專利名稱：影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置，尤其涉及一種利用近、遠(yuǎn)距離標(biāo)板進(jìn)行影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)影像感測(cè)組件，是一種利用光電相關(guān)技術(shù)原理制造的影像感測(cè)組件。CMOS影像感測(cè)組件按照其設(shè)計(jì)方式可分為有源像素傳感器(Active Pixel Sensor)與無源像素傳感器(Passive Pixel Sensor)兩種。無源像素傳感器主要設(shè)計(jì)是將每個(gè)獨(dú)立的晶體管(電容器)置于每個(gè)影像感測(cè)單元處(像素)充當(dāng)開關(guān)，當(dāng)光線激發(fā)出電子后，將電子儲(chǔ)存在電容器中，再由每行末端的放大器讀取位于行、列交會(huì)處電容器所積存的電子訊號(hào)進(jìn)行放大。有源像素感測(cè)組件是直接在每一單位像素上加上放大器及噪聲控制組件，讓噪聲受到控制，影像品質(zhì)得到明顯的改善。
CMOS影像感測(cè)組件，目前主要應(yīng)用在低階影像產(chǎn)品如安全監(jiān)控、數(shù)字相機(jī)、PC Camera、玩具、手機(jī)、PDA、影像電話、指紋辨識(shí)器等。在CMOS影像感測(cè)模塊(組件加上鏡頭的組合)配置在上述的各機(jī)器內(nèi)部后，因基于內(nèi)部空間設(shè)計(jì)考慮，該CMOS影像感測(cè)模塊皆屬于定焦(Fix focus)的結(jié)構(gòu)。因此在影像感測(cè)模塊在出廠時(shí)，都會(huì)利用調(diào)焦檢測(cè)裝置進(jìn)行影像感測(cè)模塊的對(duì)焦調(diào)整，讓使用者可以在定焦結(jié)構(gòu)下，即可立即拍攝所需的影像。
如圖1、圖2所示，以往在影像感測(cè)模塊進(jìn)行調(diào)焦時(shí)，假設(shè)CMOS影像感測(cè)模塊的拍攝距離景深(Depth of field)要求為30cm至無窮遠(yuǎn)時(shí)，則將標(biāo)板放置在與CMOS影像感測(cè)模塊距離60cm的位置處進(jìn)行CMOS影像感測(cè)模塊的調(diào)焦動(dòng)作。當(dāng)調(diào)焦曲線調(diào)整至A1、A2、A3點(diǎn)位置逐漸清楚，一直到A點(diǎn)位置時(shí)，為CMOS影像感測(cè)模塊最清晰拍攝焦距，但是計(jì)算機(jī)通常難以精確判讀到A1、A2、A3點(diǎn)位置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)是以接收到CMOS影像清晰度來判定鏡頭與CMOS感測(cè)組件的距離。而A1、A2、A3點(diǎn)位置的影像清晰度訊號(hào)的差異很小。因此從曲線坐標(biāo)位置來看，可以發(fā)現(xiàn)在縱坐標(biāo)Y位置的A1至A點(diǎn)位置的Y1距離較小，但是在橫坐標(biāo)X(表示拍攝距離)位置上A1至A點(diǎn)位置的X1距離就較大，導(dǎo)致拍攝鏡頭到被拍攝物間的距離不正確，在影像感測(cè)模塊拍攝時(shí)影像將會(huì)呈現(xiàn)模糊以及效果不佳等問題。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明利用兩標(biāo)板同時(shí)成像在影像感測(cè)組件中心位置，即可對(duì)影像感測(cè)模塊進(jìn)行對(duì)焦調(diào)整。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置主要是在原有檢測(cè)裝置的近距離標(biāo)板下方設(shè)置一遠(yuǎn)距離標(biāo)板并使近距離標(biāo)板與遠(yuǎn)距離標(biāo)板呈重疊狀態(tài)，讓近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板能同時(shí)成像在影像感測(cè)組件的中心位置，再進(jìn)行計(jì)算近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值，并以絕對(duì)值的遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值后，該值越接近零越好；當(dāng)遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值接近零時(shí)，再計(jì)算外圍的MTF，若所有的MTF值皆滿足規(guī)格時(shí)，此焦距即為該鏡頭成像的最佳位置，也就是遠(yuǎn)、近目標(biāo)皆能清晰識(shí)別的最佳位置。
本發(fā)明的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置能夠快速地完成影像感測(cè)模塊的調(diào)焦工作。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1為單一近距離標(biāo)板組對(duì)影像感測(cè)模塊調(diào)焦曲線示意圖；圖2為圖1的局部曲線放大示意圖；圖3為單一標(biāo)板條對(duì)影像感測(cè)模塊調(diào)焦成像曲線示意圖；圖4至圖6為本發(fā)明的近距離及遠(yuǎn)距離標(biāo)板組的兩曲線重疊調(diào)焦示意圖；圖7為本發(fā)明的近距離標(biāo)板組與遠(yuǎn)距離標(biāo)板組的線條圖案重疊示意圖；圖8為本發(fā)明的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置示意圖。
附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下
