通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)成像領(lǐng)域，尤其涉及一通過調(diào)整鏡片或鏡頭實現(xiàn)補償光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)代攝像模組的發(fā)展，模組生產(chǎn)是對芯片、鏡頭等主要部件的組裝，鏡頭本身的品質(zhì)及其與模組的配合是決定光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的主要因素，在當(dāng)前的生產(chǎn)模式下，通過管控鏡頭品質(zhì)，以及各主要部件的公差、模組組裝公差，從而達到一定的成像質(zhì)量，而鏡頭及模組通常是采用控制各部品公差即組裝精度的方法進行生產(chǎn)，再進行產(chǎn)片檢測來確保成像質(zhì)量，此方式對部品及組裝的要求非常高，且測試前無法預(yù)知產(chǎn)品的成像質(zhì)量，對于高階產(chǎn)品會有很大的良率損失，導(dǎo)致鏡頭或模組的制造成本非常高。
[0003]由于傳統(tǒng)模組設(shè)計中，鏡頭本身品質(zhì)以及經(jīng)過若干個帶有傾斜公差的元件及組裝后，其在感光芯片上的成像面會相對于理想平面有一定的傾斜，在中心聚焦情況下，圖像周邊位置的清晰度會根據(jù)像面傾斜程度呈現(xiàn)衰減，造成周邊視場成像清晰度不均勻現(xiàn)象。此夕卜，由于鏡片制作存在公差，組裝后光學(xué)系統(tǒng)成像會存在場曲(即中心焦點與周邊焦點不在同一平面上的現(xiàn)象)，此時也會影響攝像模組的成像質(zhì)量。
[0004]所以，在攝像模組生產(chǎn)領(lǐng)域，如何提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、提高成像質(zhì)量仍為當(dāng)代模組的重要發(fā)展方向。另外，在攝像模組的生產(chǎn)過程中，目前已經(jīng)開始對攝像模組的組裝進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以克服攝像模組組裝過程中出現(xiàn)的偏心、像面傾斜、場曲、峰值等因素會造成攝像模組的成像質(zhì)量下降的缺陷，進而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率及成像質(zhì)量，因此，如何利用光學(xué)方法在模組組裝生產(chǎn)中快速的調(diào)整組裝的光學(xué)系統(tǒng)元件來保證成像質(zhì)量進而提升產(chǎn)品良率仍是當(dāng)前攝像模組生產(chǎn)領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，建立在可調(diào)整鏡片、鏡片組或鏡頭的模組設(shè)計的基礎(chǔ)上，在模組生產(chǎn)過程中，通過對成像質(zhì)量的判定，定量的計算出鏡片的調(diào)整量及調(diào)整方式，達到快速精確的調(diào)整來補償攝像模組成像質(zhì)量的效果。
[0006]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，能夠通過判定成像質(zhì)量的主要參數(shù)，例如像面傾斜、場曲、峰值，建立與鏡片敏感度之間的關(guān)系函數(shù)，計算出被調(diào)整鏡片的目標(biāo)移動位置來調(diào)整鏡片，能夠有目標(biāo)的來調(diào)整鏡片，至少調(diào)整一次即可，效率快，精度高，品質(zhì)好。
[0007]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，能夠提高模組畫像四角解像力均勻性，通過有方向性的實時的調(diào)整鏡片或鏡片組的偏心和傾斜，能夠補償其它部品及組裝傾斜帶來的像面傾斜及場曲造成的模組成像質(zhì)量下降，保證模組成像品質(zhì)。
[0008]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，模組廠無需采購?fù)暾溺R頭組，只需單鏡片采購，降低了鏡頭廠因鏡片組裝帶來的人工成本及鏡頭性能良率損失，從而進一步降低模組生產(chǎn)成本。
[0009]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，因采用調(diào)整鏡片或鏡片組的模式補償像面傾斜，對其他補品的公差及模組封裝制程的要求可以放寬，從而提升部品及制程良率，也有利于降低成本。
[0010]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，根據(jù)系統(tǒng)的像面彎曲及鏡片間隙設(shè)計上的敏感度，計算出鏡片或鏡片組所需的調(diào)整量來校正場曲，能夠解決鏡片或鏡片組制作存在公差且組裝后光學(xué)系統(tǒng)成像存在場曲影響成像質(zhì)量的缺陷，降低了對鏡片的來料品質(zhì)要求，采購更加方便，也有利于降低成本。
[0011]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，因采取調(diào)整鏡片或鏡片組的模組補償成像質(zhì)量，省略了模組調(diào)焦步驟，簡化了生產(chǎn)工藝，可以提升攝像模組的生產(chǎn)效率，從而滿足高效生產(chǎn)發(fā)展的需求。
