。
在一實施例中，在所述中心測試區塊中，每一所述第一直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同，每一所述第二直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同；在同一個所述邊角測試區塊中，每一所述第一直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同，每一所述第二直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同。
在一實施例中，所述相機模組解析力測試圖卡的形狀為矩形，所述矩形的長邊與所述第一方向平行，所述矩形的短邊與所述第二方向平行；所述中心測試區塊的幾何中心與所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心重合，設所述第一方向為所述幾何中心的右方，所述第二方向為所述幾何中心的上方。
在一實施例中，所述邊角測試區塊的數量為4個，分別設於所述中心測試區塊的左上、左下、右上和右下四個方向。
在一實施例中，所述中心測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度與任意一所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度相同。
在一實施例中，設所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心到任意一頂點的線段為一視場範圍；在從所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心到任意一頂點的方向上，所述中心測試區塊的邊界不超過0.3倍所述視場範圍的位置。
在一實施例中，所述色塊的邊長不超過所述相機模組解析力測試圖卡的長邊邊長的0.08倍。
本申請實施例提供的相機模組解析力測試圖卡，藉由設置相鄰的邊角部分中色塊第一直邊的傾斜方向和傾斜角度沿所述第一方向或所述第二方向對稱，可以使從不同邊角測得的水平方向和垂直方向的解析力分值的差異得到補正，從而使最終的到的解析力值與實際情況相符，提高相機模組解析力測試結果的準確性。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。
除非另有定義，本申請所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。
為能進一步闡述本發明達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施方式，對本申請作出如下詳細說明。
習知的電子產品如智能手機等通常包括相機模組，在相機模組應用於產品前通常需要測試性能，以保證電子產品的相機模組滿足預期的拍攝需求。其中相機模組的解析力是用於評價相機模組性能的關鍵指標之一，所述解析力即為使用相機模組拍攝的圖像的清晰度。用於獲得解析力的檢測方法可包括：調製傳遞函數（Modulation Transfer Function，MTF）檢測和SFR檢測等。本申請以SFR檢測為例，對檢測過程中需要使用的測試圖卡以及其原理和使用方法進行示例性描述。
在相機模組的製作過程中，需要將鏡頭固定到傳感器上。為了使相機模組保持較好的解析力，需要在組裝之前預先根據鏡頭的解析力計算出對應相機模組的SFR解析力，以便於進行自適應對齊（Adaptive Alignment，AA）補償，也即在組裝之前預先計算出鏡頭與傳感器之間的最佳相對位置，再進行組裝操作。在此過程中，由於鏡頭自身的解析力分為沿徑向S的分值和切向T的分值，而相機模組的SFR解析力分為沿水平方向選定一區域進行計算的V分值和沿垂直方向選定一區域進行計算的H分值，因此在計算時需要將鏡頭的S分值和T分值轉換成SFR解析力的V分值和H分值。
請一併參閱圖1、圖2A和圖2B，其中圖1為進行SFR解析力測試時常用的相機模組解析力測試圖卡900，其包括交錯排布的黑色色塊和白色色塊，每一色塊50A均為矩形，且具有相同的傾斜方向和傾斜角度。圖2A和圖2B分別為相機模組解析力測試圖卡900不同邊角部位的部分放大圖。其中，色塊50A包括相互垂直的第一直邊50V和第二直邊50H；徑向S具體為從鏡頭中心向四周延伸的方向，對應到相機模組解析力測試圖卡900上則設為從相機模組解析力測試圖卡900的幾何中心到其中一頂角的方向，也即沿相機模組解析力測試圖卡900一對角線的方向；切向T具體為垂直於徑向S的方向。徑向S與一色塊50A的第一直邊50V和第二直邊50H分別構成第一夾角VS和第三夾角HS，切向T與色塊50A的第一直邊50V和第二直邊50H分別構成第二夾角VT和第四夾角HT，由於徑向S與切向T相互垂直，第一直邊50V和第二直邊50H互相垂直，因此易得第一夾角VS等於第四夾角HT，第二夾角VT等於第三夾角HS。設鏡頭在某一處沿徑向S的解析力分值為S0、沿切向T的解析力分值為T0，則此處的SFR解析力的H分值可以表示為： H0=cosHT*T0+cosHS*S0（1）； SFR解析力的V分值可以表示為： V0=cosVT*T0+cosVS*S0=cosHS*T0+cosHT*S0（2）。