1-近距離標(biāo)板 2-遠(yuǎn)距離標(biāo)板11、12-線條圖案 3-檢測(cè)裝置4-承載板 5-調(diào)焦模塊6-調(diào)焦機(jī)構(gòu)7、7’-連接器8-光源模塊具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，現(xiàn)配合


如下圖3為單一標(biāo)板條對(duì)影像感測(cè)組件調(diào)焦成像曲線，圖4至圖7為近距離與遠(yuǎn)距離標(biāo)板組的兩曲線重疊調(diào)焦及線條圖案重疊示意圖。如圖3至圖7所示，本發(fā)明的影像感測(cè)模塊調(diào)焦方法，主要是利用一近距離標(biāo)板1及一遠(yuǎn)距離標(biāo)板2使兩者重疊，以調(diào)整影像感測(cè)組件(COMS CCD)最佳的對(duì)焦位置。
已知傳統(tǒng)影像感測(cè)模塊(COMS CCD)的MTF(Modulation TransferFunction調(diào)制傳遞函數(shù))測(cè)量值的計(jì)算方法是MT＝(P-V)/(P+V)×100％，MTF值介于0％～100％，所以MTF值愈大，影像愈清晰。
本發(fā)明利用近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2兩者重疊安裝在檢測(cè)裝置(圖中未示出)后，讓近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2能同時(shí)成像在影像感測(cè)組件(COMS CCD)的中心位置。
在近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案11、21成像在影像感測(cè)模塊(COMS CCD)的中心位置后，進(jìn)行計(jì)算近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的MTF，而近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的MTF差異愈小愈好[即絕對(duì)值(遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值)接近0為最佳]。
當(dāng)上述遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的MTF值減去近距離標(biāo)板1的MTF值接近0時(shí)，再計(jì)算外圍的MTF，若所有的MTF值皆滿足規(guī)格時(shí)，此狀態(tài)即為該鏡頭成像的最佳位置，也就是遠(yuǎn)、近目標(biāo)皆能清晰識(shí)別的最佳位置。
近距離標(biāo)板1是以均勻的光源照射在黑白相間的線條組成，遠(yuǎn)距離標(biāo)板2則為相對(duì)應(yīng)粗細(xì)的黑白相間的線條置在準(zhǔn)直儀(Collimator)的焦點(diǎn)上，使黑白相間的影像投射于無窮遠(yuǎn)處，即為遠(yuǎn)距離標(biāo)板2。
即，若是以調(diào)焦曲線示意圖來說明，當(dāng)近距離及遠(yuǎn)距離兩標(biāo)板1、2在重疊安裝后，相對(duì)兩標(biāo)板在調(diào)焦曲線上也形成重疊狀態(tài)。在影像感測(cè)模塊(COMS CCD)放置在檢測(cè)裝置的調(diào)焦模塊進(jìn)行調(diào)焦時(shí)，從調(diào)焦模塊觀看近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案11、21成像，有可能近距離標(biāo)板1的線條圖案11成像清晰，而遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案21成像不清晰(如圖4所示)，或者近距離標(biāo)板1的線條圖案11成像不清晰，而遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案21成像清晰(如圖5所示)時(shí)，此轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦模塊(圖中未示出)進(jìn)行調(diào)焦至近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的曲線最高點(diǎn)位置A及A’等高(如圖6所示)時(shí)，從調(diào)焦模塊上的影像感測(cè)組件觀看近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2成像的線條圖案11、21皆為清晰狀態(tài)(如圖7所示)，即完成影像感測(cè)組件調(diào)焦動(dòng)作。
圖8為本發(fā)明的影像感測(cè)組件的檢測(cè)裝置示意圖。如圖8所示，在檢測(cè)裝置3上方設(shè)置有一承載板4，承載板4上設(shè)置有一調(diào)焦模塊5，在調(diào)焦模塊5下方設(shè)置有一調(diào)焦機(jī)構(gòu)6，在調(diào)焦模塊5兩側(cè)分別配置有一組連接器7、7’，連接器7、7’由USB模塊構(gòu)成。
在調(diào)焦模塊5對(duì)應(yīng)的下方適當(dāng)位置設(shè)有一產(chǎn)生光源的光源模塊8，在光源模塊8上同時(shí)配置有近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2，且兩標(biāo)板1、2形成重疊狀態(tài)。
當(dāng)影像感測(cè)組件放置在調(diào)焦模塊5時(shí)，光源模塊8所產(chǎn)生的光源即投向近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2上，此時(shí)近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案11、21即成像在影像感測(cè)模塊(COMS CCD)的中心位置，再由調(diào)焦模塊5進(jìn)行調(diào)焦動(dòng)作，直到近距離標(biāo)板1及遠(yuǎn)距離標(biāo)板2的線條圖案11、21調(diào)焦至清晰時(shí)，該影像感測(cè)模塊(COMS CCD)即完成調(diào)焦動(dòng)作。
