專利名稱：數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于調(diào)整傳感器和透鏡組的間距，從而使該鏡頭模組成像效果最佳的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
由于數(shù)碼相機鏡頭模組的構(gòu)成零件尺寸誤差和裝配誤差、透鏡厚度、透鏡折射率誤差、空氣間隔等綜合性原因造成焦點位置變化，因此，在數(shù)碼相機鏡頭模組組裝制造維修過程中，有一調(diào)焦工序，即調(diào)整透鏡組和傳感器的間距，從而使入射光通過透鏡組入射至傳感器上的光信號達到最佳，從而使成像最為清晰。
中國知識產(chǎn)權(quán)局在2002年10月16日授權(quán)公告的專利號為02107028.8的專利申請公開了一種攝影鏡頭的焦點調(diào)整方法，本發(fā)明提供一種攝影鏡頭的焦點調(diào)整方法，該方法是將狹縫狀圖形布置在離開攝影鏡頭的位置，利用該設(shè)影鏡頭拍攝上述圖形，根據(jù)上述攝像結(jié)果來計算MFT值，根據(jù)上述MFT值來決定上述攝影鏡頭的焦點調(diào)整值，使攝影鏡頭的成像位置成為最佳焦點位置。該方法雖然調(diào)焦精確度高，但設(shè)備十分復(fù)雜、成本很高。并不適用于用行動電話及PDA(個人數(shù)字助理)等攜帶式電子裝置的結(jié)構(gòu)簡單、體積較小的數(shù)碼相機。
傳統(tǒng)的利用光學(xué)臺對鏡頭模組進行焦點調(diào)整的方法，是一種感覺檢測，檢測人員易疲勞而導(dǎo)致檢測結(jié)果不穩(wěn)定，而使用光電準直儀對鏡頭模組進行焦點調(diào)整的方法，僅能從光量方面進行鑒定并不能充分體現(xiàn)鏡頭模組的聚焦狀況，導(dǎo)致調(diào)焦效果不佳。
有鑒于此，提供一種設(shè)備簡單且調(diào)整精度較佳的數(shù)碼相機鏡頭模組焦點調(diào)整方法實為必要，該方法用于調(diào)整傳感器和透鏡組的距離，使入射光通過透鏡組入射到傳感器上的光信號達到最佳，從而使成像最為清晰。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一數(shù)碼相機鏡頭模組焦點調(diào)整方法，該方法設(shè)備簡單且調(diào)整精度高。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法其包括以下步驟提供一種數(shù)碼相機鏡頭模組，該鏡頭模組包括多個透鏡、鏡筒及傳感器，該透鏡和傳感器的間距可調(diào)；提供一測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括一測試圖、一測試板及一監(jiān)控裝置，該測試圖經(jīng)上述鏡頭模組的成像可與傳感器疊加產(chǎn)生疊紋現(xiàn)象，該測試板和監(jiān)控裝置可藉由信號連接線電性連接在一起；將鏡頭模組電性裝配在測試板上；利用信號連接線將測試板和監(jiān)控裝置相連接，將鏡頭模組所拍攝的圖像信號傳入監(jiān)控裝置；調(diào)整測試圖和測試板的相對位置，以確保入射光以最佳角度射至透鏡；觀察該圖像并調(diào)整鏡頭模組的透鏡和傳感器的間距，直至觀察監(jiān)控裝置上的圖像產(chǎn)生清晰的疊紋現(xiàn)象，將鏡筒透鏡和傳感器的間距固定。
本發(fā)明的有益效果是本方法利用測試圖經(jīng)鏡頭模組的成像和傳感器疊加產(chǎn)生的疊紋現(xiàn)象判斷成像的清晰度，從而決定焦點位置，使焦點調(diào)整方法設(shè)備簡單，且較傳統(tǒng)的光學(xué)臺調(diào)整方法精確度高。

圖1是本發(fā)明的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法的測試系統(tǒng)示意圖。
圖2是菲涅耳環(huán)狀板示意圖。
圖3是菲涅耳環(huán)狀板被拍攝的圖像和傳感器的像素點疊加產(chǎn)生的疊紋現(xiàn)象的圖形。
具體實施方式
本發(fā)明所應(yīng)用的原理是兩組空間頻率相當?shù)耐该鞴鈻?grating)或格子(grid)傾斜某一角度重疊后可形成一種圖案，叫做疊紋(moire)。
本發(fā)明的數(shù)碼相機鏡頭模組焦點調(diào)整方法包括以下步驟
請參照圖1所示，提供一待調(diào)焦的數(shù)碼相機鏡頭模組20，該鏡頭模組20包括多個透鏡、鏡筒及傳感器。該透鏡容置于鏡筒內(nèi)而形成透鏡組，該透鏡組和傳感器的間距可調(diào)，入射光線經(jīng)透鏡匯聚后可聚焦在傳感器上，該傳感器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，從而完成圖像擷取。該傳感器由多個感光像素點呈周期性排列，從而形成感光陣列(array)。該傳感器可為CCD(Charge Coupled Device，電耦合器件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導(dǎo)體)。
提供一測試系統(tǒng)10，該測試系統(tǒng)包括一測試圖11、一測試板12及一監(jiān)控裝置13。該測試圖11是一菲涅耳環(huán)狀板(Fresnel Zoneplate)。該環(huán)狀板上的圖形如圖2所示，該圖形具有以下特點所有間隔圓環(huán)面積均等于中心圓面積，因此，愈向外側(cè)環(huán)和環(huán)間的間隔距離越小。該測試板12上設(shè)有相關(guān)電路及信號傳輸線14，例如USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)總線，可將傳感器所擷取的測試圖11的圖像信號進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換并傳送到監(jiān)控裝置13中。該監(jiān)控裝置13可以是一具有相關(guān)程序的電腦，其將接收的圖像信號轉(zhuǎn)換為VGA(Video Graphics Array，視頻圖形陣列)視訊格式并顯示在顯示屏上。通過菲涅耳環(huán)狀板經(jīng)鏡頭模組20成像后顯示在監(jiān)控裝置13上的圖像清晰度來判斷鏡頭模組20的透鏡組和傳感器的間距是否達到最佳。
