CN1661469A - 数码相机镜头模组的焦点调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数码相机镜头模组的焦点调整方法，其利用特定测试图经镜头模组的成像可与传感器叠加产生叠纹现象的原理，该叠纹图案较复杂，易判断成像的清晰度，从而确定该镜头模组的焦点位置。较现有的焦点调整方法设备简单，较传统的光学台调整方法客观准确。

Description

数码相机镜头模组的焦点调整方法

【技术领域】

本发明是关于一种用于调整传感器和透镜组的间距，从而使该镜头模组成像效果最佳的数码相机镜头模组的焦点调整方法。

【背景技术】

由于数码相机镜头模组的构成零件尺寸误差和装配误差、透镜厚度、透镜折射率误差、空气间隔等综合性原因造成焦点位置变化，因此，在数码相机镜头模组组装制造维修过程中，有一调焦工序，即调整透镜组和传感器的间距，从而使入射光通过透镜组入射至传感器上的光信号达到最佳，从而使成像最为清晰。

中国知识产权局在2002年10月16日授权公告的专利号为02107028.8的专利申请公开了一种摄影镜头的焦点调整方法，本发明提供一种摄影镜头的焦点调整方法，该方法是将狭缝状图形布置在离开摄影镜头的位置，利用该设影镜头拍摄上述图形，根据上述摄像结果来计算MFT值，根据上述MFT值来决定上述摄影镜头的焦点调整值，使摄影镜头的成像位置成为最佳焦点位置。该方法虽然调焦精确度高，但设备十分复杂、成本很高。并不适用于用行动电话及PDA(个人数字助理)等携带式电子装置的结构简单、体积较小的数码相机。

传统的利用光学台对镜头模组进行焦点调整的方法，是一种感觉检测，检测人员易疲劳而导致检测结果不稳定，而使用光电准直仪对镜头模组进行焦点调整的方法，仅能从光量方面进行鉴定并不能充分体现镜头模组的聚焦状况，导致调焦效果不佳。

有鉴于此，提供一种设备简单且调整精度较佳的数码相机镜头模组焦点调整方法实为必要，该方法用于调整传感器和透镜组的距离，使入射光通过透镜组入射到传感器上的光信号达到最佳，从而使成像最为清晰。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一数码相机镜头模组焦点调整方法，该方法设备简单且调整精度高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明的数码相机镜头模组的焦点调整方法其包括以下步骤：提供一种数码相机镜头模组，该镜头模组包括：多个透镜、镜筒及传感器，该透镜和传感器的间距可调；提供一测试***，该测试***包括：一测试图、一测试板及一监控装置，该测试图经上述镜头模组的成像可与传感器叠加产生叠纹现象，该测试板和监控装置可藉由信号连接线电性连接在一起；将镜头模组电性装配在测试板上；利用信号连接线将测试板和监控装置相连接，将镜头模组所拍摄的图像信号传入监控装置；调整测试图和测试板的相对位置，以确保入射光以最佳角度射至透镜；观察该图像并调整镜头模组的透镜和传感器的间距，直至观察监控装置上的图像产生清晰的叠纹现象，将镜筒透镜和传感器的间距固定。

本发明的有益效果是：本方法利用测试图经镜头模组的成像和传感器叠加产生的叠纹现象判断成像的清晰度，从而决定焦点位置，使焦点调整方法设备简单，且较传统的光学台调整方法精确度高。

【附图说明】

图1是本发明的数码相机镜头模组的焦点调整方法的测试***示意图。

图2是菲涅耳环状板示意图。

图3是菲涅耳环状板被拍摄的图像和传感器的像素点叠加产生的叠纹现象的图形。

【具体实施方式】

本发明所应用的原理是两组空间频率相当的透明光栅(grating)或格子(grid)倾斜某一角度重叠后可形成一种图案，叫做叠纹(moire)。

本发明的数码相机镜头模组焦点调整方法包括以下步骤：

请参照图1所示，提供一待调焦的数码相机镜头模组20，该镜头模组20包括多个透镜、镜筒及传感器。该透镜容置于镜筒内而形成透镜组，该透镜组和传感器的间距可调，入射光线经透镜汇聚后可聚焦在传感器上，该传感器将光信号转换为电信号，从而完成图像撷取。该传感器由多个感光像素点呈周期性排列，从而形成感光阵列(array)。该传感器可为CCD(Charge Coupled Device，电耦合器件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。

