基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备技术

一适用于测量一透镜致动器振荡周期的测量设备，包括一调试单元，其中该调试单元进一步包括一供能模块和一图像获取模块，其中该供能模块驱动该透镜致动器，其中该图像获取模块供获得一测试标板的一图像信息，其中该图像信息包含对应于该测试标板上的逐行或逐列获取的多个子图像信息；和一计算单元，其中该计算单元配置为根据该逐行或逐列获取的多个子图像信息计算分析该透镜致动器的振荡周期。

Method and equipment for measuring oscillation period of lens actuator based on Image Technology

【技术实现步骤摘要】
基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备
本专利技术涉及摄像模组领域，尤其涉及一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，以实现一次性对多数透镜致动器进行振荡周期测试。
技术介绍
手机已然成为市场上销售量最大的消费级电子设备，并且摄像模组的整体需求也伴随着手机的改进而要不断发生变化。一方面，摄像模组的尺寸和成本可能是整体需求最重要的，但是另外一方面，由于摄像模组的发展由对高分辨率的需求慢慢转变为高性能的需求，其中高性能包括了高帧率拍摄、光学变焦、快门控制和图像稳定。目前来说，自动对焦依赖于透镜驱动器快速地移动摄像模块的透镜以便实现图像聚焦的能力。典型的透镜致动器可以基于数字式步进电机、压电电机。微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystems，简称MEMS)致动器或者音圈马达(VoiceCoilMoto，简称VCM)。透镜驱动的方式根据所使用的透镜驱动器不同而不同，例如透镜驱动器产生驱动数字式步进电机的电压，或者驱动音圈马达(VCM)的电流。市面上最常见的透镜驱动器就是VCM，约占了90％。在市场期待高性能摄像模组的前提下，摄像模组的透镜驱动器实现快速定位和自动对焦所需要的关键参数就是音圈马达(VCM)的振荡周期。现有马达振荡周期的测量方式是通过测量马达的运动时间和马达的振幅后，按照时间和在对应时间上的振幅建立起马达振荡周期表。具体测量时，是通过给马达的引脚输入一阶跃电流信号，电流最优值小于二分之一的额定电流，利用位移测试设备测量马达的振荡幅度。建立的马达振荡周期表通常以X轴标识时间，Y轴标识振幅，其中Y轴上0度线为稳定后的幅值。常用的位移测试设备如图1所示，由位移测试设备1向被置于工作台4的马达2发射激光3，通过反射的激光3来测量马达的振幅，并且记录时间。设备1向上位机，比如电脑输出有关数据后，上位机按照数据计算马达振荡周期。但是，现有的测量方式和测量设备并不能满足和适应未来高性能摄像模组的发展趋势。一方面，现有的测量方式和测量设备只能对单个马达进行测试，在设备上于马达是一对一的关系。厂家不同批次或者同一批次的不同设备所制作而得的音圈马达的结构上可能存在差异，例如胶水等粘接剂、弹簧安装的位置、弹簧的弹性系数的不同而导致同一批次的每个马达的单体振荡周期都可能存在不同。但在上面的测试设备下，无法做到对每个马达的振荡周期进行测试。因为设备测试步骤上，激光投射器与设备只能实现单个马达的测试，多个马达的测试就需要多个激光投射器及测试设备。而且，基于VCM的透镜致动器被线圈缠绕，该线圈紧邻一个永磁体或一组磁体放置。弹簧将透镜镜筒保持出于与无功耗相关联的停留位置。当电流被注入到音圈中时，由线圈中的电流与永磁体的相互作用力，比如洛仑磁力，使透镜镜筒移到由该洛仑磁力与弹簧回程力之间的力平衡确定的静止位置。由于弹簧的存在，整个VCM系统可以等效为阻尼振荡器。也就是说在自动聚焦过程中的透镜定位的每个行程的期间，在透镜在目标位置处稳定下来之前，透镜位置发生了不断在稳定位置上下振荡的过程。这样在振荡到稳定的过程可能花费高达100-1000毫秒，来完成整个聚焦后稳定定位的过程。该稳定时间可能不适用于能够快速并且高帧率地实现自动聚集速率。因此音圈马达的传统测试方法以及测试设备在成本和时间上的限制，无法对一批量产品中的所有音圈马达进行振荡周期的测试。另一方面，现有的测量方式仅基于Z轴方向上的马达振荡的幅值来判断马达是否最终稳定下来的依据并不准确，甚至无法适用于有些摄像模组。现有的测量马达振荡周期的方式属于一种基于外部激光的测量，因为马达振幅稳定的幅值最终是体现在摄像模组上的拍摄图像的稳定。也就是说，马达振荡稳定后的幅值与拍摄图像的稳定并不存在对应关系。马达与镜头之间连接需要通过螺纹或胶水等连接剂的固定，也就是说马达与镜头之间的这些连接剂起到了连接马达与镜头X,Y和Z方向，只要马达在Z轴方向有移动，那么可能使得镜头与马达除了Z轴方向移动外还可能存在X,Y轴方向上的移动。同时也因为由于弹簧等阻尼元件的存在或在某些情况下，由于制造误差，环境干扰等因素，当马达在Z方向的行程稳定后，X,Y方向上可能还存在振荡影响成像。而且，现有的测量马达振荡周期的方式是建立在被动测量马达的振幅上面的，激光光源需要测试大量的数据点来生成振动周期的图像。为了测量数据，光点需要打在镜头端面，现在镜头前端面越做越薄，这种情况激光点不准确，激光测试的方法对这些镜头就不适用。甚至有些模组镜头已经完全包在外壳之内，并且已经成形，只留通光孔在外面，镜头端面不可见，这种情况激光点也无法打到，也就是说激光测试无法进行。此外，测试马达振动周期的设备需要测试激光光源，工作台，激光发射以及反射的时间，因此整个测试马达振荡周期的设备体积比较大，同时因为需要激光的反馈，不能做到测试多个马达，本身激光发射单元体积就比较大。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，能够实现一次性对大批量透镜致动器进行规模式的振荡周期的测试。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法利用摄像模组对测试标板进行拍摄，通过输出拍摄图像所得的信息输出参考值，从而输出对比信息，相比于传统的测量方式更精确。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法通过最终成像主动测量的方式，相比于传统的被动式测量方式，能够直接体现摄像模组最终成像的稳定，具有直接的优势。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法利用拍摄图像输出参考值，考虑到弹簧等影响，相比于传统的测量方式更加精确。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法以单行或者单列的像素作为基准，使得一帧图像中出现了大量可利用性的数据，降低了数据传输能力要求。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法以单行或者单列的像素作为基准，相比于一帧图像作为基准的测量方式，获得可利用数据的时间短，适用于快速且高帧率的实现自动对焦速率摄像模组。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法可以适用于镜头前端面越做越薄的摄像模组。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，其中所述基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法可以适用于模组镜头已经完全包在外壳之内，镜头端面不可见的摄像模组。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，能够大批量测试，进而减少成本。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备，相比于传统的测量方式，测试步骤减少，节省时间。本专利技术的另一个目的在于提供一基于图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法，其特征在于，包括步骤：(a)驱动一透镜致动器，并使一成像系统拍摄一测试标板；(b)获取所述测试标板的一图像信息，其中所述图像信息包含对应于所述测试标板上的逐行或逐列获取的多个子图像信息；以及(c)根据所述图像信息，计算分析所述透镜致动器的一振荡周期。

