一种立体测试标版及其设计和形成方法与流程

文档序号:16075082发布日期:2018-11-27 20:57阅读:257来源:国知局

本发明涉及一种光学系统测试领域,特别涉及一种立体测试标版及其方法,其中通过所述立体测试标版在不同深度提供的测试图案,使待测试摄像装置最少仅需要移动一步或甚至不动,就可以获得具有不同深度信息的图像,以实现对所述摄像装置进行快速的测试和调整。



背景技术:

伴随着技术的突飞猛进,以电子、通讯等智能电子设备为代表的高科技产业正在快速的崛起,并占据了电子设备的大部分的中高端市场。在智能电子设备中,摄像装置作为一种人类视觉器官的延伸的载体,成为了核心器件并进一步获得了广泛的应用,例如,在智能手机、个人数字助理、平板电脑、笔记本电脑、PC终端、交通工具、医疗器械以及监控设备等产品中,都配置了至少一颗摄像装置,这些产品的快速发展,也同时成就了蓬勃发展的摄像装置行业。

智能电子设备的进一步的演化和消费者需求的改变,也引导着摄像装置开始朝向小型化、微型化以及高成像质量方面发展,因此,在摄像装置的体积被不断压缩的同时,又能够具有高质量的成像品质成为了技术研究的方向。

摄像装置本身是一个非常精密而又复杂的器件,其主要包括摄像模块部分和图像传感器、以及用于调整摄像模块部分和图像传感器的位置关系的马达,例如音圈马达。在摄像装置的制造工序中,最重要的工序就是将摄像模块部分与图像传感器以匹配的方式依赖于诸如镜座等支撑元件安装在一起,从而,使得摄像模块部分与图像传感器之间具有相对稳定的位置关系。然而,在将摄像模块部分与图像传感器封装的过程中,由于摄像模块部分本身成像时存在像面倾斜,同时摄像装置的各元件之间存在着倾斜公差,并且由于受到封装工艺的精度的限制,最终使得图像传感器所接受的记载有图像信息的光线与图像传感器本身有一定范围但不固定的倾斜和偏移,最终使得包括摄像装置在内的整个光学系统的成像品质受到严重的衰减。

所以,在将摄像模块部分与图像传感器等元件进行封装之前,对摄像模块部分的像面与图像传感器的接受面的倾斜度进行测试和调整时必要的,这个过程主要分为测试和调整两个工序。传统的对光学系统进行测试的方式包括正投影(标板使用透射式和反射式)和逆投影(标板使用透射式),这两种方式的测试原理均是靠移动摄像模块或标板来改变被测摄像模块部分与标板或图像传感器的相对位置,从而,获得成像质量与离焦曲线的函数关系,再通过计算各目标位置的焦点位置和倾斜矢量,来测试摄像模块部分与标板或图像传感器的相对倾斜度,并依据该相对倾斜度进行调整。然而,现有的依据上述原理对光学系统进行测试的装置存在着很大的技术缺陷,以至于严重地影响了对摄像装置进行测试和调整的效率。具体地说,传统的用于测试摄像装置的设备需要逐步移动部件来描绘出完整的成像质量与离焦曲线的函数关系,需要话费较长的时间;在对摄像装置进行测试的过程中,如果摄像模块部分的像面倾斜角度较大,为了采集到目标像更高的焦点位置,需要更大距离地移动摄像模块部分,在摄像模块部分朝向图像传感器移动的过程中有可能撞到传统的设备的机构件或脱胶等情况的出现,以至于导致测试和矫正失败;传统的设备的体积大,需要占用较多的空间,以至于使得对摄像装置进行测试所花费的成本大。