[0012]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，需要圖像信息采集可輸出所需的成像質(zhì)量的像面傾斜、場曲及峰值信息，其標(biāo)版不做限定，可以為平面標(biāo)版，也可以為立體標(biāo)版，任何能輸出圖像信息的標(biāo)版都可以，實施更加簡單、方便，可操作性強。
[0013]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，在模組組裝生產(chǎn)中可直接通過組裝鏡片或鏡片組工藝，材料不依附于傳統(tǒng)來料生產(chǎn)，且組裝生產(chǎn)中通過調(diào)整光學(xué)和機構(gòu)偏差提升產(chǎn)品良率，能夠達到高品質(zhì)、快速生產(chǎn)模組的目的。
[0014]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，根據(jù)像面間相對傾斜的情況，計算出鏡片或鏡片組需要調(diào)整的偏心量和傾斜角度，最終減小此傾斜角度來校正像面傾斜，保證攝像模組的成像質(zhì)量。
[0015]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，根據(jù)鏡頭敏感度建立函數(shù)，經(jīng)過計算機批量計算求出最佳的調(diào)整量，快速、方便，能夠有目標(biāo)的校正待調(diào)整的鏡片或鏡片組，有利于提高攝像模組的生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品良率。
[0016]本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，計算機自動出待調(diào)整的各鏡片或鏡片組的各自的調(diào)整量，計算結(jié)果精準(zhǔn)，使得鏡片或鏡片組的調(diào)整更加精準(zhǔn)，有利于保證攝像模組的成像質(zhì)量。
[0017]為滿足本發(fā)明的以上優(yōu)勢以及本發(fā)明的其他目的和優(yōu)勢，本發(fā)明提供一通過調(diào)整鏡片實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補償方法，適于應(yīng)用于包括可調(diào)鏡片或鏡片組的攝像模組，并且所述方法包括以下步驟:
[0018](A)根據(jù)被調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的成像信息判定補償成像質(zhì)量需要調(diào)整的參數(shù)；
[0019](B)建立補償成像質(zhì)量需要調(diào)整的參數(shù)與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)；以及
[0020](C)通過補償成像質(zhì)量需要調(diào)整的參數(shù)與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系判定被調(diào)整鏡片的調(diào)整方式及調(diào)整量。
[0021]根據(jù)本發(fā)明一實施例，所述步驟(A)包括以下步驟:(A1)被調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)對預(yù)設(shè)的標(biāo)版采集成像信息；(A2)根據(jù)采集的成像信息對像面傾斜、場曲、峰值進行計算；以及(A3)在當(dāng)前成像質(zhì)量的前提下，和預(yù)設(shè)解像要求進行比較，判定被調(diào)整的光學(xué)系統(tǒng)需要調(diào)整的參數(shù)為像面傾斜、場曲和峰值中的一個或幾個。
[0022]根據(jù)本發(fā)明一實施例，所述步驟(B)包括以下步驟:(BI)建立像面傾斜與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)；(B2)建立場曲與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)；(B3)建立峰值與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)；以及(B4)建立成像質(zhì)量與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明一實施例，像面傾斜、場曲、峰值與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)分別為:
[0024]T(d，t)=f{d(x，y)，t(x，y)}，d(x，y) =d(k*cos(9)，k*sin(9)；
[0025]C(h，g)=f{h(z)，g(z)};
[0026]P(d，h，r，t)=f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)};
[0027]其中，1~代表像面傾斜，C代表場曲，P代表峰值，d代表鏡片偏心，t代表鏡片傾斜，h代表鏡片厚度，g代表鏡片間距，r代表鏡片表面精度，x、y為垂直光軸分解到像面的方向坐標(biāo)，z為沿光軸的方向坐標(biāo)，Θ為由x、y決定的二維平面內(nèi)角度坐標(biāo)，k為偏心絕對值。
[0028]根據(jù)本發(fā)明一實施例，根據(jù)鏡頭敏感度建立像面傾斜、場曲、峰值與被調(diào)整鏡片因子之間的函數(shù)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明一實施例，采用離焦曲線或其他適于量化像面傾斜、場曲、峰值的計算方式對像面傾斜