【技术特征摘要】
1.一基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法，其特征在于，包括步骤：(a)驱动一透镜致动器，并使一成像系统拍摄一测试标板；(b)获取所述测试标板的一图像信息，其中所述图像信息包含对应于所述测试标板上的逐行或逐列获取的多个子图像信息；以及(c)根据所述图像信息，计算分析所述透镜致动器的一振荡周期。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)进一步包括：(a1)提供一图像获取单元，作为所述成像系统；(a2)连接所述图像获取单元的一镜头与所述透镜致动器，并获取所述图像信息。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述成像系统和所述透镜致动器组装为一半成品摄像模组。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(c)进一步包括：(c1)分析所述图像信息包括的所述测试标板的解像力信息、特征点的距离信息，特征点的相位信息或前后帧的图像之间的稳定值；(c2)根据步骤(c1)中分析得出的信息为标准，计算一系列参考值；(c3)根据一系列所述参考值，计算所述透镜致动器的振荡周期。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述测试标板的图案逐行或逐列变化。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述图像信息的获取方向和所述测试标板的变化方向垂直或相同。7.根据权利要求1要求所述的方法，其中步骤(c)进一步包括：(c4)利用数字图像数据处理，计算所述透镜致动器的所述振荡周期。8.根据权利要求7要求所述的方法，其中所述数字图像数据处理被实施为光流分析法。9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的方法，其中所述测试标板具有黑白线对、方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、或星形中的一至多种的组合。10.根据权利要求1至8任一权利要求所述的方法，进一步包括步骤：(e)烧录所述振荡周期数据于一线路板或一芯片。11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括步骤：(e)烧录所述振荡周期数据于一线路板或一芯片。12.一适用于测量一透镜致动器振荡周期的测量设备，其特征在于，包括：一调试单元，其中所述调试单元进一步包括一供能模块和一图像获取模块，其中所述供能模块驱动该透镜致动器，其中所述图像获取模块供获得一测试标板的一图像信息，其中该图像信息包含对应于该测试标板上的逐行或逐列获取的多个子图像信息；和一计算单元，其中所述计算单元配置为根据该逐行或逐列获取的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞晓东，王忠伟，蔡赞赞，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33