調(diào)焦時，將鏡頭模組20電性裝配在測試板12上，將測試板12上的USB總線14和監(jiān)控裝置13電性連接，調(diào)整測試圖11和測試板12的位置，使測試圖11位于測試板12正前方且二者高度和距離相當，從而使測試圖11經(jīng)鏡頭模組20后產(chǎn)生的圖像大小適合觀察，鏡頭模組20正對測試圖11，以便入射光以最佳角度射至透鏡。由于菲涅耳環(huán)狀板經(jīng)過透鏡組在傳感器上呈縮小實像，且菲涅耳環(huán)狀板愈向外側(cè)環(huán)和環(huán)間的間距越小，根據(jù)上述疊紋產(chǎn)生的原理，當該環(huán)和環(huán)間的間隔距離和傳感器上的像素點大小相當時，即可與該傳感器疊加產(chǎn)生圖3所示的疊紋現(xiàn)象，該疊紋圖像細小而復(fù)雜，只有成像足夠清晰時才能夠觀察到疊紋現(xiàn)象，從而易于通過觀察該疊紋圖像判斷成像的清晰度。另，眾所周知，由于拍攝過程中會產(chǎn)生像面邊緣照度下降(由于弦四次方定理和漸暈現(xiàn)象等引起)和場曲等現(xiàn)象而引起像面邊緣圖像質(zhì)量不如中心圖像質(zhì)量，該疊紋現(xiàn)象是產(chǎn)生在圖像四周，若能夠清晰觀察到該疊紋現(xiàn)象，則能夠確定該圖像已足夠清楚，從而可以確定較佳的焦點位置。因此，邊觀察該監(jiān)控裝置中的經(jīng)鏡頭模組形成的圖像邊調(diào)整相機鏡頭模組的透鏡組和傳感器的距離，直至監(jiān)控裝置上的圖像產(chǎn)生清晰的疊紋現(xiàn)象，將鏡筒透鏡和傳感器的間距固定，即完成調(diào)工序。
該方法中的菲涅耳環(huán)狀板圓環(huán)的疏密狀況可根據(jù)相機鏡頭模組20的不同進行更換，最重要的條件是要保證該環(huán)狀板在傳感器上的成像的外側(cè)環(huán)和環(huán)間的間距和傳感器上的像素點大小相當，從而可產(chǎn)生便在觀察的疊紋現(xiàn)象。例如若傳感器的分辨率較高，則該環(huán)狀板的外側(cè)環(huán)和環(huán)間的間距應(yīng)較小。
可以理解，該測試圖11上的圖形亦可為輻射光柵(radiatinglines)、收斂圓光柵(converging circles)等其它可和傳感器疊加產(chǎn)生復(fù)雜疊紋圖像的圖形。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于其包括以下步驟提供一種數(shù)碼相機鏡頭模組，該鏡頭模組包括多個透鏡、鏡筒及傳感器，該多個透鏡裝配鏡筒內(nèi)，形成透鏡組，該透鏡組與傳感器的間距可調(diào)；提供一測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括一測試圖、一測試板及一監(jiān)控裝置；將鏡頭模組電性裝配于測試板上；利用信號連接線將測試板和監(jiān)控裝置相連接，將鏡頭模組所拍攝的圖像信號傳入監(jiān)控裝置；調(diào)整測試圖和測試板的位置，確保入射光以最佳角度射至透鏡；觀察該監(jiān)控裝置中通過鏡頭模組形成的圖像并調(diào)整鏡頭模組的透鏡組和傳感器的距離，直至監(jiān)控裝置上的圖像產(chǎn)生清晰的疊紋現(xiàn)象，將透鏡組和傳感器的間距固定。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的傳感器由多個感光像素點呈周期性排列而成，從而形成感光陣列。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的傳感器為電耦合器件。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的傳感器為互補金屬氧化物半導(dǎo)體。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試圖通過上述鏡頭模組后形成的圖像可與傳感器疊加產(chǎn)生疊紋現(xiàn)象。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試圖通過上述鏡頭模組后形成的圖像的邊緣可與傳感器疊加產(chǎn)生疊紋現(xiàn)象。
7.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試圖是菲涅耳環(huán)狀板。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試圖是輻射光柵。
9.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試圖是收斂圓光柵。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其特征在于所述的測試板上具有可將傳感器所擷取的測試圖的圖像信號進行相應(yīng)轉(zhuǎn)換的相關(guān)電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)碼相機鏡頭模組的焦點調(diào)整方法，其利用特定測試圖經(jīng)鏡頭模組的成像可與傳感器疊加產(chǎn)生疊紋現(xiàn)象的原理，該疊紋圖案較復(fù)雜，易判斷成像的清晰度，從而確定該鏡頭模組的焦點位置。較現(xiàn)有的焦點調(diào)整方法設(shè)備簡單，較傳統(tǒng)的光學(xué)臺調(diào)整方法客觀準確。
文檔編號G03B3/00GK1661469SQ20041001559
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月28日
發(fā)明者孫文信 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司