當(dāng)連接器7進(jìn)行調(diào)焦時(shí)，另一連接器7’可進(jìn)行上下料動(dòng)作，在連接器7調(diào)焦完成后，可以通過程序加以控制切換成另一連接器7’調(diào)焦，而連接器7則可以進(jìn)行上下料的動(dòng)作，由此可以節(jié)省上下料時(shí)間，可以增加1倍以上的檢測(cè)量。
上面所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明的專利范圍。凡是按照本發(fā)明的技術(shù)特征所做的等效變換與修改，皆包括在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，用來檢測(cè)影像感測(cè)模塊的檢測(cè)裝置，所述裝置包括有一設(shè)置在檢測(cè)裝置上的調(diào)焦模塊；一設(shè)置在上述調(diào)焦模塊下方的調(diào)焦機(jī)構(gòu)；一設(shè)置在檢測(cè)裝置上并位于調(diào)焦機(jī)構(gòu)下方的光源模塊；一設(shè)置在所述光源模塊上的近距離標(biāo)板；其特征在于，在所述光源模塊上且位于近距離標(biāo)板下方設(shè)置一遠(yuǎn)距離標(biāo)板，所述遠(yuǎn)距離標(biāo)板與近距離標(biāo)板呈重疊狀態(tài)；所述光源模塊的光源投向近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板上，此時(shí)近、遠(yuǎn)距離標(biāo)板成像在所述影像感測(cè)模塊中心位置后，利用焦模塊調(diào)焦至近、遠(yuǎn)距離標(biāo)板清晰時(shí)，所述影像感測(cè)模塊即完成調(diào)焦動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，其特征在于所述調(diào)焦模塊兩側(cè)分別設(shè)置有一組連接器。
3.如權(quán)利要求2所述的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，其特征在于所述連接器由USB模塊構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，其特征在于所述近距離標(biāo)板上具有線條圖案。
5.如權(quán)利要求1所述的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)距離標(biāo)板為一準(zhǔn)直儀。
6.如權(quán)利要求1所述的影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)距離標(biāo)板上具有線條圖案。
7.一種影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法，用來檢測(cè)影像感測(cè)模塊的檢測(cè)方法，所述方法包括有a)首先，將近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板重疊設(shè)置在檢測(cè)裝置后，讓近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板能同時(shí)成像在影像感測(cè)組件的中心位置；b)在近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板成像在影像感測(cè)模塊的中心位置后，進(jìn)行計(jì)算近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值，再以絕對(duì)值的遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值后，所述值越接近零越好；c)當(dāng)上述遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值接近零時(shí)，再計(jì)算外圍的MTF，若所有的MTF值皆滿足規(guī)格時(shí)，此焦距即為所述鏡頭成像的最佳位置，也就是遠(yuǎn)、近目標(biāo)皆能清晰識(shí)別的最佳位置。
全文摘要
一種影像感測(cè)模塊調(diào)焦檢測(cè)方法及其裝置，主要是在原有檢檢測(cè)裝置的近距離標(biāo)板下方設(shè)置一遠(yuǎn)距離標(biāo)板并使近距離標(biāo)板與遠(yuǎn)距離標(biāo)板呈重疊狀態(tài)，讓近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板能同時(shí)成像在影像感測(cè)模塊的中心位置，再進(jìn)行計(jì)算近距離標(biāo)板及遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值，并以絕對(duì)值的遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值后，該值越接近零越好。當(dāng)遠(yuǎn)距離標(biāo)板的MTF值減去近距離標(biāo)板的MTF值接近零時(shí)，再計(jì)算外圍的MTF，若所有的MTF值皆滿足規(guī)格時(shí)，此狀態(tài)即為該鏡頭成像的最佳位置，也就是遠(yuǎn)、近目標(biāo)皆能清晰識(shí)別的最佳位置。
文檔編號(hào)H04N5/30GK1684502SQ20041003378
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者吳國誠, 江維洲 申請(qǐng)人:信統(tǒng)科技股份有限公司