提供一测试***10，该测试***包括一测试图11、一测试板12及一监控装置13。该测试图11是一菲涅耳环状板(Fresnel Zoneplate)。该环状板上的图形如图2所示，该图形具有以下特点：所有间隔圆环面积均等于中心圆面积，因此，愈向外侧环和环间的间隔距离越小。该测试板12上设有相关电路及信号传输线14，例如USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)总线，可将传感器所撷取的测试图11的图像信号进行相应转换并传送到监控装置13中。该监控装置13可以是一具有相关程序的电脑，其将接收的图像信号转换为VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)视讯格式并显示在显示屏上。通过菲涅耳环状板经镜头模组20成像后显示在监控装置13上的图像清晰度来判断镜头模组20的透镜组和传感器的间距是否达到最佳。

调焦时，将镜头模组20电性装配在测试板12上，将测试板12上的USB总线14和监控装置13电性连接，调整测试图11和测试板12的位置，使测试图11位于测试板12正前方且二者高度和距离相当，从而使测试图11经镜头模组20后产生的图像大小适合观察，镜头模组20正对测试图11，以便入射光以最佳角度射至透镜。由于菲涅耳环状板经过透镜组在传感器上呈缩小实像，且菲涅耳环状板愈向外侧环和环间的间距越小，根据上述叠纹产生的原理，当该环和环间的间隔距离和传感器上的像素点大小相当时，即可与该传感器叠加产生图3所示的叠纹现象，该叠纹图像细小而复杂，只有成像足够清晰时才能够观察到叠纹现象，从而易于通过观察该叠纹图像判断成像的清晰度。另，众所周知，由于拍摄过程中会产生像面边缘照度下降(由于弦四次方定理和渐晕现象等引起)和场曲等现象而引起像面边缘图像质量不如中心图像质量，该叠纹现象是产生在图像四周，若能够清晰观察到该叠纹现象，则能够确定该图像已足够清楚，从而可以确定较佳的焦点位置。因此，边观察该监控装置中的经镜头模组形成的图像边调整相机镜头模组的透镜组和传感器的距离，直至监控装置上的图像产生清晰的叠纹现象，将镜筒透镜和传感器的间距固定，即完成调工序。

该方法中的菲涅耳环状板圆环的疏密状况可根据相机镜头模组20的不同进行更换，最重要的条件是要保证该环状板在传感器上的成像的外侧环和环间的间距和传感器上的像素点大小相当，从而可产生便在观察的叠纹现象。例如：若传感器的分辨率较高，则该环状板的外侧环和环间的间距应较小。

可以理解，该测试图11上的图形亦可为辐射光栅(radiatinglines)、收敛圆光栅(converging circles)等其它可和传感器叠加产生复杂叠纹图像的图形。

Claims (10)

1.一种数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：其包括以下步骤：

提供一种数码相机镜头模组，该镜头模组包括：多个透镜、镜筒及传感器，该多个透镜装配镜筒内，形成透镜组，该透镜组与传感器的间距可调；

提供一测试***，该测试***包括：一测试图、一测试板及一监控装置；

将镜头模组电性装配于测试板上；

利用信号连接线将测试板和监控装置相连接，将镜头模组所拍摄的图像信号传入监控装置；

调整测试图和测试板的位置，确保入射光以最佳角度射至透镜；

观察该监控装置中通过镜头模组形成的图像并调整镜头模组的透镜组和传感器的距离，直至监控装置上的图像产生清晰的叠纹现象，将透镜组和传感器的间距固定。

2.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的传感器由多个感光像素点呈周期性排列而成，从而形成感光阵列。

3.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的传感器为电耦合器件。

4.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的传感器为互补金属氧化物半导体。

5.如权利要求2所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试图通过上述镜头模组后形成的图像可与传感器叠加产生叠纹现象。

6.如权利要求5所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试图通过上述镜头模组后形成的图像的边缘可与传感器叠加产生叠纹现象。

7.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试图是菲涅耳环状板。

8.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试图是辐射光栅。

9.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试图是收敛圆光栅。

10.如权利要求1所述的数码相机镜头模组的焦点调整方法，其特征在于：所述的测试板上具有可将传感器所撷取的测试图的图像信号进行相应转换的相关电路。