手机摄像模组的光学基本知识及测试.ppt

光學基本知識,PID-RD-OPT Jonathan Jau 2010- 03-28,目录,一、Module的簡介 二、光學基礎原理 三、鏡頭結構圖與常見規格名稱說明 四、鏡頭運用注意項目 五、相關測試設備介紹 六、 各式chart的說明,一、Module的簡介,Module 概念,Module組成,光學在數位成像系統的運用,COB與CSP結構,OIS與Close-Loop結構,Gyro,VCM With OIS,VCM With Close-Loop,OIS Lens,二、光學基礎原理,光是我們視覺的媒介,人類眼睛,攝影機基礎結構原理,基礎光學之內容,反射定律 折射定律 透鏡成像 干涉 繞射光學 基本光學元件,折射、反射、 吸收,p 為物距，q 為像距，f 為焦距,f1 及 f2 是各別透鏡的焦距，d 則為鏡片間的距離，E.F.L 為等效焦距,干涉,繞射,繞射光柵(反射式),繞射光柵(穿透式),Lens鏡片,透鏡形狀,公司不常用的Lens,Dove-prism,Optics: Lenses,理想光學基礎概念,能产生清晰的、与物貌完全相似的像的光学系统。光学系统是由透镜、反射镜、棱镜及光阑等多种光学元件按一定次序组合成的整体。,光源準直透鏡校正方法,R1,R2,B,Light source,C,光源的發散角校正方式如圖式： 1.把光源固定在A點，調節準直透鏡,使在C處接收的光斑最清晰。 量測此時光斑的半徑R2。 2.移動接收屏，量測在B位置時光斑的半徑R2 發散角=Atan(R2-R1)/BC 注：測量過程中，得確寶接收屏垂直於光軸,A,AC=100Cm AB=70Cm,帶有準直透鏡,三、鏡頭結構圖與常見規格名稱說明,一：LENS的基本結構,三：Lens Drawing,二：LENS基本概念,1、EFL：指焦距，为焦点到对应主点的距离 2、BFL：背焦量，指对焦完成后，LENS最后一面到像面的距离 3、FOV：视场角 4、Distortion：畸变 5、Relative Illumination：相对照度（渐晕） 6、Max. Image Circle：最大成像圆 7、FNO. （ F-Number光圈）: 镜头的透光能力,Optical Material,Distortion,Distortion的中文含意是“变形”，它是用来检测影像是否保持正常的形状，通过测试检测影像是否由lens导致“枕形畸变”（(pincushion)和“桶形畸变”( barrel),枕形畸变”（ pincushion),“桶形畸变”（(barrel),Horizontal distortion = (Wd-W)/W Vertical Distortion = (Hd-H)/H,Horizontal distortion = (Wd-W)/W Vertical Distortion = (Hd-H)/H,MTF基礎原理,IR Glass(平板玻璃),IR Glass,Blue Glass,四、鏡頭運用注意項目,鏡頭AF驅動原理,Particle測試,Flare,黑角&shading,五、相關測試設備介紹,四：测试基础逆投影機,测试基础逆投影解析,用 途：測試單體Lens的影像解析品质,通用性：行业通用、国际标准 测试方式：目视,四：测试基础DSC500 & DSC501,DSC501,DSC500,DSC500系统测试架构,四：测试基础DSC500 & DSC501,DSC500 & DSC501基本测试项目：,Trioptics MTF機,光譜儀,EDX設備量測,六、 各式chart的說明,测试基础MTF chart,测试方式：计算机自动测量(大部分是需要通過手動調焦，但需滿足程式內所設規格),用 途：模組解析影像品质,MTF checks the captured image sharpness. Measurement of resolution or amount of detail that can be distinguished by imager system. The higher MTF value the better sharpness in the optical system.,ROI（Region Of Interest）是指在测试chart上的一个测试区域，它的位置是这样定义的,取chart的中心原点到chart四角顶端的距离为100%，四角测试区域的中心到chart中心原点的百分比即ROI位置。如下图所示，图例ROI位置分別為60和80,测试基础MTF chart,测试基础TV Line chart,用 途：模組解析影像品质, 目前只用于Diamond(三星),测试基础18% Gray Chart,用途： 驗證 shading 、 blemish 、defect pixel 、 white balance,注：18%的中灰是指光從物體上反射回來的亮度，他不是一種顔色！ 黑色的布料比較容易吸取熱能，白色的比較容易反彈光 ,所以才用18%中灰色,测试基础Black Chart,用途：測試 Dark Noise 同時也可以測試 Flare,Distortion Chart,Distortion的中文含意是“变形”，它是用来检测影像是否保持正常的形状，通过测试检测影像是否由lens导致“枕形畸变”（(pincushion)和“桶形畸变”( barrel),Distortion Chart,Macbeth Color Chart,Color Fidelity有兩種演算法，C演算法和RGB演算法,MOTO採用RGB演算法: 記錄color chart的block 13、14、15的RGB mean值. Liteon采用C演算法 把block 13、14、15、16、17、18的RGB值转换成L*a*b*模式，由以下公式得到C值.,Test Condittion: D65 Light Source,用途：测试影像品质, Imatest 影像测试软体测试，但目视可以确认解析的能力.,建议：它是多种测试图形的混合，可以提供多种影象评价方式 更适于高阶影象产品的分析评价,测试基础TV-Line（ISO12233 chart）,测试基础EIA chart,用途：测试模组的影象品质，用目视的方法确认.,使用情况：在客户要求较低的机种中用于调焦和全检