手机摄像模组的光学基本知识及测试.ppt

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1、光學基本知識光學基本知識PID-RD-OPTJonathan Jau2010-03-28目录目录一、一、ModuleModule的簡介的簡介二二、光學基礎原理光學基礎原理三三、鏡頭結構圖與常見規格名稱說明鏡頭結構圖與常見規格名稱說明四四、鏡頭運用注意項目鏡頭運用注意項目五、五、相關測試設備介紹相關測試設備介紹六六、各式各式chartchart的說明的說明一一、Module的簡介的簡介Module 概念概念Module組成組成光學在數位成像系統的運用光學在數位成像系統的運用COB與與CSP結構結構OIS與與Close-Loop結構結構GyroVCMWithOISVCMWithClose-Loop

2、OISLens二二、光學基礎原理光學基礎原理光是我們視覺的媒介光是我們視覺的媒介人類眼睛人類眼睛攝影機基礎結構原理攝影機基礎結構原理基礎光學之內容基礎光學之內容l反射定律反射定律l折射定律折射定律l透鏡成像透鏡成像l干涉干涉l繞射光學繞射光學l基本光學元件基本光學元件折射折射、反射反射、吸收吸收p為物距，q為像距，f為焦距f1及f2是各別透鏡的焦距，d則為鏡片間的距離，E.F.L為等效焦距干涉干涉繞射繞射繞射光柵(反射式)繞射光柵(穿透式)凸透鏡凸透鏡凹透凹透鏡鏡Lens鏡片鏡片透鏡形狀透鏡形狀 雙凸透鏡平凸透鏡彎月形透鏡雙凹透鏡平凹透鏡公司不常用的公司不常用的LensDove-prismOp

3、tics:Lenses理想光學基礎概念理想光學基礎概念能产生能产生清晰清晰的、与物貌完全相似的像的光学系统。的、与物貌完全相似的像的光学系统。光学系光学系统统是由是由透镜透镜、反射镜、反射镜、棱镜棱镜及及光阑光阑等多种光学元件按一定等多种光学元件按一定次序组合成的整体。次序组合成的整体。光源準直透鏡校正方法光源準直透鏡校正方法R1R2BLightsourceC光源的發散角校正方式如圖式：1.把光源固定在A點，調節準直透鏡,使在C處接收的光斑最清晰。量測此時光斑的半徑R2。2.移動接收屏，量測在B位置時光斑的半徑R2發散角=Atan(R2-R1)/BC注：測量過程中，得確寶接收屏垂直於光軸AAC

4、=100CmAB=70Cm帶有準直透鏡三三、鏡頭結構圖與常見規格名稱說明鏡頭結構圖與常見規格名稱說明一：一：LENS的的基本結構基本結構GlassBarrelPlasticPlasticPlastic環Plastic金屬環三：三：Lens Drawing二：二：LENS基本概念基本概念1、EFL：指焦距，为焦点到对应主点的距离指焦距，为焦点到对应主点的距离2、BFL：背焦量，指对焦完成后，背焦量，指对焦完成后，LENS最后一面到像面的距离最后一面到像面的距离3、FOV：视场角视场角4、Distortion：畸变畸变5、Relative Illumination：相对照度（渐晕）相对照度（渐晕）

5、6、Max.Image Circle：最大成像圆最大成像圆7、FNO.（F-Number光圈）光圈）:镜头的透光能力镜头的透光能力 Optical MaterialDistortionDistortion的中文含意是“变形”，它是用来检测影像是否保持正常的形状，通过测试检测影像是否由lens导致“枕形畸变”（(pincushion)和“桶形畸变”(barrel)枕形畸变”（pincushion)“桶形畸变”（(barrel)Horizontaldistortion=(Wd-W)/WVerticalDistortion=(Hd-H)/HHorizontaldistortion=(Wd-W)/WV

