專利名稱:可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置及調(diào)焦平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明提供一種可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置及調(diào)焦平臺,尤指一種借由影像處理裝置,判斷出具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)影像感測模塊焦距,并以步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置及調(diào)焦平臺。
背景技術(shù):
相機(jī)鏡頭的種類可分為兩種變焦鏡頭與定焦鏡頭。變焦鏡頭是指鏡頭能在某一個(gè)限度內(nèi)變換拍攝畫面的范圍大小,常見的焦段像是18-55mm或75-300mm等,在和拍攝的主題位置不變的狀況下,可以轉(zhuǎn)動(dòng)變焦環(huán)來變換畫面中景物的拍攝范圍大小。所謂的定焦鏡頭指焦段固定的鏡頭,例如24mm、85mm等。這種鏡頭的拍攝范圍是固定的,當(dāng)我們和拍攝主題的距離一定時(shí),所拍攝景物的范圍是一樣的。定焦鏡頭中的光學(xué)傳感器一般采用電荷偶合組件(charge-coupled device,CCD)或是互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)。定焦鏡頭中光學(xué)傳感器和鏡頭的距離必須經(jīng)過調(diào)整,才能使此定焦鏡頭達(dá)到最好表現(xiàn)。
先前技術(shù)一般采用兩種方式來調(diào)整定焦鏡頭的焦距第一種是采用手動(dòng)方式來調(diào)整光學(xué)傳感器和鏡頭的距離,針對定焦鏡頭像機(jī)的光學(xué)模塊,首先擷取光學(xué)模塊中光學(xué)傳感器的影像,再將影像顯示在一顯示裝置上,利用肉眼檢視影像中線條對比的表現(xiàn),以人工方式手動(dòng)調(diào)整定焦鏡頭的焦距,將光學(xué)模塊所產(chǎn)生的影像調(diào)到最佳狀態(tài)。此種人工手動(dòng)調(diào)整方法端靠調(diào)焦人員的個(gè)人判斷,調(diào)焦的準(zhǔn)確性會因人而異,無可避免地影響鏡頭質(zhì)量的一致性。此外,培養(yǎng)一位優(yōu)秀的調(diào)焦人員需要時(shí)間,一位調(diào)焦人員也無法同時(shí)調(diào)整多個(gè)定焦鏡頭。因此,在大量生產(chǎn)時(shí)往往需要大量的調(diào)焦設(shè)備與人員,增加制造成本。
另一種調(diào)整定焦鏡頭的焦距的先前技術(shù)則在手動(dòng)調(diào)整光學(xué)傳感器和鏡頭的距離,擷取光學(xué)傳感器的影像后,使用計(jì)算機(jī)計(jì)算定焦鏡頭的調(diào)制傳遞函數(shù)(modulation transfer function calculator,MTF),再將定焦鏡頭的焦距調(diào)至具有最佳調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的位置。
然而,此二種借由手動(dòng)而非整體控制調(diào)整的方法,容易受到外界測試環(huán)境的影響,且未有效控制在測試過程中自動(dòng)曝光(auto exposure,AE)或自動(dòng)白平衡(auto white balance,AWB)等參數(shù)的變化,因此在判斷具最佳調(diào)制傳遞函數(shù)的最佳位置往往會產(chǎn)生誤判,使得生產(chǎn)線常常需要重新測試定焦鏡頭。因此,應(yīng)用此種先前技術(shù)所算出的焦距值,一般僅作為調(diào)整定焦鏡頭的焦距時(shí)的參考值。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置及調(diào)焦平臺,以解決先前技術(shù)的問題。
本發(fā)明公開的調(diào)焦測試裝置包括一基座,一定位裝置,一齒輪組,一含鏡頭的可活動(dòng)影像感測模塊,以及一步進(jìn)電機(jī)。該影像感測模塊在調(diào)焦測試狀態(tài)下,置放在該基座,結(jié)束測試時(shí),可自基座取出。定位裝置借定位孔連接于該鏡頭,用來定位該影像感測模塊。該齒輪組連接于該定位裝置,用以帶動(dòng)該定位裝置。該步進(jìn)電機(jī)則用以驅(qū)動(dòng)該齒輪組。
本發(fā)明公開的調(diào)焦平臺包括一影像感測模塊以及一調(diào)焦測試裝置。該影像感測模塊包括一鏡片組及一傳感器,用來感測經(jīng)由該鏡片組傳來的光線。該調(diào)焦測試裝置包括一下基座,一上基座,一定位裝置,一齒輪組,以及一步進(jìn)電機(jī)。該上基座的一側(cè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定于該下基座的一側(cè)。該定位裝置借定位孔連接于該鏡頭,用來定位一影像感測模塊。該齒輪組連接于該定位裝置,用以帶動(dòng)該定位裝置。該步進(jìn)電機(jī)則用以驅(qū)動(dòng)該齒輪組。
圖1為本發(fā)明中一調(diào)焦測試裝置的示意圖。
圖2為圖1調(diào)焦測試裝置的上視圖。
圖3為圖1調(diào)焦測試裝置的電路板固定裝置的示意圖。
圖4為圖1第三齒輪和定位裝置的示意圖。
圖5為圖4定位裝置的上視圖。
圖6為圖1調(diào)焦測試裝置和一影像處理裝置的功能方塊圖。
圖7為圖1調(diào)焦測試裝置調(diào)整焦距的流程圖。