由公式（1）和公式（2）可以看出，SFR解析力的H分值和V分值與第三夾角HS和第四夾角HT，以及分值S0和分值T0有關。理想狀態下，鏡頭在位於邊角某處（如圖2A和圖2B所示）沿徑向S的解析力分值和沿切向T的解析力分值相同，此時SFR解析力的H分值和V分值也相同。然而在實際應用中，鏡頭沿徑向S的解析力分值和沿切向T的解析力分值通常會有差異，此時SFR解析力的H分值和V分值同樣會受到直第三夾角HS和第四夾角HT的角度的影響，且第三夾角HS和第四夾角HT之間的差異越大，H分值和V分值受到的影響越大。
請繼續參閱圖2A和圖2B，圖2A給出了在相機模組解析力測試圖卡900某一邊角處第三夾角HS與第四夾角HT均為45°時的情況，此時SFR解析力的H分值和V分值可以表示為： H0=V0=cos45°*（T0+S0）（3）， 也即分值S0和分值T0對SFR解析力的H分值和V分值的影響達到最小。圖2B給出了在相機模組解析力測試圖卡900的另一邊角處的情況，此時第三夾角HS與第四夾角HT不相等，SFR解析力的H分值和V分值同時受第三夾角HS與第四夾角HT以及分值S0和分值T0的影響，從而影響對該邊角處SFR解析力的值。
可以看出，當所有色塊50A的傾斜方向和傾斜角度均相同時，同一相機模組在相機模組解析力測試圖卡900在不同邊角上的SFR解析力計算方式也存在差異，影響了對整體SFR解析力的分析。
基於上述情況，本申請實施例提供一種相機模組解析力測試圖卡，有利於消除上述問題。
請一併參閱圖3和圖4，相機模組解析力測試圖卡100包括中心測試區塊10和四個邊角測試區塊30，邊角測試區塊30a、邊角測試區塊30b、邊角測試區塊30c和邊角測試區塊30d圍繞中心測試區塊10且相互鄰接。中心測試區塊10和每一邊角測試區塊30均包括陣列設置的多個色塊50，所述多個色塊50之間無間隙的緊密排列，任意邊相鄰的兩個色塊50的顏色不同。所述“邊相鄰”是兩個色塊50具有共同的一個邊，則表示該兩個色塊50為邊相鄰。每一色塊50包括至少兩條相互垂直的第一直邊50V和第二直邊50H，其中第一直邊50V相對於第一方向X和第二方向Y傾斜設置，第二直邊50H相對於第一方向X和第二方向Y傾斜設置，第一方向X與第二方向Y垂直。在任意兩個相鄰的邊角測試區塊30中，其中一個邊角測試區塊30中第一直邊50V的傾斜方向和傾斜角度與另一個邊角測試區塊30中的第一直邊50V的傾斜方向和傾斜角度相對於第一方向X和第二方向Y均對稱。
藉由上述設置，可以使每一邊角測試區塊30中SFR解析力的H分值和V分值的計算公式保持一致，避免由於使用不同公式進行計算導致的SFR解析力分值差異。
在一實施例中，每一色塊50的第一直邊50V相對於第一方向X傾斜3°-10°，一種優選的方案為傾斜8°；每一色塊50的第二直邊50H相對於第二方向Y傾斜3°-10°，一種優選的方案為傾斜8°。
在一實施例中，色塊50包括沿第一直邊50V延伸的方向和第二直邊50H延伸的方向均交替設置的黑色色塊51和白色色塊53。在其他實施例中，色塊51和色塊53還可以為其他不同的兩種顏色，以不同色塊50之間對比度相差較高為佳。
在一實施例中，每一色塊50均為矩形且尺寸相同，一種優選的方案為每一色塊50均為正方形。
在一實施例中，中心測試區塊10中的每一色塊50的第一直邊50V相對於第一方向X的傾斜方向和傾斜角度相同，每一色塊50的第二直邊50H相對於第二方向Y的傾斜方向和傾斜角度相同；在同一個邊角測試區塊30中，每一色塊50的第一直邊50V相對於第一方向X的傾斜方向和傾斜角度相同，每一色塊50的第二直邊50H相對於第二方向Y的傾斜方向和傾斜角度相同。
在一實施例中，相機模組解析力測試圖卡100的形狀為矩形，第一方向X與矩形長邊的方向平行，第二方向Y與矩形的短邊方向平行。中心測試區塊10的幾何中心與相機模組解析力測試圖卡100的幾何中心重合，並設第一方向X為所述幾何中心的右方，第二方向Y為所述幾何中心的上方。一種優選的方案中，相機模組解析力測試圖卡100的長寬比為4:3，此時相機模組解析力測試圖卡100的對角線與第一方向X或第二方向Y之間的夾角為37°或53°，也即45°±8°。