因此,传统的设备必然无法被大范围的应用。从而,如果能够在减少传统的设备的体积和成本的基础上,有效地对摄像装置进行测试和调整,并大幅度提高成像质量,成为业界亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中通过所述立体测试标版在不同深度提供的测试图案,使待测试摄像装置最少仅需要移动一步或甚至不动,就可以获得具有不同深度信息的图像,以实现对所述摄像装置进行快速的测试和调整。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版在对所述摄像装置进行测试时,仅需要最少移动一次所述摄像装置,就能够获得所述摄像装置的成像质量以及相关数据参数的函数关系,并在后续基于所述函数关系对所述摄像装置的摄像模块和图像传感器的相对位置及倾斜度进行调整,从而,减少工序。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版允许仅拍摄一张图像,以及能够同时对所述摄像装置的焦距与像面倾斜进行分析,从而,得出相应的数据用于支撑后续的调整。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版能够提供不同的景物深度,相对于传统的测试设备来说,所述立体测试标版能够使得测试设备的体积可以被设计成足够小,从而,节省了由于需要预留所述摄像装置的动作空间而带来的设计余量,以尽可能地减少测试设备的体积。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版能够符合所述摄像装置日益小型化和微型化的趋势,并在同时解决了在调整所述摄像装置的与图像传感器的相对位置时,导致其碰触到测试设备的底部机构间所带来的传统的工艺瓶颈的问题。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版能够在不同的平面以及同一平面的不同位置形成至少一个所述测试图案,从而,所述摄像装置可以在静态的状态下采集到处于所述立体测试标版的不同深度的所述测试图案,以在后续对所述摄像装置进行解像力分析。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,所述立体测试标版可以根据不同的测试需要来被更换,并且所述立体测试标版的规格还可以被调整,从而,方便使用。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版包含诸如透射式、反射式、投影式、变焦式等任何可以实现深度信息并保证图像对比度的方式。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,其中所述立体测试标版的所述测试图案可以包括诸如三角形、圆形、椭圆形、黑白线对、十字形或星形等单一或者组合后的任何可以计算所述摄像装置的成像质量的图案,从而,方便所述立体测试标版被选择和制备。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,所述测试图案在辅助进行所述摄像装置的测试并对其进行解像力分析时,不会产生更多的噪音,从而,确保测试的准确度。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,通过组合所述测试图案之后形成的所述立体测试标版,可以得到更多反映所述摄像装置的解像力的数据,以在后续确保对所述摄像装置进行调整的顺利进行。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,在同一个视场范围内,各层的所述测试图案被所述摄像装置的摄像模块捕获时,在所述摄像装置的摄像模块的像面不会出现相互干涉的现象,从而,确保测试结果的可靠性和测试的精度。

本发明的一个目的在于提供一种立体测试标版及其方法,所述立体测试标版的结构简单、成本低,适合于大规模的生产应用。

为了达到上述目的,本发明提供一种立体测试标版,所述立体测试标版包括沿着深度方向设置的多个测试标版层,所述测试标版层分别具有至少一测试图案,并且任意一个所述测试标版层的所述测试图案与其他所述测试标版层的所述测试图案沿着所述深度方向不重叠地设置。

根据本发明的一实例,设定待测试一摄像装置的后焦拟合精度参数为a,焦距参数为EFL,设定所述立体测试标版的位置参数为h,任一层所述测试标版层的位置参数为hj,所述测试标版层的层数参数为j;其中,所述立体测试标版的位置满足函数表达式:a=-(EFL*(-hj)/(EFL-hj)-(EFL*(-h)/(EFL-h)))。

根据本发明的一实例,设定所述测试标版层的层数参数为n,设定所述摄像装置的公差参数为t,移动步数参数为s;其中,所述测试标版层的层数满足函数表达式:n=f(t,a,s)。

根据本发明的一实例,设定所述测试图案的布局参数为d,任一层所述测试标版层的任一所述测试图案到该层所述测试标版层的中心距离为dij,设定所述摄像装置的测试视场参数为F;其中,所述测试图案的布局满足函数表达式:dij=f’(F,hij,EFL)。

根据本发明的一实例,设定所述测试图案的尺寸参数为L,任一个所述测试图案的尺寸参数为Lij,所述立体测试标版的参数公差为t’,介质折射率参数为n’,软件计算所允许的弥散斑参数为s’,设定所述摄像装置的测试视场容许范围参数为△F;其中,所述测试图案的尺寸满足函数表达式:Lij=f”(dij,△F,t’,n’,s’)。

根据本发明的一实例,所述测试图案的形状选自方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、黑白线对、星形中的一种或者多种的组合。

根据本发明的一实例,所述立体测试标版具有2-100层所述测试标版层,各层所述测试标版层具有1-1000个所述测试图案。本领域技术人员应理解的是,这里的层数和测试图案个数的具体数值只作为举例而不用于限制本发明。

根据本发明的一实例,所述立体测试标版选自透射式、反射式、投影式或者变焦成像式中的一种形成。

根据本发明的一实例,所述立体测试标版还包括至少一承载元件,所述承载元件叠合且间隔地设置;其中,所述承载元件分别形成所述测试标版层,所述测试图案选择性地设置或形成于所述测试标版层。

根据本发明的一实例,所述承载元件由透明材料制成。

本发明还提供一种立体测试标版,其中所述立体测试标版具有沿着深度方向布置并且不重叠的多层测试图案,相邻两层所述测试图案互相间隔地排列,从而形成所述立体测试标版。

根据本发明的一实例,所述立体测试标版还包括至少一承载元件,所述承载元件叠合且间隔地设置;其中,所述承载元件分别形成一测试标版层,所述测试图案位于所述测试标版层。

根据本发明的一实例,所述测试图案的形状选自方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、黑白线对、星形中的一种或者多种的组合。