主要組件符號說明10調(diào)焦測試裝置 12步進(jìn)電機(jī)14底座 15影像感測模塊鏡頭20齒輪組 21第一齒輪22第二齒輪 23第三齒輪30電路板固定裝置 32栓鎖34上基座 36下基座40影像感測模塊 41定位裝置43定位孔 44插孔46定位銷 60影像處理裝置62數(shù)字信號處理器 64調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算器66調(diào)制傳遞函數(shù)比較器 68步進(jìn)電機(jī)控制器具體實(shí)施方式
請參考圖1,圖1為本發(fā)明中一調(diào)焦測試裝置10的示意圖。調(diào)焦測試裝置10包括一步進(jìn)電機(jī)12,一齒輪組20,一電路板固定裝置30,一定位裝置41,以及一底座14。齒輪組20包括一第一齒輪21,一第二齒輪22以及一第三齒輪23。
請參考圖2,圖2為調(diào)焦測試裝置10的上視圖。圖2可更清楚地顯示齒輪組20的結(jié)構(gòu)。第一齒輪21設(shè)在步進(jìn)電機(jī)12之上,第三齒輪23設(shè)在電路板固定裝置30之上,而第二齒輪22設(shè)置在第一齒輪21和第三齒輪23之間。步進(jìn)電機(jī)12驅(qū)動(dòng)調(diào)焦測試裝置10的方式是首先帶動(dòng)第一齒輪21,第一齒輪21再帶動(dòng)第二齒輪22,最后再由第二齒輪22帶動(dòng)第三齒輪23。本實(shí)施例中齒輪組20包括三個(gè)齒輪第一齒輪21,第二齒輪22以及第三齒輪23。然而,本發(fā)明中齒輪組20的數(shù)目依據(jù)不同結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì),可包括兩個(gè)或其它數(shù)目的齒輪。
請參考圖3,圖3為電路板固定裝置30的示意圖。電路板固定裝置30包括一栓鎖32,一上基座34,以及一下基座36。上基座34與影像感測模塊40的鏡頭耦合,上基座34的一側(cè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定在下基座36的一側(cè),栓鎖32可鎖固上基座34及下基座36的另一側(cè)。在圖3中的電路板固定裝置30中,栓鎖32呈開啟狀態(tài),意即上基座34和下基座36僅有一側(cè)相連接,上基座34和下基座36的另一側(cè)張開呈一角度,如此可輕易地安置影像感測模塊40。當(dāng)影像感測模塊40安置完成后,借由栓鎖32鎖固上基座34及下基座36的另一側(cè),如此電路板固定裝置30可提供影像感測模塊40不易受外界環(huán)境干擾的測試環(huán)境,減少測試過程中自動(dòng)曝光或自動(dòng)白平衡等參數(shù)變化的影響,進(jìn)而提高調(diào)焦的準(zhǔn)確度。依據(jù)調(diào)焦測試裝置不同結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì),本發(fā)明中的電路板固定裝置30可有不同外觀或鎖固方式的設(shè)計(jì)。
請參考圖4,圖4說明定位裝置41和第三齒輪23的連接方式。定位裝置41具有一個(gè)或多個(gè)插孔44,第三齒輪23上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)相對應(yīng)的定位銷46,用來與插孔44相接合。當(dāng)定位銷46插入插孔44后,定位裝置41會連結(jié)于第三齒輪23,且此時(shí)借由齒輪組,步進(jìn)電機(jī)12可轉(zhuǎn)動(dòng)第三齒輪23,以帶動(dòng)定位裝置41。定位裝置41亦具有一定位孔43,可安置影像感測模塊40的鏡頭。
請參考圖5,圖5為定位裝置41的上視圖。定位孔43可改變不同幾何形狀,以配合不同影像感測模塊40的鏡頭形狀,在本實(shí)施例中,假想影像感測模塊40的鏡頭為圓形,因此定位孔43亦設(shè)計(jì)為圓形。然而,針對其它不同鏡頭形狀的影像感測模塊,定位孔43亦可設(shè)計(jì)成其它不同幾何形狀。
因此,在調(diào)焦測試過程中,影像感測模塊40的鏡頭連接于定位裝置41;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)齒輪組,并借由第三齒輪23上的定位銷46與定位裝置41上插孔44的連結(jié),以帶動(dòng)定位裝置41,并同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)影像感測模塊40的鏡頭。
請參考圖6,圖6為本發(fā)明的調(diào)焦測試裝置10和影像處理裝置60的功能方塊圖。調(diào)焦測試裝置10耦合于影像處理裝置60,用來處理影像感測模塊所感測的影像。影像處理裝置60可為一特殊應(yīng)用集成電路(applicationspecific integrated circuit,ASIC),包括一數(shù)字信號處理器(digital signalprocessor,DSP)62,一調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算器(modulation transfer functioncalculator,MTF calculator)64,一調(diào)制傳遞函數(shù)比較器(modulation transferfunction comparator,MTF comparator)66,以及一步進(jìn)電機(jī)控制器68。調(diào)焦測試裝置10在運(yùn)作時(shí),先利用步進(jìn)電機(jī)12調(diào)整一影像感測模塊鏡頭15的焦距,數(shù)字信號處理器62接收并處理在此焦距時(shí)影像感測模塊鏡頭15所接收到的影像信號,接下來調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算器64計(jì)算此影像信號的調(diào)制傳遞函數(shù),調(diào)制傳遞函數(shù)比較器66再判斷是否能得到具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)。