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TWI553395B - 相機模組測試系統及方法 - Google Patents

相機模組測試系統及方法 Download PDF

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TWI553395B
TWI553395B TW101117018A TW101117018A TWI553395B TW I553395 B TWI553395 B TW I553395B TW 101117018 A TW101117018 A TW 101117018A TW 101117018 A TW101117018 A TW 101117018A TW I553395 B TWI553395 B TW I553395B
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camera module
lens
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voice coil
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吳炯陞
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鴻海精密工業股份有限公司
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Description

相機模組測試系統及方法
本發明涉及一種相機模組測試系統及方法。
音圈馬達由於具有體積小、用電量少及價格低廉等優點因而被廣泛用作相機模組之對焦或變焦致動器。採用音圈馬達通常需要測試對焦鏡片(群)從初始位置(對無窮遠對焦時對焦鏡片(群)所處之位置)移動到一個對焦位置之回應時間是否滿足規定。測試時，測試用之被拍攝物體設置於相機模組之預定物距處，相機模組連接至一測試電路，測試電路根據預定物距及相機模組之焦距計算對焦位置並控制音圈馬達驅動對焦鏡片(群)移動進行對焦，另外，利用一鐳射測距儀來測定對焦鏡片(群)之移動行程是否到達對焦位置，測試電路分別回饋音圈馬達在初始位置之時刻以及對焦位置之時刻，回應時間即對焦位置之時刻與初始位置之時刻之差。然而，鐳射測距儀雖為精密儀器，但由於音圈馬達體積非常小，鐳射測距儀測到之移動行程之誤差往往超出公允之範圍，導致對對焦鏡片(群)是否移動至對焦位置之判斷不準確，從而使所測之回應時間之準確度較低，導致測試之總體準確度低。
有鑒於此，有必要提供一種可提高測試準確度之相機模組測試系統及方法。
一種相機模組測試系統，用於測試一個相機模組。所述相機模組包括至少一個對焦鏡片及一個用於驅動該至少一個對焦鏡片在多個掃描位置之間移動以使所述相機模組對焦之音圈馬達。所述至少一個對焦鏡片用於在一回應時間內從一個初始位置移動到一個對焦位置，所述初始位置是所述相機模組對無窮遠進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置，所述對焦位置是指所述相機模組對一個輔助測試物體進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置。所述相機模組測試系統用於測試回應時間並包括：一自動對焦單元、一個二次對焦單元及一計時單元。所述自動對焦單元用於控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置，並獲取所述對焦位置及一個控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之控制信號。所述二次對焦單元用於將所述至少一個對焦鏡片復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述至少一個對焦鏡片驅動至所述對焦位置以進行二次對焦。所述計時單元用於記錄二次對焦時所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之所述回應時間。
一種相機模組測試方法，用於測試一個相機模組。所述相機模組包括至少一個對焦鏡片及一個用於驅動該對焦鏡片在多個掃描位置之間移動以使所述相機模組對焦之音圈馬達。所述至少一個對焦鏡片用於在一回應時間內從一個初始位置移動到一個對焦位置，所述初始位置是所述相機模組對無窮遠進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置，所述對焦位置是指所述相機模組對一個輔助測試物體進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置。所述相機模組測試方法包括以下步驟：
S1：控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置，並獲取所述對焦位置及控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之控制信號。
S2：將所述至少一個對焦鏡片復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述至少一個對焦鏡片驅動至所述對焦位置以進行二次對焦。
