專利名稱：用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)碼技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)已被人們廣泛應(yīng)用，特別是近年來移動(dòng)電話及PDA(Personal Digital Assistant，個(gè)人數(shù)位助理)等移動(dòng)電子裝置也快速向高性能、多功能化方向發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)與其它移動(dòng)電子裝置的結(jié)合已成為發(fā)展移動(dòng)多媒體技術(shù)的關(guān)鍵，與移動(dòng)電子裝置結(jié)合的數(shù)碼相機(jī)體積較小且結(jié)構(gòu)簡單，因此多采用定焦結(jié)構(gòu)，即其透鏡組的焦距不變，且透鏡組與影像感測器的距離保持不變，而將透鏡組鎖定于最佳對(duì)焦點(diǎn)之前，必須對(duì)透鏡組進(jìn)行對(duì)焦。
然而，現(xiàn)有相機(jī)模組測試中，相機(jī)模組對(duì)焦方法為逐步趨近法，適于該方法的數(shù)碼相機(jī)包括透鏡組，測試裝置包括信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置。該信號(hào)處理單元首先計(jì)算透鏡組在當(dāng)前位置成像點(diǎn)的MTF(Modulation Transfer Function，調(diào)制傳遞函數(shù)，以下簡稱CurMTF)值，并與透鏡組在前一位置成像點(diǎn)的MTF(以下簡稱PreMTF)值相比較，然后將比較結(jié)果傳送至驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置按照其所接收到的信號(hào)控制其移動(dòng)方向。MTF值最大(以下簡稱HighMTF)時(shí)，透鏡組的位置為最佳對(duì)焦位置；若CurMTF值大于PreMTF值，則驅(qū)動(dòng)裝置向前移動(dòng)；若CurMTF值小于PreMTF值，則驅(qū)動(dòng)裝置改為相反移動(dòng)方向，經(jīng)過多次比較，直到找到HighMTF值時(shí)，透鏡組則位于最佳對(duì)焦位置。
但是，該現(xiàn)有對(duì)焦方法為逐步趨近，必須在驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)過適當(dāng)位置之后，才可檢測到最佳對(duì)焦(HighMTF)位置，因而可能會(huì)因?yàn)榉蔷€性因素導(dǎo)致對(duì)焦不準(zhǔn)確，且整個(gè)操作時(shí)間長，生產(chǎn)效率低下。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，有必要提供一種用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法。
一種用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其包括以下步驟提供一測試裝置，其包括測距裝置、信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置；提供一被攝景物；提供一相機(jī)模組，其設(shè)有透鏡組，且該透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大調(diào)制傳遞函數(shù)值為定值，將被攝景物及其在透鏡組另一側(cè)形成的圖像位置相對(duì)固定；測距裝置測出物距，將該測得信息傳送至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)高斯成像公式及驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離與像高變化的線性關(guān)系測出一初始像高，并進(jìn)一步計(jì)算出驅(qū)動(dòng)裝置要移動(dòng)的距離，產(chǎn)生控制信號(hào)，將該控制信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)裝置以控制該驅(qū)動(dòng)裝置；該驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該透鏡組移至正確的對(duì)焦位置。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法采用線性關(guān)系計(jì)算對(duì)焦位置，算法簡單，處理結(jié)果精確，節(jié)省了逐步趨近的搜索時(shí)間，并縮短了對(duì)焦時(shí)間，因而大大提高了相機(jī)模組的生產(chǎn)效率。

圖1是本發(fā)明用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法較佳實(shí)施方式的透鏡組成像光路示意圖。
圖2是本發(fā)明用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法較佳實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離與像高變化的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
適于本發(fā)明用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法的測試裝置包括測距裝置、信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置，該信號(hào)處理單元與測距裝置及驅(qū)動(dòng)裝置電連接；另，待測相機(jī)模組設(shè)有一透鏡組。
該驅(qū)動(dòng)裝置可以為電磁閥或步進(jìn)馬達(dá)，其驅(qū)動(dòng)透鏡組進(jìn)行移動(dòng)。
如圖1所示，O代表透鏡組的光心，F(xiàn)為透鏡組的焦點(diǎn)，P代表被攝景物10所在位置，Q代表被攝景物10所成圖像所在位置，則O、P的間距為物距；O、Q的間距為像距，即被攝景物10在透鏡組另一側(cè)形成的圖像20與透鏡組的間距；O、F的間距為透鏡組的焦距。
本實(shí)施方式的相機(jī)模組測試過程中，選定被攝景物10高度為一已知值h，被攝景物10的位置P點(diǎn)及圖像所在位置Q點(diǎn)均為固定點(diǎn)，僅驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)透鏡組進(jìn)行移動(dòng)，直到圖像清晰為止。當(dāng)透鏡組位于初始位置時(shí)，像高為s1，物距為p1，像距為q1；當(dāng)透鏡組移至另一位置時(shí)，像高為s2，物距為p2，像距為q2，根據(jù)高斯成像公式1/p+1/q＝1/f (1)及相關(guān)幾何知識(shí)，可以推出s2-s1＝h/f(q2-q1)＝h/f(p1-p2)(2)由于同一批次進(jìn)行測試的相機(jī)模組均相同，因而受測相機(jī)模組的透鏡組具有相同的光學(xué)性能參數(shù)。設(shè)透鏡組的焦距為一定值f，被攝景物10的高度h也為一定值，則由公式(2)可知，s2-s1與q2-q1及p1-p2之間均為線性關(guān)系，即像高的變化量與像距或物距的變化量之間為線性關(guān)系。相機(jī)模組測試過程中，被攝景物10及圖像20位置固定，因而該驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)的距離等于物距的變化量或像距的變化量。則像高的變化量ΔS與步進(jìn)馬達(dá)的移動(dòng)距離x成線性關(guān)系，該線性關(guān)系可表示為ΔS＝mx(3)其中，ΔS＝s2-s1，且m為一常數(shù)，m＝h/f。