若能得到具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù),步進(jìn)電機(jī)控制器68則將此具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)傳至步進(jìn)電機(jī)12,步進(jìn)電機(jī)12依此調(diào)整影像感測模塊15的焦距至此具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的位置;若無法得到具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù),步進(jìn)電機(jī)12再度調(diào)整影像感測模塊15的焦距,直到調(diào)制傳遞函數(shù)比較器66能判斷出具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)為止。
請參考圖7,圖7為本發(fā)明的調(diào)焦測試裝置10調(diào)整影像感測模塊40焦距的流程圖。圖7包括下列步驟步驟700將影像感測模塊40安置于調(diào)焦測試裝置10;步驟710調(diào)整影像感測模塊40的自動(dòng)曝光值以及自動(dòng)白平衡值;步驟720以一預(yù)定步數(shù)及一預(yù)定方向調(diào)整步進(jìn)電機(jī)12,以調(diào)整影像感測模塊鏡頭15的焦距;步驟730計(jì)算并紀(jì)錄在經(jīng)步進(jìn)電機(jī)12的調(diào)整后,影像感測模塊40所感測的影像的調(diào)制傳遞函數(shù);步驟740判斷是否能得到具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù);若為是,執(zhí)行步驟750;若為否,執(zhí)行步驟720;步驟750將具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)影像感測模塊鏡頭15的焦距位置回傳至步進(jìn)電機(jī)12;以及步驟760步進(jìn)電機(jī)12調(diào)整影像感測模塊鏡頭15的焦距至具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的位置。
在圖7的流程圖中,本發(fā)明采用調(diào)制傳遞函數(shù)來判斷影像感測模塊的最佳焦距。然而,本發(fā)明亦可采用其它參數(shù)來判斷影像感測模塊的最佳焦距。
本發(fā)明的調(diào)焦測試裝置10提供影像感測模塊不易受外界環(huán)境干擾的測試環(huán)境,在調(diào)焦的前先調(diào)整自動(dòng)曝光或自動(dòng)白平衡等參數(shù)至預(yù)定值,減少這些參數(shù)對調(diào)焦精準(zhǔn)度的影響。再利用步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)特性,以一預(yù)定步數(shù)精確地調(diào)整影像感測模塊的焦距,再通過程序及影像處理裝置,動(dòng)態(tài)計(jì)算并記錄在經(jīng)每一預(yù)定步數(shù)的調(diào)整后影像感測模塊的調(diào)制傳遞函數(shù)值,判斷出具有最佳值時(shí)影像感測模塊的焦距,最后再將此位置回傳至步進(jìn)電機(jī),以將影像感測模塊的焦距調(diào)至具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的焦距。
先前技術(shù)采用人工手動(dòng)調(diào)整焦距的方式來調(diào)整定焦鏡頭的焦距。然而先前技術(shù)的調(diào)焦準(zhǔn)確性往往因人而異,或是易在測試過程中受到自動(dòng)曝光或自動(dòng)白平衡等參數(shù)變化的影響。相較于先前技術(shù),本發(fā)明的調(diào)焦測試裝置利用步進(jìn)電機(jī)精確地調(diào)整影像感測模塊,如此可排除人工調(diào)焦的誤差;再通過程序及影像處理裝置判斷具有最佳測試值的焦距,如此可排除人工判斷的差異。本發(fā)明的調(diào)焦測試裝置10提供影像感測模塊不易受外界環(huán)境干擾的測試環(huán)境,并在調(diào)焦的前先調(diào)整自動(dòng)曝光或自動(dòng)白平衡等參數(shù)至預(yù)定值,如此可減少測試環(huán)境對調(diào)焦精準(zhǔn)度的影響。本發(fā)明提供一自動(dòng)化,準(zhǔn)確,穩(wěn)定以及低成本的調(diào)焦測試平臺。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置,其包括一基座;一包括鏡頭的可活動(dòng)影像感測模塊,在調(diào)焦測試狀態(tài)下,置放在該基座,結(jié)束測試,可自基座取出;一定位裝置,在調(diào)焦測試狀態(tài)下,與該鏡頭連結(jié),結(jié)束測試,可與該鏡頭分離;一齒輪組,連接于該定位裝置,用以帶動(dòng)該定位裝置;以及一步進(jìn)電機(jī),用來驅(qū)動(dòng)該齒輪組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該定位裝置包括有一定位孔,其可改變不同幾何形狀,以配合不同形狀的影像感測模塊鏡頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該齒輪組包括一組合定位銷,且該定位裝置包括一定位孔,用來與該組合定位銷相接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該鏡頭為定焦式鏡頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