S3：記錄二次對焦時所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之回應時間。
相對於已有技術，本發明提供之相機模組測試系統及方法，所述對焦鏡片通過二次對焦時可以更準確地移動到對所述焦位置，如此，可以準確地測定所述回應時間。
100‧‧‧相機模組測試系統
11‧‧‧自動對焦單元
111‧‧‧掃描步數控制單元
112‧‧‧電流控制單元
113‧‧‧聚焦值計算單元
114‧‧‧電流測定單元
12‧‧‧存儲單元
13‧‧‧二次對焦單元
14‧‧‧計時單元
15‧‧‧顯示單元
200‧‧‧相機模組
21‧‧‧音圈馬達
22‧‧‧對焦鏡片
23‧‧‧電路板
24‧‧‧影像感測器
300‧‧‧輔助測試物體
S1、S2、S3‧‧‧步驟
圖1為本發明所提供之相機模組測試系統之結構方框圖。
圖2為圖1所示之相機模組測試系統之測試時掃描步數與聚焦值之曲線關係圖。
圖3為圖1所示之相機模組測試系統之測試時驅動電流與聚焦值之曲線關係圖。
圖4為本發明所提供之相機模組測試方法之流程框圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施例提供之一種相機模組測試系統100，用於測試一個相機模組200。所述相機模組200包括一個音圈馬達21、至少一個收容於所述音圈馬達21內之對焦鏡片22、一個電 路板23及一個電連接至所述電路板23上之影像感測器24。所述音圈馬達21用於驅動該對焦鏡片22在多個掃描位置之間移動以使所述相機模組200對焦，從而在所述影像感測器24上形成清晰之影像。所述影像感測器24可以為電耦合感測器(Charged-coupled Device，CCD)，用於將光信號轉換為電信號以獲取一輔助測試物體300之影像。
所述相機模組測試系統100電連接至所述相機模組200之電路板23。所述相機模組測試系統100包括一個自動對焦單元11、一個存儲單元12、一個二次對焦單元13、一計時單元14及一個顯示單元15。
所述自動對焦單元11用於控制所述音圈馬達21驅動所述至少一個對焦鏡片22從所述初始位置到所述對焦位置，並獲得一個驅動所述對焦鏡片22從初始位置到一對焦位置之控制信號，所述初始位置是所述相機模組200對無窮遠進行對焦時所述對焦鏡片22所處之掃描位置。所述存儲單元12連接至所述自動對焦單元11，所述存儲單元12用於存儲所述控制信號。所述二次對焦單元13連接至所述存儲單元12，所述二次對焦單元13用於將所述對焦鏡片22復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述對焦鏡片22驅動至所述對焦位置以進行二次對焦。所述計時單元14連接至所述二次對焦單元13，所述計時單元14用於記錄所述對焦鏡片22復位至初始位置之時刻及二次對焦之時刻並計算所述對焦鏡片22二次對焦之時刻與復位至初始位置之時刻之差值以獲得一回應時間。所述顯示單元15連接至所述計時單元14，所述顯示單元15用於顯示所述回應時間。
具體的，所述自動對焦單元11包括一個掃描步數控制單元111、一個電流控制單元112、一聚焦值計算單元113及一電流測定單元114。
所述音圈馬達21具有一固定行程(stroke)，例如，所述固定行程可以為20毫米(mm)。所述固定行程可以分為n個掃描步數(step)，所述n個掃描步數是指所述音圈馬達21一次走完所述固定行程需要移動之次數，所述n為整數，例如n可以為1024。
請參閱圖1及圖2，測試時，首先設定所述輔助測試物體300至所述相機模組200之物距，例如所述物距為10釐米(cm)。所述掃描步數控制單元111用於設定所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至各掃描位置之掃描步數，如圖2所示，當所述對焦鏡片22處於所述初始位置時，所述音圈馬達21之掃描步數為0。所述掃描步數控制單元111以一步數增量逐漸增加所述音圈馬達21之掃描步數，所述步數增量例如可以為10，如此所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至各掃描位置，例如各掃描位置依掃描步數遞增分別為：10個掃描步數、20個掃描步數、30個掃描步數…至n個掃描步數。
所述電流控制單元112連接至所述掃描步數控制單元111並用於提供所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述各掃描位置所需之驅動電流，如此，在所述電流控制單元112之驅動下所述音圈馬達21可以帶動所述對焦鏡片22移動至所述各掃描位置。
所述聚焦值計算單元113連接至所述電流控制單元112並用於計算各掃描位置所捕捉之圖像之聚焦值，所述聚焦值計算單元113將聚焦值為峰值時之掃描位置確定為對焦位置。本實施方式中，所 述聚焦值為調制傳遞函數值(modulation transfer function，MTF)，如圖2所示，所述聚焦值計算單元113計算各掃描位置所捕捉之圖像之MTF值，掃描步數為380時MTF值具有峰值，因此確定掃描步數為380時之掃描位置確定為所述對焦位置。