6、erticalDistortion=(Hd-H)/HMTF基礎原理基礎原理IR Glass(平板玻璃平板玻璃)IRGlassBlueGlass四、鏡頭運用注意項目四、鏡頭運用注意項目鏡頭鏡頭AF驅動原理驅動原理Particle測試測試Flare客户投诉flare现象黑角黑角&shading黑角黑角溢膠溢膠OK五、五、相關測試設備介紹相關測試設備介紹四：四：测试基础测试基础逆投影機逆投影機测试基础测试基础逆投影解析逆投影解析01.01.92.646用 途：測試單體Lens的影像解析品质通用性：行业通用、国际标准测试方式：目视四：四：测试基础测试基础DSC500&DSC501DSC501DSC50

7、0DSC500系统测试架构系统测试架构四：四：测试基础测试基础DSC500&DSC501DSC500&DSC501基本测试项目：基本测试项目：Trioptics MTF機機光譜儀光譜儀EDX設備量測設備量測六六、各式各式chart的說明的說明测试基础测试基础MTF chart测试方式：计算机自动测测试方式：计算机自动测量量(大部分是需要通過手動大部分是需要通過手動調焦，但需滿足程式內所調焦，但需滿足程式內所設規格設規格)用用 途：途：模組模組解析影解析影像像品质品质MTFchecksthecapturedimagesharpness.Measurementofresolutionoramoun

8、tofdetailthatcanbedistinguishedbyimagersystem.ThehigherMTFvaluethebettersharpnessintheopticalsystem.ROI（RegionOfInterest）是指在测试chart上的一个测试区域，它的位置是这样定义的,取chart的中心原点到chart四角顶端的距离为100%，四角测试区域的中心到chart中心原点的百分比即ROI位置。如下图所示，图例ROI位置分別為60和80测试基础测试基础MTF chart测试基础测试基础TV Line chart用用 途：途：模組模組解析影解析影像像品质品质,目前只用于目

9、前只用于Diamond(三星三星)测试基础测试基础18%Gray Chart用途：用途：驗證驗證 shading、blemish、defect pixel、white balance注：注：18%的中灰是指光從物體上反射回來的亮度，他不是一種顔色！的中灰是指光從物體上反射回來的亮度，他不是一種顔色！黑色的布料比較容易吸取熱能，白色的比較容易反彈光黑色的布料比較容易吸取熱能，白色的比較容易反彈光,所以才用所以才用18%中灰色中灰色测试基础测试基础Black Chart用途：用途：測試測試 Dark Noise 同時也同時也可以測試可以測試 FlareDistortion ChartDistort

10、ion的中文含意是“变形”，它是用来检测影像是否保持正常的形状，通过测试检测影像是否由lens导致“枕形畸变”（(pincushion)和“桶形畸变”(barrel)DistortionChartMacbeth Color ChartColor Fidelity有兩種演算法，有兩種演算法，C演算法和演算法和RGB演演算法算法MOTO採用RGB演算法:記錄colorchart的block13、14、15的RGBmean值.Liteon采用 C演算法演算法把block13、14、15、16、17、18的RGB值转换成L*a*b*模式，由以下公式得到C值.TestCondittion:D65Ligh

11、tSource用途：测试影像品质用途：测试影像品质,Imatest 影影像测试软体测试，但目视可以确像测试软体测试，但目视可以确认解析的能力认解析的能力.建议：它是多种测试图形的混合，可以提供多种影象评价方式建议：它是多种测试图形的混合，可以提供多种影象评价方式 更适于高阶影象产品的分析评价更适于高阶影象产品的分析评价测试基础测试基础TV-Line（ISO12233 chart）测试基础测试基础EIA chart用途：测试模组的影象品质，用目视的方法确认用途：测试模组的影象品质，用目视的方法确认.使用情况：在客户要求较低的机种中用于调焦和全检，长宽比固定使用情况：在客户要求较低的机种中用于调焦和全检，长宽比固定为为4：3，可以按使用要求任意缩放，可以按使用要求任意缩放.测试基础测试基础MOTO SFR chart测试方式：目视测试方式：目视用用 途：途：模組模組解析影解析影像像品质品质,目前只用于目前只用于MOTO.Siemens ChartOthers ChartHTCHTCOVHTCOthers ChartTHE END