在一實施例中，邊角測試區塊30包括設於中心測試區塊10相對於第一方向X和第二方向Y左上方的邊角測試區塊30a、右上方的邊角測試區塊30b、左下方的邊角測試區塊30c以及右下方的邊角測試區塊30d。
在一實施例中，以俯視相機模組解析力測試圖卡100的方向為基準，位於邊角測試區塊30a和邊角測試區塊30d中的每一色塊50的第一直邊50V相對於第一方向X具有逆時針傾斜的第一傾斜角α，每一色塊50的第二直邊50H相對於第二方向Y具有逆時針傾斜的第一傾斜角α；位於中心測試區塊10、邊角測試區塊30b和邊角測試區塊30c中的每一色塊50的第一直邊50V相對於第一方向X具有順時針傾斜的第二傾斜角β，每一色塊50的第二直邊50H相對於第二方向Y具有順時針傾斜的第二傾斜角β。第一傾斜角α和第二傾斜角β在數值上相等，一種優選的方案為8°。在其他實施例中，中心測試區塊10中每一色塊50的第一直邊50V和第二直邊50H的傾斜方向和角度還可以與邊角測試區塊30a和邊角測試區塊30d中每一色塊50的第一直邊50V和第二直邊50H的傾斜方向和角度相同。
藉由上述設置，可以使相機模組解析力測試圖卡100上沿任意對角線方向延伸的徑向S與中心測試區塊10和任意邊角測試區塊30上的每一色塊50的第一直邊50V和第二直邊50H之間的夾角均為45°，從而在計算SFR解析力的H分值和V分值時可以直接使用公式（3）進行計算，從而最大程度的減小鏡頭的分值S0和分值T0對H分值和V分值的影響，以便於進行AA補償，優化相機模組的整體解析力。
請繼續參閱圖4，在一實施例中，設相機模組解析力測試圖卡100的幾何中心到任意一頂角為所測試的相機模組的視場F，在每一邊角測試區塊30中需要分別測試0.3倍視場F、0.5倍視場F和0.8倍視場F處的SFR解析力，因此中心測試區塊10的邊界不超過0.3倍視場F的位置。在其他實施例中，僅需要測試0.5倍視場F和0.8倍視場F處的SFR解析力，因此中心測試區塊10的邊界還可以位於0.3倍視場F到0.5倍視場F之間的位置。
在一實施例中，每一色塊50的任意一邊的邊長不超過相機模組解析力測試圖卡100的長邊邊長的0.08倍，一種優選的方案為長邊邊長的0.064倍。
在一實施例中，請參閱圖5，相機模組解析力測試圖卡100包括一基板110以及設於基板110上的功能層130。基板110可以是硬紙板、膠片或其他材料，功能層130可以是印刷層，還可以是基於基板110的嵌套結構或填充結構，具體設置以可以實現如圖3所示的色塊50排布結構即可，本申請對此不做具體限制。
本申請實施例提供的相機模組解析力測試圖卡100，藉由設置中心測試區塊10和四個邊角測試區塊30，並使每一測試區塊中色塊50的第一直邊50V和第二直邊50H具有對稱的傾斜方向和傾斜角度，從而使各處SFR解析力的H分值和V分值的計算公式一致，減小了鏡頭本身的解析力對相機模組解析力的影響，有利於對相機模組進行AA補償，進而減小了後續測量SFR解析力時各處的H分值和V分值的差異，提高了相機模組整體的解析力。
在一實施例中，請參閱圖6，其中10、10_L、10_T、10_R、10_B為中心測試區塊10中各處測得的解析力，30a_0.5_H為邊角測試區塊30a在0.5倍視場F處的SFR解析力的H分值、30a_0.5_V為邊角測試區塊30a在0.5倍視場F處的SFR解析力的V分值，其餘同理。可以看出，採用本實施例提供的相機模組解析力測試圖卡100，可以有效的減小各個邊角測試區塊30中SFR解析力的H分值和V分值之間的差異。經過上線驗證，採用本申請實施例提供的相機模組解析力測試圖卡100，可以使相機模組的遠景不良率從0.4%降低至0.3%，近景不良率從0.15%降低至0.07%，總體的良率從96.98%提升至97.16%。
本領域具有通常知識者應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。
100、900:相機模組解析力測試圖卡 10:中心測試區塊 30、30a、30b、30c、30d:邊角測試區塊 50A、50、51、53:色塊 50V:第一直邊 50H:第二直邊 X:第一方向 Y:第二方向 S:徑向 T:切向 VS:第一夾角 VT:第二夾角 HS:第三夾角 HT:第四夾角 α:第一傾斜角 β:第二傾斜角 F:視場 110:基板 130:功能層
圖1為習知的相機模組解析力測試圖卡的結構示意圖。
圖2A為圖1中IIA部（一邊角部位）的放大示意圖。
圖2B為圖1中IIB部（另一邊角部位）的放大圖。
圖3為本申請實施例的相機模組解析力測試圖卡的結構示意圖。
圖4為本申請實施例的相機模組解析力測試圖卡的視場和區域分佈示意圖。
圖5為本申請實施例的相機模組解析力測試圖卡的剖面示意圖。