所述電流測定單元114連接至所述聚焦值計算單元113並用於測定所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值，本實施方式中，所述控制信號為所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值。所述電流測定單元114用於測定音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之電流值，例如，如圖3所示，所述電流測定單元114測得所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述掃描步數為380時之對焦位置之驅動電流值為38.356毫安培(mA)。
所述存儲單元12連接所述電流測定單元114並用於存儲所述控制信號(即所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值)。
所述二次對焦單元13連接至所述存儲存儲單元12並用於將所述對焦鏡片22復位至所述初始位置，同時所述向所述音圈馬達21根據所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值向所述音圈馬達21提供所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流，從而將所述對焦鏡片22驅動至所述對焦位置進行二次對焦。所述二次對焦是指所述對焦鏡片22復位至所述初始位置後在所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流之驅動下第二次移動至所述對焦位置，例如圖2中所示之掃描步數為380時之掃描位置即所述對焦 位置。
所述計時單元14連接至所述二次對焦單元13並用於分別記錄所述對焦鏡片22復位至初始位置之時刻及二次對焦之時刻並計算所述對焦鏡片22二次對焦之時刻與復位至初始位置之時刻從而獲得一回應時間。例如，所述計時單元14分別記錄所述對焦鏡片22復位至初始位置之時刻為21331734毫秒(ms)，所述對焦鏡片22二次對焦之時刻為21332234ms，則所述計時單元14算得所述對焦鏡片22從所述初始位置移動到對焦位置之回應時間為：21332234-21331734=500(ms)。
所述顯示單元15連接至所述計時單元14並用於顯所述回應時間。在其他實施方式中，所述顯示單元15還用於顯示所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值、所述對焦鏡片22復位至初始位置之時刻及二次對焦之時刻。
請參閱圖4，為本發明提供之一種相機模組測試方法，用於測試所述相機模組200。所述相機模組測試方法包括以下步驟：
S1：獲取所述對焦位置及一個控制所述音圈馬達21驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述焦位置之控制信號。本步驟中，通過所述自動對焦單元11獲得一個驅動所述對焦鏡片22從初始位置到所述對焦位置之控制信號。所述控制信號為音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值。
S2：將所述對焦鏡片復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述對焦鏡片驅動至所述對焦位置進行二次對焦。本步驟中，所述二次對焦單元13將所述對焦鏡片22復位至所述初始位置同 時根據所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值向所述音圈馬達21提供所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流，從而將所述對焦鏡片22驅動至所述對焦位置進行二次對焦。
S3：記錄所述鏡頭重定至初始位置之時刻及二次對焦之時刻，計算所述對焦鏡片二次對焦之時刻與復位至初始位置之之差值以獲得所述回應時間。本步驟中，所述計時單元14分別記錄所述對焦鏡片22復位至初始位置之時刻及二次對焦之時刻並計算所述對焦鏡片22二次對焦之時刻與復位至初始位置之時刻之差值，從而獲得所述回應時間。
上述步驟S1與步驟S2之間進一步包括以下步驟：通過所述存儲單元12存儲所述控制信號(即所述音圈馬達21帶動所述對焦鏡片22移動至所述對焦位置之驅動電流值)。
上述步驟S3之後進一步包括以下步驟：通過所述顯示單元15顯示所述回應時間。
本發明提供之相機模組測試系統及方法，由於將聚焦值為峰值時之掃描位置確定為所述對焦位置並測定對焦位置之驅動電流值，在所述二次對焦單元向所述音圈馬達提供所述對焦位置之驅動電流值時，所述對焦鏡片可以準確地移動到所述對焦位置，如此，可以準確定地測定所述回應時間。
本實施方式中，所述自動對焦單元11通過計算MTF值並確定MTF值為峰值之掃描位置確定為所述對焦位置，在其他實施方式中，所述自動對焦單元11可以採用已有技術中之任意方式確定所述對焦 位置。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧相機模組測試系統
11‧‧‧自動對焦單元
111‧‧‧掃描步數控制單元
112‧‧‧電流控制單元
113‧‧‧聚焦值計算單元
114‧‧‧電流測定單元
12‧‧‧存儲單元
13‧‧‧二次對焦單元
14‧‧‧計時單元
15‧‧‧顯示單元
200‧‧‧相機模組