根据本发明的一实例,其中所述立体测试标版具有2-100层所述测试标版层,各层所述测试标版层具有1-1000个所述测试图案。本领域技术人员应理解的是,这里的层数和测试图案个数的具体数值只作为举例而不用于限制本发明。

本发明还提供一种立体测试标版的设计方法,其特征在于,所述方法包括步骤:

(A)通过统计被测试摄像装置的参数,确定所述立体测试标版的位置;以及

(B)根据所述摄像装置的精度要求,确定所述立体测试标版层的层数、和设计所述测试标版层的测试图案的布局。

根据本发明的一实例,在所述步骤(B)中,进一步包括步骤:确定所述测试图案的尺寸。

根据本发明的一实例,在所述步骤(A)中,设定待测试一摄像装置的后焦拟合精度参数为a,焦距参数为EFL,设定所述立体测试标版的位置参数为h,任一层所述测试标版层的位置参数为hj,所述测试标版层的层数参数为j;其中,所述立体测试标版的位置满足函数表达式:

a=-(EFL*(-hj)/(EFL-hj)-(EFL*(-h)/(EFL-h)));其中,根据计算得出的h的值,确定所述立体测试标版的位置。

根据本发明的一实例,在所述步骤(A)中,设定所述测试标版层的层数参数为n,设定所述摄像装置的公差参数为t,移动步数参数为s;其中,所述测试标版层的层数满足函数表达式:n=f(t,a,s);以及设定所述测试图案的布局参数为d,任一层所述测试标版层的任一所述测试图案到该层所述测试标版层的中心距离为dij,设定所述摄像装置的测试视场参数为F;其中,所述测试图案的布局满足函数表达式:dij=f’(F,hij,EFL);其中,根据计算得出的n和dij的值,确定所述测试标版层的层数和所述测试图案的布局。

根据本发明的一实例,设定所述测试图案的尺寸参数为L,任一个所述测试图案的尺寸参数为Lij,所述立体测试标版的参数公差为t’,介质折射率参数为n’,软件计算所允许的弥散斑参数为s’,设定所述摄像装置的测试视场容许范围参数为△F;其中,所述测试图案的尺寸满足函数表达式:Lij=f”(dij,△F,t’,n’,s’);其中,根据计算得出的Lij的值,确定所述测试图案的尺寸。

根据本发明的一实例,所述测试图案的形状选自方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、黑白线对、星形中的一种或者多种的组合。

本发明还提供一种立体测试标版的形成方法,其中所述方法包括步骤:

(a)确定至少一预设区域于一测试标版层,在所述预设区域分别设置至少一测试图案;以及

(b)将多个测试标版层叠合地设置,并使得所述测试标版层的所述测试图案与其他所述测试标版层的所述测试图案错位地布置,以形成所述立体测试标版。

根据本发明的一实例,在所述步骤(b)中,藉由光线依次经过所述测试标版层辐射,以增强所述测试图案与该层所述测试标版层的对比度。

根据本发明的一实例,在上述方法中,将一光源设置于所述立体测试标版的上部,以使得所述光源产生的光线依次经过所述测试标版层从上向下辐射。

根据本发明的一实例,在上述方法中,将至少一光源设置于所述立体测试标版的下部,以使得所述光源产生的光线依次经过所述测试标版层从下向上辐射。

根据本发明的一实例,经过所述测试标版层的光线为均匀光线。

本发明提供一种立体测试标版的形成方法,其中所述方法包括步骤:将一投影源设置于一光源的光线辐射路径,其中当所述光源产生光线时,所述投影源得以在一预设空间内沿着深度方向形成不重叠的多层测试图案,并且相邻两层所述测试图案互相间隔地排列,以形成所述立体测试标版。

根据本发明的一实例,所述投影源设置于所述光源与所述预设空间之间。

根据本发明的一实例,所述投影源包括一平面标版以及一变焦透镜组,其中所述平面标版设置于所述光源与所述变焦透镜组之间,以使得所述光源产生的光线,得以将所述平面标版的信息透过所述变焦透镜组辐射至所述预设空间。

根据本发明的一实例,所述平面标版还具有至少一测试目标,其中所述测试目标得以经过所述变焦透镜组投影至所述预设空间,以形成所述测试图案。

根据本发明的一实例,所述测试图案的形状选自方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、黑白线对、星形中的一种或者多种的组合。