圖6為不同解析力測試圖卡的解析力對比圖。
100:相機模組解析力測試圖卡
50、51、53:色塊
50V:第一直邊
50H:第二直邊
X:第一方向
Y:第二方向
α:第一傾斜角
β:第二傾斜角

Claims (10)

  1. 一種相機模組解析力測試圖卡，其改良在於，包括： 中心測試區塊和多個邊角測試區塊，所述多個邊角測試區塊相互鄰接，且包圍並鄰接所述中心測試區塊； 所述中心測試區塊和每一所述邊角測試區塊均包括陣列設置且邊邊相鄰的多個色塊，任意邊相鄰的兩個所述色塊的顏色不同； 每一所述色塊包括至少兩條直邊，任意所述直邊相對於第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向傾斜設置；每一色塊的所述兩條直邊均包括一對互相垂直的第一直邊和第二直邊； 在任意兩個相鄰的所述邊角測試區塊中，其中一個所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度與另一個所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度相對於所述第一方向和所述第二方向均對稱。
  2. 如請求項1所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述直邊相對於所述相機模組解析力測試圖卡的所述第一方向或所述第二方向的傾斜角度範圍為3-10度。
  3. 如請求項1所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述多個色塊包括沿所述第一直邊延伸的方向和所述第二直邊延伸的方向均交替設置的白色塊和黑色塊。
  4. 如請求項1-3任意一項所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述多個色塊的形狀為矩形且尺寸相同。
  5. 如請求項1所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，在所述中心測試區塊中，每一所述第一直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同，每一所述第二直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同；在同一個所述邊角測試區塊中，每一所述第一直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同，每一所述第二直邊相對於所述第一方向或所述第二方向上的傾斜方向及傾斜角度相同。
  6. 如請求項1所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述相機模組解析力測試圖卡的形狀為矩形，所述矩形的長邊與所述第一方向平行，所述矩形的短邊與所述第二方向平行；所述中心測試區塊的幾何中心與所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心重合，設所述第一方向為所述幾何中心的右方，所述第二方向為所述幾何中心的上方。
  7. 如請求項6所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述邊角測試區塊的數量為4個，分別設於所述中心測試區塊的左上、左下、右上和右下四個方向。
  8. 如請求項7所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述中心測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度與任意一所述邊角測試區塊中所述第一直邊的傾斜方向和傾斜角度相同。
  9. 如請求項6所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，設所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心到任意一頂點的線段為一視場範圍；在從所述相機模組解析力測試圖卡的幾何中心到任意一頂點的方向上，所述中心測試區塊的邊界不超過0.3倍所述視場範圍的位置。
  10. 如請求項6所述之相機模組解析力測試圖卡，其中，所述色塊的邊長不超過所述相機模組解析力測試圖卡的長邊邊長的0.08倍。
TW110137633A 2021-09-18 2021-10-08 相機模組解析力測試圖卡 TWI775640B (zh)

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