其另包括一影像處理裝置,耦合于該影像感測模塊,用來處理該影像感測模塊所感測的影像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該影像處理裝置是一特殊應(yīng)用集成電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該影像處理裝置包括一數(shù)字信號處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該影像處理裝置包括一調(diào)制傳遞函數(shù)計(jì)算器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該影像處理裝置包括一調(diào)制傳遞函數(shù)比較器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中當(dāng)該影像感測模塊固定于該定位裝置后,調(diào)整該影像感測模塊的自動(dòng)曝光值以及自動(dòng)白平衡值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其在調(diào)整該影像感測模塊的自動(dòng)曝光值以及自動(dòng)白平衡值后,該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該齒輪組以調(diào)整該影像感測模塊的焦距。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其在該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)該齒輪組以調(diào)整該影像感測模塊的焦距后,計(jì)算并紀(jì)錄該影像感測模塊所感測的影像的調(diào)制傳遞函數(shù),并判斷該調(diào)制傳遞函數(shù)是否為最佳值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其在判斷出最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)后,將具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)該影像感測模塊的焦距回傳至該步進(jìn)電機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其在將具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)該影像感測模塊的焦距回傳至該步進(jìn)電機(jī)后,該步進(jìn)電機(jī)將該影像感測模塊的焦距調(diào)至具最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的位置。
15.一種可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦平臺,其包括一影像感測模塊,其包括一鏡片組及一傳感器,用來感測經(jīng)由該鏡片組傳來的光線;以及一調(diào)焦測試裝置,其包括一下基座;一上基座,可與該下基座接合分離,作開合的相對運(yùn)動(dòng);一定位裝置,可與該鏡片組接合分離,用以定位該影像感測模塊;一齒輪組,連接于該定位裝置,用以帶動(dòng)該定位裝置;以及一步進(jìn)電機(jī),用以驅(qū)動(dòng)該齒輪組。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該定位裝置包括有一定位孔,其可改變不同幾何形狀,以配合不同形狀的影像感測模塊鏡頭。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該齒輪組包括一組合定位銷,且該定位裝置包括一定位孔,用來與該組合定位銷相接合。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該上基座一側(cè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定于該下基座的一側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該調(diào)焦測試裝置另包括一栓鎖,設(shè)在該上基座的一側(cè),用以與該下基座的一側(cè)結(jié)合,以鎖固該上基座與該下基座。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)焦平臺,其特征在于,其中該鏡片組為定焦式鏡片組。
全文摘要
可調(diào)整影像感測模塊焦距的調(diào)焦測試裝置,包括一基座,一定位裝置,一齒輪組,一影像感測模塊以及一步進(jìn)電機(jī)。在調(diào)焦測試狀態(tài)下,影像感測模塊置放在該基座,結(jié)束測試時(shí),可自基座取出。影像感測模塊的調(diào)焦,是通過影像處理裝置,動(dòng)態(tài)計(jì)算并記錄影像感測模塊的調(diào)制傳遞函數(shù)值,判斷出具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)影像感測模塊的焦距,再將此位置回傳至步進(jìn)電機(jī),以利用步進(jìn)電機(jī)精確地調(diào)整影像感測模塊的焦距,以將影像感測模塊的焦距調(diào)至具有最佳值的調(diào)制傳遞函數(shù)時(shí)的焦距。
文檔編號G03B17/12GK1912669SQ200510089779
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者莊金剛, 廖昭閔, 李家彰 申請人:明基電通股份有限公司