附图说明

图1是摄像装置的摄像模块与图像传感器的关系示意图。

图2是根据本发明的立体测试标版的参数确定过程的流程示意图。

图3是根据本发明的任一层测试标版层的测试图案的布局示意图。

图4至图6分别是根据本发明的立体测试标版的第一个优选实施例的示意图。

图7至图10分别是根据本发明的立体测试标版的第二个优选实施例的示意图。

图11至图14分别是根据本发明的立体测试标版的第三个优选实施例的示意图。

图15至图17分别是根据本发明的立体测试标版的第四个优选实施例的示意图。

图18是根据本发明的立体测试标版的设计方法流程示意图。

图19是根据本发明的立体测试标版的形成方式流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

在本发明的优选实施例中,一摄像模块11、一图像传感器12以及其他必要的构件藉由诸如镜座等构件形成一摄像装置10,在对所述摄像模块11与所述图像传感器12进行封装时,由于所述摄像模块11成像时存在像面倾斜,同时所述摄像装置10的其他构件之间存在着倾斜公差以及受到封装工艺的精度的限制,需要对所述摄像装置10的焦距以及所述摄像模块11与所述图像传感器12的像面倾斜进行测试,以获得相应的数据,并且在后续基于所述数据对其进行调整,从而,确保所述摄像装置10在被封装完成之后的成像品质。如图1,示出了未经调整的所述摄像模块11与所述图像传感器12之间不匹配的一种情况,在这个示例中,由于所述摄像模块11与所述图像传感器12之间存在着些许的倾斜,导致藉由所述摄像模块11捕获的物体的光线不能够被所述图像传感器12精确地接受,从而,导致成像模糊。本技术领域的技术人员应当理解,所述摄像模块11与所述图像传感器12还具有除图1示出的的示例之外的其他不匹配的情况,例如,所述摄像模块11本身的像面倾斜等。

如图3至图16所示,本发明旨在提供一种立体测试标版,以用于辅助对所述摄像装置10进行测试,其中所述立体测试标版包括沿着深度方向设置的多个测试标版层20,所述测试标版层20分别具有至少一测试图案21,从而,使得所述测试图案21形成不同深度的景物信息。在对所述摄像装置10进行测试的过程中,藉由所述摄像模块11捕获不同深度的记载有所述测试图案21信息的光线,然后被所述图像传感器12接收并进行进一步的光电转化,从而,在后台生成承载有所述摄像模块11与所述图像传感器12之间的关系的一讯号,并在后续基于所述讯号对其进行调整。

值得一提的是,所述立体测试标版的相关参数需要基于所述摄像装置10的类型进行设定,例如所述立体测试标版的所述测试标版层20的层数、间距、以及所述立体测试标版的位置、所述测试图案21的形状、尺寸、位置、密度等等。

如图2所示是所述立体测试标版的设计流程图,具体地说,当待测试的所述摄像装置10的类型被确定之后,需要先对所述摄像装置10的相关测试参数进行测定,包括所述摄像装置10的测试视场、焦距、测试距离、后焦拟合精度需求等参数。为了方便对所述摄像装置10与所述立体测试标版的参数之间的关系进行描述,设定所述摄像装置10的测试视场参数为F,相应地,焦距参数为EFL,后焦拟合精度参数为a,其中后焦拟合精度a由拟合需求决定,并且拟合需求取决于软件处理的需求。进一步设定所述立体测试标版的测试距离为Z,其中Zj表示第j层所述测试标版层20的测试距离,并且j的取值范围为j>=2,例如,Z1表示第一层所述测试标版层20的测试距离,其中第一层是指所述立体测试标版最为远离所述摄像模块11的所述测试标版层20,并且Z1由所述摄像装置10的类型初始确定时决定,也就是说,当待测试的所述摄像装置10的类型被确定之后,第一层所述测试标版层20的测试距离被同步确定。进一步地,当所述摄像装置10的相关参数被测定之后,基于所述参数,可以对所述立体测试标版的位置以及所述测试标版层20的层数进行计算。具体地说,设定所述立体测试标版的位置参数为h,则本技术领域的技术人员应当理解,任一层所述测试标版层20的位置参数为hj,例如,hj表示第j层所述测试标版层20的位置,并且j的取值范围为j>=2;其中,所述测试标版的位置的函数表达式满足:a=-(EFL*(-hj)/(EFL-hj)-(EFL*(-h)/(EFL-h)))。基于上述函数表达式,可以通过计算h的值,来确定所述立体测试标版的所述测试标版层20的位置。

更进一步地,设定所述测试标版层20的层数参数为n,所述摄像装置10公差参数为t,其中所述摄像装置10公差t由制程决定,其包含但不限于被测所述摄像装置10的高度、倾斜、偏移等公差;进一步设定所述摄像装置10的移动步数参数为s,值得一提的是,被测所述摄像装置10的移动步数s>=1,也就是说,在利用所述立体测试标版对所述摄像装置10进行测试的过程中,最少仅需要移动一次所述摄像装置10,就可以获得相应的参数数据;其中所述测试标版层20的层数的函数表达式满足:n=f(t,a,s)。基于上述函数表达式,可以通过计算n的值,来确定所述测试标版层20的层数。

