手机摄像模组的光学基本知识及测试

光學基本知識 PID RD OPTJonathanJau2010 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 VCMWithOIS VCMWithClose Loop OISLens 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 Lightsource 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 100CmAB 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 LensDrawing 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 RelativeIllumination 相对照度 渐晕 6 Max ImageCircle 最大成像圆7 FNO F Number光圈 镜头的透光能力 OpticalMaterial 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 Horizontaldistortion Wd W WVerticalDistortion Hd H H Horizontaldistortion Wd W WVerticalDistortion Hd H H MTF基礎原理 IRGlass 平板玻璃 IRGlass BlueGlass 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 TriopticsMTF機 光譜儀 EDX設備量測 六 各式chart的說明 测试基础 MTFchart 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 MTFchecksthecapturedimagesharpness Measurementofresolutionoramountofdetailthatcanbedistinguishedbyimagersystem ThehigherMTFvaluethebettersharpnessintheopticalsystem ROI RegionOfInterest 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 MTFchart 测试基础 TVLinechart 用途 模組解析影像品质 目前只用于Diamond 三星 测试基础 18 GrayChart 用途 驗證shading blemish defectpixel whitebalance 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 BlackChart 用途 測試DarkNoise同時也可以測試Flare DistortionChart 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 DistortionChart MacbethColorChart ColorFidelity有兩種演算法 C演算法和RGB演算法 MOTO採用RGB演算法 記錄colorchart的block13 14 15的RGBmean值 Liteon采用 C演算法把block13 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 TestCondittion D65LightSource 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 ISO12233chart 测试基础 EIAchart 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