21‧‧‧音圈馬達
22‧‧‧對焦鏡片
23‧‧‧電路板
24‧‧‧影像感測器
300‧‧‧輔助測試物體

Claims (10)

  1. 一種相機模組測試系統，用於測試一個相機模組；所述相機模組包括至少一個對焦鏡片及一個用於驅動該至少一個對焦鏡片在多個掃描位置之間移動以使所述相機模組對焦之音圈馬達；所述至少一個對焦鏡片用於在一回應時間內從一個初始位置移動到一個對焦位置，所述初始位置是所述相機模組對無窮遠進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置，所述對焦位置是指所述相機模組對一個輔助測試物體進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置；所述相機模組測試系統用於測試所述相機模組之回應時間並包括：一自動對焦單元、一個二次對焦單元及一計時單元；所述自動對焦單元用於控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置，並獲取所述對焦位置及控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之控制信號；所述二次對焦單元用於將所述至少一個對焦鏡片復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述至少一個對焦鏡片驅動至所述對焦位置以進行二次對焦；所述計時單元用於記錄二次對焦時所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之所述回應時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組測試系統，其中，所述自動對焦單元包括一掃描步數控制單元、一電流控制單元、一聚焦值計算單元及一電流測定單元；所述步數控制單元用於設定所述音圈馬達帶動所述至少一個對焦鏡片移動至各個掃描位置之掃描步數；所述電流控制單元用於提供所述音圈馬達帶動所述至少一個對焦鏡片移動至所述各掃描位置所需之驅動電流；所述聚焦值計算單元用於計算各掃描位置所捕捉之圖像 之聚焦值並將聚焦值為峰值時之掃描位置確定為所述對焦位置；所述電流測定單元用於測定所述音驅馬達帶動所述至少一個對焦鏡片移動至所述對焦位置之驅動電流值，所述控制信號為所述音圈馬達帶動所述至少一個對焦鏡片移動至所述對焦位置之驅動電流值；所述二次對焦單元根據所述控制信號向所述音圈馬達提供帶動所述至少一個對焦鏡片移動至所述對焦位置之驅動電流以使所述至少一個對焦鏡片進行二次對焦。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之相機模組測試系統，其中，所述聚焦值為調制傳遞函數值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之相機模組測試系統，其中，所述步數控制單元以一步數增量逐漸增加所述音圈馬達之掃描步數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組測試系統，其中，所述相機模組測試系統還包括一個用於存儲所述控制信號之存儲單元。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組測試系統，其中，所述相機模組測試系統還包括一個用於顯示所述回應時間之顯示單元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之相機模組測試系統，其中，所述輔助測試物體至所述相機模組之物距為10釐米。
  8. 一種相機模組測試方法，用於測試一個相機模組；所述相機模組包括至少一個對焦鏡片及一個用於驅動該對焦鏡片在多個掃描位置之間移動以使所述相機模組對焦之音圈馬達；所述至少一個對焦鏡片用於在一回應時間內從一個初始位置移動到一個對焦位置，所述初始位置是所述相機模組對無窮遠進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置，所述對焦位置是指所述相機模組對一個輔助測試物體進行對焦時所述至少一個對焦鏡片所處之掃描位置；所述相機模組測試方法用於測試所述相機模組之回應時間並包括以下步驟：S1：控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所 述對焦位置，並獲取所述對焦位置及控制所述音圈馬達驅動所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之控制信號；S2：將所述至少一個對焦鏡片復位至所述初始位置並同時根據所述控制信號將所述至少一個對焦鏡片驅動至所述對焦位置以進行二次對焦；S3：記錄二次對焦時所述至少一個對焦鏡片從所述初始位置到所述對焦位置之所述回應時間。
  9. 如申請專利範圍第8項述之相機模組測試方法，其中，所述步驟S1與步驟S2之間進一步包括以下步驟：存儲所述控制信號。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之相機模組測試方法，其中，所述步驟S3之後進一步包括以下步驟：顯示所述回應時間。
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