相应地,在确定所述立体测试标版的位置与所述测试标版层20的层数之后,可以继续确定所述测试图案21的形状、位置和尺寸。在本发明的一些实施例中,所述测试图案21的形状不受限制,其可以选自方形、三角形、圆形、椭圆形、十字形、黑白线对、星形图形中的一种或者多种的组合。值得一提的是,所述测试图案21的形状还可以是其他任何能够用来计算所述摄像装置10的成像质量的图标,包括实体图标以及通过色彩来区分的图标。

作为示例,如图3所示,设定所述立体测试标版的所述测试图案21的布局参数为d,其中所述测试图案21的布局参数d代表所述测试图案21的密度,因此,任一所述测试标版层20的任一所述测试图案21到该层所述测试标版层20的中心距离被设定为参数dij,其中i表示所述测试图案21在该层所述测试标版层20上的位置,j表示该层所述测试标版层20的层数,例如,dij表示第j层所述测试标版层20的第i个所述测试图案21的布局;其中所述测试图案21的布局的函数表达式满足:dij=f’(F,hij,EFL),值得一提的是,测试视场F由待测的所述摄像装置10决定,hij可以通过所述立体测试标版的位置的函数表达式来计算获得。基于上述函数表达式,可以通过计算dij的值,来确定所述测试图案21的布局。即是说,基于上述函数表达式,可以确定所述测试标版层20的所述测试图案21的布局密度,值得一提的是,在一些实施例中,所述测试标版层20的所述测试图案21的密度可以一致,也可以不一致。

进一步地,如图3所示,设定所述测试图案21的尺寸参数为L,相应地,任一所述测试图案21的尺寸参数为Lij,其中对应地Lij代表这个所述测试图案21到该层所述测试标版层20的中心点的距离为dij,例如,Lij表示第j层所述测试标版层20的第i个所述测试图案21的尺寸。进一步设定测试视场跨度容许范围参数为△F,所述立体测试标版的制作参数公差为t’,所述立体测试标版的介质折射率参数为n’,软件计算所允许的弥散斑参数为s’,其中所述测试图案21的尺寸的函数表达式满足:Lij=f”(dij,△F,t’,n’,s’)。基于上述函数表达式,可以通过计算Lij的值,来确定所述测试图案21的尺寸。

值得一提的是,计算所述测试图案21的尺寸Lij的过程为所述立体测试标版的各项参数与其制作公差进行平衡的过程,并且在当所述测试图案21的尺寸Lij的值确定之后,所述立体测试标版的制作公差同步确定。还值得一提的是,当所述立体测试标版的各项参数确定之后,可以基于这些参数,制作所示立体测试标版。

相应地,如图18所示,本发明提供一种立体测试标版的设计方法,其中所述方法包括步骤:

(A)通过统计被测试摄像装置10的参数,确定所述立体测试标版的位置;以及

(B)根据所述摄像装置10的精度要求,确定所述立体测试标版的测试标版层的层数、和设计所述测试标版层的测试图案的布局。

具体地说,在所述步骤(A)中,当待测试的所述摄像装置10的类型被确定之后,首先需要对所述摄像装置10的相关参数进行统计,其中包括所述摄像装置10的测试视场、焦距、后焦拟合精度等参数,本技术领域的技术人员应当理解,根据不同的使用需要,还可以进一步对待测试的所述摄像装置10的其他参数进行统计,以获得所述摄像装置10的综合参数数据,从而,设定出更佳的所述立体测试标版的方案。

进一步地,在所述步骤(B)中,进一步包括步骤:确定所述测试图案21的尺寸。

优选地,在所述步骤(A)中,设定待测试所述摄像装置10的后焦拟合精度参数为a,焦距参数为EFL,设定所述立体测试标版的位置参数为h,任一层所述测试标版层20的位置参数为hj;其中,所述立体测试标版的位置满足函数表达式:a=-(EFL*(-hj)/(EFL-hj)-(EFL*(-h)/(EFL-h)));其中,根据计算得出的h的值,确定所述立体测试标版的位置。

优选地,在所述步骤(A)中,设定所述测试标版层20的层数参数为n,设定所述摄像装置10的公差参数为t,移动步数参数为s;其中,所述测试标版层20的层数满足函数表达式:n=f(t,a,s);以及设定所述测试图案21的布局参数为d,任一层所述测试标版层20的任一所述测试图案21到该层所述测试标版层20的中心距离为dij,设定所述摄像装置10的测试视场参数为F;其中,所述测试图案21的布局满足函数表达式:dij=f’(F,hij,EFL);其中,根据计算得出的n和dij的值,确定所述测试标版层20的层数和所述测试图案21的布局。

