[发明专利]相机模块的校准技术

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C 119要求于2009年3月2日提交的名为“(calibration techniques for camera modules(相机模块的校准技术)”的美国临时专利申请第61/156,692号的优先权，其内容被合并于此，如同完全阐明。

背景技术

数字相机模块当前正在被合并到各种主机装置中。这样的主机装置包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、计算机等等。对于主机装置中的数字相机模块的消费需求持续增长。

主机装置制造商喜欢数字相机模块小，使得可以将它们合并到主机装置中而不增加主机装置的整体尺寸。此外，主机装置制造商期望相机模块最小地影响主机装置设计。此外，相机模块和主机装置制造商希望将相机模块合并到主机装置中而不损害图像质量。

传统数字相机模块一般包括透镜配件、外壳、印刷电路板或柔性电路、以及图像传感器。装配时，传感器与电路电耦接。然后将外壳固定(affix)在电路或者传感器上。由外壳夹持(retain)透镜以便将穿过透镜传播的入射光聚焦于传感器的图像捕捉表面上。电路包括的多个电触点，其向传感器提供通信路径以便将由传感器生成的图像数据传送到主机装置用于处理、显示和储存。

图像传感器通常由包含被称作光站点(photosite)(也被称作像素)的光敏二极管的大量阵列的小硅芯片形成。当要捕捉图像时，每个光站点通过积累电荷记录入射光的强度或亮度；光越多，电荷越多。传感器将指示各种电荷的未加工的图像数据发送给主机装置，在主机装置中处理未加工的图像数据，例如转换至格式化图像数据(例如，JPEG、TIFF、PNG等)并且转换至用于在例如LCD屏幕显示给用户的可显示的图像数据(例如，图像位图)。可替换地，一些传感器可以在其上进行某些有限的图像处理并且发送例如JPEG文件到主机装置。

这些光站点使用滤镜来测量与各种色彩和阴影(shade)对应的光强度。典型地，每个单独光站点包括三原色滤镜之一，例如，红色滤镜、绿色滤镜和蓝色滤镜。每个滤镜仅允许其指定色彩的光波通过并且因此接触光敏二极管。因此，红色滤镜仅允许红光通过，绿色滤镜仅允许绿光通过，而蓝色滤镜仅允许蓝光通过。积累来自三个相邻光站点的三原色强度提供了充足的数据用于产生精确着色的像素。例如，如果红色滤镜和绿色滤镜积累最小的电荷而蓝色滤镜积累峰值电荷，则捕捉的颜色一定是蓝色。因此，可以显示图像像素为蓝色。

在装配后，可以通过色彩滤镜将相机模块校准到光的已知强度。一种现有技术的方法包括对色表(color chart)(例如，MacBeth色表)拍照，并且通过色彩校正处理运行图像数据。校正记录的强度以便与已知色彩强度对应。可以相对快速地完成这个处理，这是因为可以通过单独曝光来影响(effect)色彩校正。

典型的色表从彩色染料制成。不幸的是，使用典型色表的校准导致对于染料中未呈现的那些色彩的低于标准的校准。传统校准的相机模块难以测量色表没有提供的其它自然色彩。

一些相机模块制造商使用被称为单色仪(monochromator)的装置校准相机模块。单色仪通过棱镜发送光以便输出预定的色彩。然后，对预定色彩拍照。然后校准相机模块至特定色彩的已知强度。针对估计的24个色彩或更多，对于另一色彩，重复该处理。虽然单色仪便于自然色彩的校准，但其具有缺点。这样的装置相对昂贵。此外，必须拍摄若干画面，每个要校准的色彩一个画面。这损害了制造产量，增加了出售时间(time-to-market)，并且增加了整个制造成本。

前述相关领域的示例和与其有关的限制旨在是示例性的而非穷举性的。在阅读说明书并研究附图时，相关领域的其它限制对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是包括要被校准的相机模块和校准装置的校准设置(set-up)的示意图。

图2是自动聚焦宏校准过程的处理流程。

图3是自动聚焦宏校准过程的建立的示意图。

图4是一些有缺陷的像素的示图。

图5是用于查找有缺陷像素的扫描图案的示图。

图6是示出有缺陷的像素的拜尔(Bayer)图像文件。

图7是示出了用于有缺陷的像素的校正的图表。

图8示出了在机械快门延迟特征化过程中使用的扫描区域。

具体实施方式