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有限的测试

虽然大多数相机模块的设计是为了在较大的距离(无限共轭)与物体一起使用，但传统的测试技术通常将不同模式的测试目标——通常是一个测试图表——放置在距离模块较短的距离(有限共轭)。

如今，在有限距离内使用测试图进行测试已成为标准，并由图像分析软件实时完成。
图1显示了有限配置的测试图系统的示意性表示。被测设备(DUT)被放置在一个发光的图表前，上面有不同的标记和图案。然后用DUT拍摄图像，软件算法分析标记的位置和形状，并提取相机模块的性能参数。

该装置的一个改进版本在样本和图表之间加入了一个中继透镜，以创建从无限远处看到的图表的虚拟图像。这种方法通常需要定制的，高质量的中继镜头，特别是对于更大的视场应用和宽带(如日光)照明，这可以使这样的设置复杂和商业上不可用。只有当需要无限共轭测量和更复杂的图表评估时，才应该使用这个解决方案。

这种测试图技术相对容易部署，它结合了高密度的测量点，并能够在单个图的不同现场位置使用不同类型的标记和模式。它通常用于分辨率高达13mp的传感器，并在有限或接近无限距离进行测试。然而，由于最近制造技术的进步，随着行业向1300万像素或更高的传感器分辨率发展，这一技术达到了极限，这就收紧了对光学和模块单个组件对齐的要求。

常见的精度和重复性瓶颈包括对大面积照明的高均匀性的需求，测试图上图案的边缘对比度和精度，以及所需的可重复性光谱分布照明，这通常是用led完成的。

测试仪器的尺寸是生产环境中的另一个重要因素:对于广角、大视场光学元件，通常在消费级相机模块中发现，一个大的测试图表是必需的。角度视场越大，对于给定的有限物体距离，测试图必须越大，对于无限集的固定焦点目标，这个距离不能设置得太小。对于具有聚焦能力的模块，情况类似——在这种情况下，可以使用较短的物体距离，但设置不能正确反映最终的应用。对于大型测试图，相应的大型仪器需要更宝贵的厂房空间。

使用准直器圆顶进行测试

对于物体距离在1米到无穷远之间较大的相机模块，另一种测试方法是使用一组准直器作为目标投影仪，图像传感器上的每个测量点都由专用准直器提供。准直器由位于物镜焦平面上的被照明的靶结构(准直板)组成。准直器可以将目标投射到DUT上(图2)。准直器可以是固定焦点，预置无限或有限的物体距离，也可以是机动的，用于可变的物体距离。
准直器布置在空间中，使光轴在DUT的入口瞳孔处相遇。不同的离轴角度对应不同的图像在DUT传感器上的位置，on-axis为传感器的中心位置。尽管这种设置比测试图表设置更复杂，但它为在不同的物体距离上进行测试提供了一些优势和更高的灵活性。
图3显示了一个典型的准直器布置，有九个准直器，都指向下面的DUT的入口瞳孔(未显示)。球形圆顶支架允许准直器调整到不同的物体角度

主动对齐的潜力

大多数相机模块的图像采集和传输时间很短，因此从DUT获得的数据也可以用于生产中，在实时、闭环过程中主动和自动地校准光学元件和传感器，从而使组合提供最高的性能。除了对传感器进行简单的聚焦(Z)和定心(X-Y)三轴对齐外，还可以调整旋转，特别是传感器相对于光学成像平面的倾斜(图4)。倾斜调整对于高性能、高分辨率、短聚焦深度的模块来说，以达到所需的图像质量变得越来越重要。随着传感器分辨率的提高和所需的公差变得更小，行业被迫使用自动对准系统，而不是进一步降低制造公差。
根据应用的不同，可以使用准直器的布置或有限测试图来提供多轴主动对准系统所需的信息。为了固定已实现的相机对准，可以在系统中嵌入UV光固化的点胶机，使仪器成为相机模块的全自动制造台。