优选地,设定所述测试图案21的尺寸参数为L,任一个所述测试图案21的尺寸参数为Lij,所述立体测试标版的参数公差为t’,介质折射率参数为n’,软件计算所允许的弥散斑参数为s’,设定所述摄像装置100的测试视场容许范围参数为△F;其中,所述测试图案21的尺寸满足函数表达式:Lij=f”(dij,△F,t’,n’,s’);其中,根据计算得出的Lij的值,确定所述测试图案21的尺寸。

相应地,任意一层所述测试标版层20的所述测试图案21与其他层所述测试标版层20的所述测试图案21沿着所述深度方向不重叠地设置,这样,当所述摄像模块11捕获所述测试图案21时,靠近所述摄像模块11的所述测试图案21不会遮挡远离所述摄像模块11的所述测试图案21所传递的光线。例如,在本发明的一些特定的实施例中,所述测试标版层20的所述测试图案21呈倒梯形设置,也就是说,越是靠近所述摄像模块11的所述测试图案21距该层所述测试标版层20的中心的距离、越小于远离所述摄像模块11的所述测试图案21距该层所述测试标版层20的中心的距离,并且通过这样的方式,所述测试标版层20的所述测试图案21都能够被所述摄像模块11捕获,并形成具有深度信息的图像。

即是说,所述立体测试标版具有沿着深度方向布置并不重叠的多层所述测试图案21,相邻所述测试图案21互相间隔地排列,从而,形成所述立体测试标版。也就是说,在本发明的一些特定的实施例中,所述测试标版层21需要由载体来承载所述测试图案21形成;而在本发明的另外一些实施例中,所述测试图案21还可以通过投影的方式形成。

如图4、图5和图6所示是根据本发明第一优选实施例的立体测试标版及其应用过程示意图。所述立体测试标版包括沿着深度方向设置的所述测试标版层20,其中所述测试标版层20分别具有至少一个所述测试图案21,并且任意一个所述测试标版层20的所述测试图案21与其他所述测试标版层20的所述测试图案21沿着所述深度方向不重叠地设置。进一步地,所述测试图案21与所述测试标版层20具有不同的物理特性,以使得所述测试图案21能够容易被所述摄像模块11识别并捕获,例如,所述测试图案21与所述测试标版层20可以具有不同的对比度。

作为优选,所述测试标版层20由透明的材料形成,这样,可以尽可能地减少所述测试标版层20的介质折射率,从而,任意一层所述测试标版层20的所述测试图案21都可以无差别地被所述摄像模块11识别和捕获。也就是说,任意一层所述测试标版层20的所述测试图案21都可以无耗损地穿过其他的所述测试标版层20被所述摄像模块11捕获,从而,使得所述摄像装置10能够获得具有深度信息的所述立体测试标版的图像。

如图4所示,所述立体测试标版采用透射式的原理来对所述摄像装置10进行测试,具体地说,在所述立体测试标版的上部设置一光源40,也就是说,在对所述摄像装置10进行测试时,所述立体测试标版位于所述光源40与所述摄像模块10之间,这样,所述光源40产生的均匀的光线能够依次穿过所述测试标版层20,并进而被所述摄像模块11捕获。在这个过程中,所述光源40在穿过所述测试标版层20时,都能够同比例地增加所述测试标版层20与该层所述测试标版层20的所述测试图案21之间的对比度,从而,使得所述测试图案21能够更容易被所述摄像模块11识别和捕获。

如图5和图6分别是所述立体测试标版的俯视图和侧视图,通过这两个视图,本技术领域的技术人员能够很容易地理解所述测试标版层20的所述测试图案21之间的诸如位置等布局关系。

相应地,在藉由这种方式的测试过程中,首先让所述光源40产生均匀的光线,这些均匀的光线会依次穿过所述测试标版层20,并用于增强所述测试图案21与所述测试标版层20之间的对比度。值得一提的是,当所述光源40产生的光线穿过所述测试标版层20时,其起到的作用一致,即无差别地增强所述测试标版层20与该层所述测试标版层20的所述测试图案21之间的对比度。这样,当藉由所述摄像模块11捕获该光线时,承载有所述测试图案21信息的光线能够被所述图像传感器12所接受,并进行进一步的光电转化。

