光心测试及其应用

光心测试及其应用——褚水佳目录：一、背景二、原理三、影响四、测试条件五、测试评价六、实际应用七、结尾一、光心测试背景光心：即光学中心，由于镜头成像面照度轴外像点的光照度E1与轴上成像光照度E0有如下关系：E1=E0*cos4ω(ω:lensFOV)故其sensor表面接受的光照度，由lens中心向边缘衰减，如下所示。读取画面RGB，根据RGB与YUV的矩阵变化关系，得到像素点的亮度分量：Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B得出画面的整体亮度分布情况。根据拟合圆，得到画面的光学中心，再与画面的几何中心比较，即可得到光学中心的偏心量。二、光心测试原理RGBVSFOVYVSFOVY分布光心确定二、光心测试原理★1.lensshading偏心，会使芯片的感光亮度出现不均现象，严重时会出现vignetting，至拍照画面亮度不均，出现如右图所示的现象。画面亮度不均——来自imatest网页亮度不均★2.MTF根据镜头MTF值的分布，一般中心最佳平面的MTF随镜头FOV的增大而降低，光心的偏移导致sensor边缘成像面接受到超过过设计镜头FOV的光线，导致解像力不均匀。像高MTF三、光心偏移的影响★3.CRA不匹配光心偏移，会导致CRA角与Sensor边缘不匹配，导致图像色彩异常，引起colorshading不好。入射sensor表面角度变化4.尺寸光心偏移，会引起镜座等其他以sensor尺寸定位的部件偏移，从而造成尺寸偏差，如右图d2。FPCsensorHOLDERLENSd1d25.其他如边缘亮度的降低，会造成芯片噪点增加等三、光心偏移的影响四、光心测试条件测量系统重复性和再现性分析（GRR）五、光心测试评价1、GRR重复性和复现性p1p2p3NO.第一次测试第二次测试X1R1第一次测试第二次测试X2R2第一次测试第二次测试X3R3#119.6618.1218.891.5318.1216.7417.431.3918.2818.1218.200.16#250.9050.1250.510.7849.3650.1249.740.7650.1249.3649.740.76#367.8872.7370.314.8565.9266.9566.441.0371.7671.7671.760.00#450.3750.3750.370.0055.9156.2956.100.3854.4257.0655.742.63#538.7739.1438.960.3741.8241.4741.640.3538.4538.4538.450.00#662.8661.5462.201.3259.7961.1160.451.3359.7962.4461.112.66#745.7245.7245.720.0046.7346.7346.730.0044.9145.0344.970.12#835.0032.2433.622.7632.0932.0932.090.0032.0933.4832.781.38#931.0831.7331.400.6535.4433.5934.511.8534.3034.8634.580.56#1019.4619.4619.460.0018.1218.1218.120.0019.4618.2818.871.18X1′=42.14X1′=42.33X1′=42.62R1′=1.23R1′=0.71R1′=0.950.960.5670重复性：R=(R1′+R2′+R3′)/3=0.96nd2σ（重复性）=R/d2=0.96/1.693=0.56721.12831.693再现性:X′(max)-X′（min）=5.53-5.38=0.4842.059σ（再现性）=（X′(max)-X′（min））/d2=0.48/1.693=0.28452.326σ²总计=σ²产品+σ²测量σ²测量=σ²重复性+σ²再现性σ²测量=（0.567）²+（0.284）²=0.402145σ测量=0.634σ总计=16.385总体精度比（Precision/Total）=σ测量/σ总计=0.03869容许差精度比（Precision/Tolerance）=6σ测量/USL-LSL=0.15216ITEM数值/μmσ测量0.63总体精度比0.04容许差精度比0.15偏心,改善前/387,0.4366…偏心,改善中/2523,0.1407…偏心,改善后/2133,0.1064…P0V04A偏心不良改善履历改善前/387改善中/2523改善后/2133鉴于国外重要客户MS模组P0V04A镜头的结构特性及客户端的应用需要较严格的光心偏移（半径R=51μm），首次试做，出现43.7%的光心偏移。故引入光心测试矫正HA机台方式减小光心偏移，结果不良比例由43.7%下降到10.64%。六、实际应用模组结构图光心数据改善如下所示：Y/μmX/μm改善前OC数据spec：R=51μmY/μmX/μm改善后OC数据spec：R=51μm六、实际应用改善前，数据离散改善前，数据集中七、结尾THANKS!