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通過調(diào)整鏡片實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的補(bǔ)償方法_3

文檔序號(hào):9726541閱讀:來源:國知局
ical Transfer Funct1n,簡稱0TF)、調(diào)制傳遞函數(shù)(Modulat1n Transfer Funct1n,簡稱MTF)、空間頻率響應(yīng)(SpatialFrequency Response,簡稱SFR)、反差轉(zhuǎn)換函數(shù)(Contrast Transfer Funct1n,簡稱CTF)和TV line等任何可以表征成像系統(tǒng)解像力的評(píng)價(jià)方式。
[0062]成像質(zhì)量可以表征為像面傾斜、場曲、峰值的函數(shù),因此,適于將成像質(zhì)量定義為:
[0063]F(T,C,P)=f{T(d,t),C(h,g),P(d,h,r,t)}
[0064]其中,F(xiàn)R表成像質(zhì)量,T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。
[0065]如圖7所示,根據(jù)成像信息獲取判定成像質(zhì)量需要調(diào)整的參數(shù)的方法包括以下步驟:
[0066]步驟(6011):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;
[0067]步驟(6012):根據(jù)采集的成像信息對像面傾斜T、場曲C、峰值P進(jìn)行計(jì)算;
[0068]步驟(6013):在當(dāng)前成像質(zhì)量的前提下,和預(yù)設(shè)解像要求進(jìn)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T、C、P中的哪一個(gè)或者哪幾個(gè)。
[0069]其中在所述步驟(6011)中,圖像信息采集可輸出所需的像面傾斜T、場曲C和峰值P信息,本發(fā)明的所述攝像模組成像采集可基于攝像模組對MTF測試標(biāo)版的拍攝,用MTF值來表征模組的成像質(zhì)量,也可以基于其他測試標(biāo)版進(jìn)行圖像采集,能表征成像質(zhì)量即可?;贛TF標(biāo)版進(jìn)行圖像采集并不視為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到使用其他標(biāo)版進(jìn)行圖像采集。
[0070]此外,對圖像采集過程中使用的標(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)版均可以應(yīng)用于本發(fā)明中。
[0071]值得一提的是,本發(fā)明對收集圖像信息的方式不做限定,任何可以采集到所需信息的方式均可,可以為移動(dòng)標(biāo)版,也可以為移動(dòng)模組。
[0072 ]在所述步驟(6012)和所述步驟(6013)中,本發(fā)明從采集到的圖像對像面傾斜T、場曲C、峰值P進(jìn)行計(jì)算,例如,在一較佳實(shí)施例中,采用離焦曲線的方式對T、C、P進(jìn)行計(jì)算,然后將其分解到被調(diào)整鏡片組上,確定被調(diào)整鏡片需要調(diào)整的項(xiàng)目。
[0073]值得一提的是,本發(fā)明對T、C、P的計(jì)算方式不做要求,任何能把像面傾斜T、場曲C、峰值P這三個(gè)因素量化的方式都可以對其進(jìn)行計(jì)算,包括但不限于采用離焦曲線的方式,按照本發(fā)明的光學(xué)設(shè)計(jì)及校準(zhǔn)思路,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到其他的計(jì)算T、c、p的方式。因此,T、c、p的其他計(jì)算方法也可以應(yīng)用于本發(fā)明中。
[0074]值得一提的是,在所述步驟(602)中,收集到所述的像面傾斜T、場曲C及峰值P的信息后,進(jìn)行鏡片偏心、傾斜、厚度及間隔各因素分解時(shí),需先建立各參數(shù)與被調(diào)整鏡片敏感度之間的函數(shù),此項(xiàng)需參照攝像模組光學(xué)設(shè)計(jì)敏感度建立。
[0075]如圖8所示,在所述步驟(602)中,建立成像質(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)的方法包括以下步驟:
[0076]步驟(6021):建立像面傾斜與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù);
[0077]步驟(6022):建立場曲與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù);
[0078]步驟(6023):建立峰值與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù);以及
[0079]步驟(6024):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)。