相应地,如图7至图10所示是根据本发明第二优选实施例的立体测试标版及其应用过程示意图。所述立体测试标版包括沿着深度方向设置的所述测试标版层20A,其中所述测试标版层20A的所述测试图案21A与其他所述测试标版层20A的所述测试图案21A沿着所述深度方向不重叠地设置。进一步地,所述测试图案21A与所述测试标版层20A具有不同的物理特性,以使得所述测试图案21A能够容易被所述摄像模块11识别并捕获,例如,所述测试图案21A与所述测试标版层20A可以具有不同的对比度。

进一步地,如图7所示,所述立体测试标版采用反射式的原理对所述摄像装置10进行测试,具体地说,在所述立体测试标版的下部设置至少一光源40A,例如,在本发明的一些特定的实施例中,所述光源40A可以设置两处或者更多,以使得所述光源40A产生的光线能够均匀地穿过所述测试标版层20A。可以理解的是,在对所述摄像装置10进行测试时,所述立体测试标版位于所述光源40A与所述摄像模块11上方,而所述光源40A环绕所述摄像模块11设置,本技术领域的似乎人员应当理解,所述光源40A与所述摄像模块11之间的距离和位置关系,可以基于不同的测试需要来被调整,其并不会限制本发明的内容和范围。

所述光源40A产生的光线可以均匀地依次穿过所述测试标版层20A,以增强所述测试标版层20A与该层所述测试标版层20A的所述测试图案21之间的对比度,从而,使得所述测试图案21A能够更容易被所述摄像模块11识别和捕获。

如图8和图9分别是所述立体测试标版的俯视图和侧视图,通过这两个视图,本技术领域的技术人员能够很容易地理解所述测试标版层20A的所述测试图案21A之间的诸如位置等布局关系。

值得一提的是,图7所示的本发明的这个具体的实施例与图4所示的本发明的实施例的区别在于:在图4所示的实施例中,所述光源40产生的光线自所述立体测试标版的上部依次辐射至下部,最终被所述摄像模块11捕获;而在图7所示的实施例中,所述光源40A产生的光线自所述立体测试标版的下部依次辐射至上部,用来增强所述测试标版层20A与所述测试图案21A之间的对比度。

在本发明的一些实施例中,所述测试标版层20A可以由实体材料制成,也可以通过投影的方式在空间内形成,例如,在图10所提供的实施例中,所述立体测试标版还可以包括至少一承载元件30A,所述承载元件30A叠合且间隔地设置,并且所述承载元件30A分别形成所述测试标版层20A。值得一提的是,所述承载元件30A的间距决定了所述测试标版层20A之间的间距,而且所述承载元件30A的材料和厚度直接影响了所述立体测试标版的介质折射率,因此,在选择所述承载元件30A的材料和厚度时,需要考虑到所述立体测试标版的介质折射率对所述立体测试标版本身的影响。更值得一提的是,所述承载元件30A由透明的材料制成,这样,无论是采用透射式还是反射式的方式来使用所述立体测试标版时,所述测试标版层20A的所述测试图案21A都可以无差别地被所述摄像模块11识别和捕获,从而,确保测试结果的精确性。

进一步地,所述测试图案21A可以设置或者形成于所述承载元件30A,以分别在所述测试标版层20A上布置深度方向不重叠的所述测试图案21A。具体地说,在一些实施例中,所述测试图案21A可以被设置于所述承载元件30A的至少一预设区域,并且所述预设区域的数量、尺寸和形状等参数根据上述计算所述测试图案21A的参数的函数表达式可以通过计算获得,这样,可以使得所述测试图案21A的特性于所述承载元件30A的特性具有明显的区别,以方便所述测试图案21A在后续被所述摄像模块11识别和捕获。

在本发明的另外一些实施例中,可以首先在所述承载元件30A上通过上述方式确定所述预设位置,然后通过诸如物理或化学等处理手段来改变所述承载元件30A在所述预设位置的物理特性,从而,使得所述承载元件30A的所述预设区域的物理特性于其他区域的物理特性具有明显的区别,从而,在所述预设位置形成所述测试图案21A。当然,本技术领域的技术人员应当理解,还可以有其他的多种方式在所述承载元件30A形成的所述测试标版层20A上形成所述测试图案21A。

相应地,如图19所示,本发明还提供一种立体测试标版的形成方法,所述方法包括步骤:

(a)确定至少一预设区域于一测试标版层20,在所述预设区域分别设置至少一测试图案21;以及

(b)将多个所述测试标版层20叠合地设置,并使得所述测试标版层20的所述测试图案21与其他测试标版层20的所述测试图案21错位地布置,以形成所述立体测试版。

优选地,在所述步骤(b)中,藉由光线依次经过所述测试标版层20辐射,以增强所述测试图案21与该层所述测试标版层20的对比度。

进一步地,在上述方法中,将一光源50设置于所述立体测试标版的上部,以使得所述光源50产生的光线依次经过所述测试标版层20从上向下辐射。

进一步地,在上述方法中,将至少一光源50设置于所述立体测试标版的下部,以使得所述光源50产生的光线依次经过所述测试标版层20从下向上辐射。值得一提的是,经过所述测试标版层20的光线为均匀光线。更值得一提的是,所述预设区域的的数量、尺寸和形状等参数可以根据上述计算所述测试图案21的参数的函数表达式通过计算获得。