請(qǐng)一并參考圖2，x軸為驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離，y軸為像高，本實(shí)施方式中，初始像高為S1，驅(qū)動(dòng)裝置的初始位置為M點(diǎn)；最終像高為y，驅(qū)動(dòng)裝置的位置為N點(diǎn)，M、N的間距為x，則由公式(3)可知x＝ΔS/m＝(y-S1)/m(4)y＝mx+S1(5)即x＝n(y-S1) (6)其中，n為線性系數(shù)，其為一常數(shù)，n＝1/m。
由于同批次進(jìn)行測試的相機(jī)模組均相同，因此所測透鏡組成像點(diǎn)的最大MTF值相同，且該值為一定值。成像點(diǎn)的MTF值最大時(shí)，透鏡組位于最佳位置，設(shè)此時(shí)的像高為S2，則S2也為一定值。測試之前，將透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大調(diào)制函數(shù)值輸入測試裝置的信號(hào)處理單元，則在測試過程中，通過測出S1后，即可根據(jù)公式(6)直接確定驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)距離x為n(S2-S1)，且透鏡組的移動(dòng)距離與驅(qū)動(dòng)裝置的移動(dòng)距離相等。
本發(fā)明用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法包括以下步驟
提供一測試裝置，其包括測距裝置、信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置；提供一被攝景物10，且物高為已知值；提供一相機(jī)模組，其設(shè)有一透鏡組，該透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大MTF值為定值，被攝景物及其在透鏡組另一側(cè)形成的圖像位置相對(duì)固定，且該物高、焦距及最大MTF值測試前已輸入信號(hào)處理單元；測距裝置測出物距，將該測得信息傳送至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)該物距、物高、透鏡組焦距及高斯成像公式(1)得到一初始像高，且進(jìn)一步根據(jù)成像點(diǎn)MTF值最大時(shí)的像高及公式(6)得出驅(qū)動(dòng)裝置要移動(dòng)的距離，產(chǎn)生控制信號(hào)，將該控制信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)裝置而控制該驅(qū)動(dòng)裝置；該驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該透鏡組移至正確的對(duì)焦位置，從而完成自動(dòng)對(duì)焦過程。
另，該被攝景物10的高度也可由測距裝置測出后再輸入信號(hào)處理單元。
權(quán)利要求
1.一種用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于該用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法包括以下步驟提供一測試裝置，其包括測距裝置、信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置；提供一被攝景物；提供一相機(jī)模組，其設(shè)有透鏡組，且該透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大調(diào)制傳遞函數(shù)值為定值，將被攝景物及其在透鏡組另一側(cè)形成的圖像位置相對(duì)固定；測距裝置測出物距，將該測得信息傳送至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)高斯成像公式及驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離與像高變化的線性關(guān)系測出一初始像高，并進(jìn)一步計(jì)算出驅(qū)動(dòng)裝置要移動(dòng)的距離，產(chǎn)生控制信號(hào)，將該控制信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)裝置以控制該驅(qū)動(dòng)裝置；該驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該透鏡組移至正確的對(duì)焦位置。
2.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于測試之前，將所述被攝景物的高度、透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大調(diào)制傳遞函數(shù)值輸入信號(hào)處理單元。
3.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離與像高變化量的線性關(guān)系表達(dá)式為x＝n(y-S1)，x為驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離，y為驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)后的像高，S1為驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)前的像高，y-S1為像高的變化量，n為線性系數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述線性系數(shù)n等于物高與透鏡組焦距的比值。
5.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)馬達(dá)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置為電磁閥。
7.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置在對(duì)焦過程中移動(dòng)的距離等于透鏡組移動(dòng)的距離。
8.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于所述被攝景物的高度為一已知的定值，在測試前輸入信號(hào)處理單元，也可由測距裝置測出后再輸入信號(hào)處理單元。
9.如權(quán)利要求1所述的用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于該信號(hào)處理單元與測距裝置及驅(qū)動(dòng)裝置電連接。
全文摘要
一種用于相機(jī)模組測試中的自動(dòng)對(duì)焦方法，其包括以下步驟提供一測試裝置，其包括測距裝置、信號(hào)處理單元及驅(qū)動(dòng)裝置；提供一被攝景物；提供一相機(jī)模組，其設(shè)有透鏡組，且該透鏡組的焦距及成像點(diǎn)最大調(diào)制傳遞函數(shù)值為定值，將被攝景物及其在透鏡組另一側(cè)形成的圖像位置相對(duì)固定；測距裝置測出物距，將該測得信息傳送至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元根據(jù)高斯成像公式及驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)距離與像高變化的線性關(guān)系測出一初始像高，并進(jìn)一步計(jì)算出驅(qū)動(dòng)裝置要移動(dòng)的距離，產(chǎn)生控制信號(hào)，將該控制信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)裝置以控制該驅(qū)動(dòng)裝置；該驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該透鏡組移至正確的對(duì)焦位置。
文檔編號(hào)G03B43/00GK101034240SQ20061003436
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者戴煜, 陳健毅, 溫海宏 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 揚(yáng)信科技股份有限公司