[0080]在所述步驟(6021)中,從模組光學(xué)設(shè)計(jì)理論上看,像面傾斜T是鏡片偏心d和鏡片傾斜t的函數(shù),像面傾斜T與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)可表示為:
[0081 ] T(d,t)=f{d(x,y),t(x,y)},d(x,y) =d(k*cos(0),k*sin(9))
[0082]其中,在此函數(shù)中,x、y為垂直光軸分解到像面的方向坐標(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。
[0083]此函數(shù)由鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)的敏感度決定,因此,可根據(jù)鏡頭敏感度建立像面傾斜函數(shù)。
[0084]在所述步驟(6022)中,場曲C是鏡片厚度h和鏡片間距g的函數(shù),場曲C與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)可表示為:
[0085]C(h,g)=f{h(z),g(z)}
[0086]其中,在此函數(shù)中,z為沿光軸的方向坐標(biāo)。
[0087]此函數(shù)由鏡頭光學(xué)設(shè)計(jì)的敏感度決定,因此,可根據(jù)鏡頭敏感度建立場曲函數(shù)。
[0088]在所述步驟(6023)中,峰值P是鏡片偏心d、鏡片厚度h、鏡片表面精度r和鏡片傾斜t的函數(shù),峰值P與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)可表示為:
[0089]P(d,h,r,t)=f{(d(x,y),h(z),r(z),t(x,y)}
[0090]其中,在此函數(shù)中,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),r是鏡片表面精度,r不是通過鏡片機(jī)構(gòu)位置調(diào)整就可改變的,也就是當(dāng)峰值P需要調(diào)整時(shí),需要進(jìn)行鏡片偏心d、鏡片厚度h和鏡片傾斜t的計(jì)算,計(jì)算后并對鏡片偏心d、鏡片厚度h和鏡片傾斜t進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,同時(shí)需要考慮鏡片表面精度r對峰值的影響,但無需調(diào)整所述鏡片表面精度r。
[0091]此函數(shù)同樣通過鏡頭敏感度建立。
[0092]在所述步驟(6024)中,根據(jù)所述步驟(6021)至步驟(6023),可建立成像質(zhì)量與被調(diào)整鏡片因子的關(guān)系函數(shù)。
[0093]成像質(zhì)量可以表征為像面傾斜T、場曲C、峰值P的函數(shù),將成像質(zhì)量與被調(diào)整鏡片因子之間的關(guān)系函數(shù)表示為:
[0094]F(T,C,P)=f,{f{d(x,y),t(x,y)},{h(z),g(z)},f{(d(x,y),h(z),r(z),t(x,
y)}};
[0095]進(jìn)一步地?fù)Q算為:
[0096]f(t,C,P)=f”{f{d(k*cos(0),k*sin(0)),t(x,y)},{h(z),g(z)},f{(d(x,y),h(z),r(z),t(x,y)}};
[0097]其中,在此函數(shù)中,F(xiàn)R表成像質(zhì)量,T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、7決定的二維平面內(nèi)角度坐標(biāo),k為偏心絕對值。
[0098]在所述步驟(603)中,根據(jù)所述步驟(6024)中的成像質(zhì)量與被調(diào)整鏡片因子的關(guān)系函數(shù)來判定被調(diào)整鏡片的調(diào)整方式和調(diào)整量,即根據(jù)F(T,C,P)與x、y、z、0之間的關(guān)系,通過對像面傾斜T、場曲C和/或峰值P的作為調(diào)整目標(biāo)的確認(rèn),可以使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算,求解出使F(T,C,P)為最佳的方程解,即求解出被調(diào)整鏡片目標(biāo)移動(dòng)位置x、y、z、0的值,也就是通過分析當(dāng)成像質(zhì)量為最佳時(shí),使用軟件計(jì)算出被調(diào)整鏡片的目標(biāo)移動(dòng)位置x、y、z、9的值,按照計(jì)算出的被調(diào)整鏡片的目標(biāo)移動(dòng)位置對被調(diào)整鏡片進(jìn)行有目標(biāo)的移動(dòng),即定量的對被調(diào)整鏡片的水平方向、垂直方向、傾斜方向和圓周方向進(jìn)行調(diào)整,通過這種方式對被調(diào)整鏡片有目標(biāo)的校正,達(dá)到在攝像模組生產(chǎn)過程中能夠快速補(bǔ)償成像質(zhì)量的目標(biāo),補(bǔ)償其它部品及組裝傾斜帶來的像面傾斜、場曲及峰值造成的模組成像質(zhì)量下降,對被調(diào)整鏡片進(jìn)行調(diào)整后,再固定調(diào)整后符合要求的所述被調(diào)整鏡片,進(jìn)而封裝整個(gè)攝像模組,得到成像質(zhì)量符合要求的攝像模組。
[0099]使用本發(fā)明提供的方法,能夠在模組的
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