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有限的测试

尽管大多数相机模块被设计成在更大的距离(无限共轭)与物体一起使用，传统的测试技术通常将具有各种模式的测试目标(通常是一个测试图)放置在距离模块更短的距离(有限共轭)。

今天，在有限距离内使用测试图表进行测试是标准的，由图像分析软件实时完成。
图1显示了有限配置中的测试图系统的示意图。被测设备(DUT)被放置在一个有不同标记和图案的发光图表前面。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。

这种设置的修改版本在样品和图表之间加入了一个中继透镜，以创建一个从无限远处看图表的虚拟图像。这种方法通常需要一个定制的、高质量的中继镜头，特别是对于大视场的应用和宽带(如日光)照明，这可能会使这种设置复杂，在商业上不可行。只有在需要无限共轭测量和更复杂的图表评估时，才应该使用这种解决方案。

这种测试图表技术相对容易部署，并且结合了高密度的测量点，以及在单个图表的不同场位置上使用不同类型的标记和模式的能力。它通常用于分辨率高达13mp的传感器和有限或接近无限距离的测试。然而，由于最近制造技术的进步，随着传感器分辨率达到13mp或更高，该技术达到了它的极限，这就收紧了对光学和模块单个组件对齐的要求。

常见的精度和可重复性瓶颈包括需要大面积照明的高度同质性、测试图上图案的边缘对比度和精度，以及所需的可重复光谱分布照明，这通常由led完成。

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、大视场的光学器件，通常在消费相机模块中发现，需要一个大的测试图。角视场越大，对于给定的有限物体距离，测试图必须越大，对于无限设定的固定焦点目标，测试图不能设得太小。对于具有聚焦功能的模块，情况也类似——在这种情况下，可以使用更短的物体距离，但设置不能正确反映最终的应用程序。对于大型测试图，相应的大型仪器需要更宝贵的厂房空间。

使用准直仪圆顶进行测试

测试较大的物体距离在1米到无穷远之间的相机模块的另一种方法是使用一组准直仪作为目标投影仪，其中图像传感器上的每个测量点都由专用准直仪提供。准直器由物镜焦平面上的被照亮的目标结构(十字线)组成。准直器将目标虚拟地投射到DUT上(图2)。准直器可以是固定焦点，具有预设的无限或有限的物体距离，也可以为可变的物体距离机动。
准直器布置在空间中，使光轴在DUT的入口瞳处相遇。不同的离轴角度对应于DUT传感器上不同的图像位置，其中轴上是传感器上的中心位置。尽管这种设置比测试图设置更复杂，但它为在不同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显示了具有9个准直镜的典型准直镜排列，所有对准DUT的入口瞳孔(未显示)。球形圆顶支撑允许调整准直仪到不同的物体角度

主动对齐的潜力

大多数相机模块的图像采集和传输时间都很短，因此从DUT获得的数据也可以用于生产中主动和自动地在实时、闭环过程中校准光学和传感器，以便组合提供最高的可能性能。除了对传感器的聚焦(Z)和定心(X-Y)进行简单的三轴对准外，还可以调整旋转，特别是相对于光学成像平面的传感器倾斜(图4)。倾斜调整对于具有短聚焦深度的高性能、高分辨率模块来说变得越来越重要，以达到所需的图像质量。随着传感器分辨率的提高和要求的公差越来越小，行业被迫使用自动校准系统，而不是进一步降低制造公差。
根据应用程序的不同，可以使用准直器排列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，可以在系统中嵌入一个紫外光固化胶点胶机，使仪器成为一个全自动的相机模块制造站。