如图11至图14所示,本发明采用投影式的原理来形成所述立体测试标版,相对于图4和图7所阐述的本发明的具体实施方式来说,本发明的这个具体的实施例采用投影的方式来形成,其以空气为介质分别形成所述测试标版层20与所述测试图案21,也就是说,在这个实施例中,所述立体测试标版可以不需要所述承载元件30来承载所述测试图案21。

作为示例,如图11所示,所述立体测试标版包括一光源40B以及一投影源50B,其中所述投影源50B设在所述光源40B辐射的路径上,也就是说,所述光源40B所产生的光线得以经由所述投影源50B辐射,从而,在预设空间可以产生具有深度信息的图像,以用于后续的所述摄像装置10B的测试。

相应地,本发明还可以提供一种立体测试标版的形成方法,所述方法包括步骤:将所述投影源50B设置于所述光源40B产生的光线所辐射的路径,其中当所述光源40B产生光线时,所述投影源50B得以在所述预设空间投影出沿着深度方向布置并不重叠的多层测试图案21B,相邻两层所述测试图案21B互相间隔地排列,从而,形成所述测试标版。如图12所示,所述光源40B与所述投影源50B被分别设置于用于形成所述立体测试标版的所述预设空间的侧部,并且所述投影源50B位于所述光源40B与所述预设空间之间,以使得所述光源40B辐射的光线能够将所述投影源50B的信息投影至所述预设空间内形成具有多层所述测试标版层20B的所述立体测试标版。

在这个实施例中,在利用测试设备对所述摄像装置10进行测试时,所述立体测试标版的所述测试图案21B形成于所述预设空间内,其以空气作为介质层,因此,尽可能地减少介质层的折射率对测试结果的影响,从而确保测试精度,并且采用投影式的方式形成所述立体测试标版所带来的另一个有益成果是所述立体测试标版的体积能够被进一步地缩小。

如图13和图14分别是投影形成的所述立体测试标版的俯视图和侧视图,通过这两个视图,本技术领域的技术人员能够很容易地理解所述测试图案21的诸如位置等布局关系。

如图15、图16和图17所示是采用变焦式原理来对所述摄像装置10进行测试,在本发明的这个实施例中,所述立体测试标版包括一光源40C以及一投影源50C,其中所述投影源50C设在所述光源40C辐射的路径上,也就是说,所述光源40C所产生的光线得以经由所述投影源50C辐射,从而,在预设空间可以产生具有深度信息的图像,以用于后续的所述摄像装置10的测试。

作为示例,如图15所示,所述光源40C与所述投影源50C被分别设置于用于形成所述立体测试标版的所述预设空间的上部,并且所述投影源50C位于所述光源40C与所述预留空间之间,以使得所述光源40C辐射的光线能够将所述投影源50C的信息投影至所述预留空间内形成具有多层所述测试标版层20C的所述立体测试标版。

进一步地,所述投影源50C还包括一平面标版51C以及一变焦透镜组52C,其中所述平面标版51C设置于所述光源40C与所述变焦透镜组52C之间,并可所述平面标版51C进一步具有至少一测试目标511C,以使得所述光源40C辐射的光线能够将所述测试目标511C经过所述变焦透镜组52C在所述预留空间内形成所述立体测试标版。值得一提的是,所述测试目标511C的尺寸、位置和数量等参数得以基于所述立体测试标版的不同需求来进行设定。

如图16和图17分别是投影形成的所述立体测试标版的俯视图和侧视图,通过这两个视图,本技术领域的技术人员能够很容易地理解所述测试图案21C的诸如位置等布局关系。

值得一提的是,在通过所述立体测试标版对所述摄像装置10进行测试时,所述立体测试标版的成像质量的测试方式可以采用OTF(Optical Transfer Function,光学传递函数),MTF(Modulation Transfer Function,调制传递函数),SFR(Spatial Frequency Response,空间频率响应),或者CTF(Contrast Transfer Function,对比度转换函数)中的一种或几种等任何可以表征所述摄像装置10的解像力的评价方式来进行。当然,本技术领域的技术人员应当理解,在这个过程中,还可以通过其他的评价方式来对所述摄像装置10的成像质量进行评价和测试。

本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

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