CN102109752B - 影像感测模组的调整检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种影像感测模组的调整检测方法，包括以下步骤：(1)根据影像感测模组的镜头在影像感测模组中的位置信息，计算相对于镜筒上基准位置所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量以及所述镜头的角度偏移量；(2)补偿所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量并补偿所述镜头的角度偏移量，以精确定位所述镜头；(3)调节所述影像感测模组的焦距。采用本发明的影像感测模组的调整检测方法可补偿影像感测模组组装的机构误差，从而实现对影像感测模组的精确调焦。本发明还提供了一种影像感测模组的调整检测装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种调整检测方法，尤其涉及一种影像感测模组的自动调整检测方法及装置。
背景技术
目前，影像感测模组主要包括电路板、安装在电路板中心位置的影像感测器、固定在电路板上的镜筒及安装在镜筒上并位于影像感测器正上方的镜头。在组装影像感测模组的过程中，将镜头安装到镜筒之后，还需要对镜头进行调焦，即调节镜头到影像感测器之间的距离。现有的调焦方式主要有两种：第一种是采用人工手动调焦，该人工手动的调整检测方法完全依靠调焦工作人员的个人判断，调焦的准确性因人而异，因而会影响影像感测模组调焦的一致性。第二种是利用调焦设备进行自动调焦，此种调焦设备一般藉由电机控制调焦轮机构向下移动至咬合镜头，然后通过计算机影像处理技术进行参数比对，再进行调焦操作。
然而，由于影像感测模组在组装过程中存在机构误差，该机构误差会影响镜头相对于镜筒上基准的位置关系，采用第二种调焦方式时，在调焦之前由于未对该机构误差进行补偿而不便于调焦轮机构咬合镜头，进而当该机构误差超出允许范围时，将导致调焦设备无法进行自动化调焦。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可补偿影像感测模组组装过程的机构误差从而方便地进行自动调焦的影像感测模组的调整检测方法及其装置。
为实现上述目的，本发明所提供的一种影像感测模组的调整检测方法，包括以下步骤：(1)根据影像感测模组的镜头在影像感测模组中的位置信息，计算相对于镜筒上基准位置所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量以及所述镜头的角度偏移量；上述计算步骤包括：上方撷取所述影像感测模组的外观图，以获取所述镜头在所述影像感测模组中相对于镜筒的位置信息，并将该镜头在影像感测模组中的位置信息发送给控制器，控制器将接收到的镜头在影像感测模组中的位置信息与控制器中存储的该镜头在影像感测模组中的位置的标准值进行比较，计算出镜头相对于标准值在横向和纵向偏移量以及镜头的角度偏移量；(2)在控制器的控制调焦轮组件在水平面上的横向及纵向移动，以从横向和纵向分别补偿调焦旋钮相对于镜头的位置偏差，同时，调焦电机带动固定在调焦轮上的调焦旋钮旋转，以对调焦旋钮相对于镜头进行角度方向的补偿，通过补偿所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量并补偿所述镜头的角度偏移量，以精确定位所述镜头，从而使得调焦机构咬合镜头；(3)调节所述影像感测模组的焦距。
相应地，本发明还提供了一种影像感测模组的调整检测装置，所述影像感测模组包括电路板、安装在电路板中心位置的影像感测器、固定在电路板上的镜筒及安装在镜筒上并位于影像感测器正上方的镜头。所述影像感测模组的调整检测装置包括调焦机构、控制所述调焦机构动作的步进电机组件及控制器，所述调焦机构包括安装座、固定在所述安装座上的托板、调焦轮组件及调焦电机，所述调焦轮组件和所述调焦电机固定在所述托板的两侧，所述调焦电机控制所述调焦轮组件的竖直位移，所述步进电机组件固定连接所述安装座以控制所述调焦轮组件的水平位移，所述调焦轮组件位于所述影像感测模组上方，调焦轮组件包括转轮、第一橡胶圈、调焦轮，所述调焦轮上设有调焦旋钮，所述转轮与所述调焦电机连接，所述转轮通过所述第一橡胶圈与所述调焦轮连接从而带动所述调焦旋钮旋转，补偿所述调焦旋钮的横向和纵向偏移量并控制所述调焦电机补偿所述调焦旋钮的角度偏移量，以咬合镜头调节所述镜头的焦距，以咬合镜头调节所述镜头的焦距，所述控制器分别与所述影像感测模组及所述步进电机组件连接。
如上所述，由于本发明影像感测模组的调整检测方法及其装置在调焦之前对影像感测模组组装过程中产生的机构误差进行补偿，便于调焦轮机构咬合镜头，因而本发明影像感测模组的调整检测方法及其装置可方便地对影像感测模组进行精确调焦。
附图说明
图1为影像感测模组的结构示意图。
图2为本发明影像感测模组的调整检测装置的一种实施例的立体图。
图3为图2所示影像感测模组的调整检测装置的调焦机构、步进电机组件及修正组件的组合立体图。
图4为图3所示影像感测模组的调整检测装置的调焦机构和步进电机组件的分解立体图。
图5为本发明影像感测模组的调整检测方法的一种实施例的流程图。
图中各组件的附图标记说明如下：
影像感测模组 10 电路板 11
影像感测器 12 镜筒 13
镜头 14 摄影机 20
支撑架 21 传送机构 22
调焦机构 30 安装座 301
托板 302 调焦轮组件 303
调焦电机 304 固定件 305
中继透镜组件 310 中继透镜 311
支撑脚 312 上支撑板 313
下支撑板 314 照明器 315
转轮 3031 第一橡胶圈 3032
调焦轮 3033 调焦旋钮 3034
步进电机组件 40 第一步进电机 401
第二步进电机 402 修正组件 50
标准板 51 第一修正电机 52
第二修正电机 53
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所达成的目的及功效，以下结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1，影像感测模组10主要包括电路板11、安装在电路板11中心位置的影像感测器12、固定在电路板11上的镜筒13及安装在镜筒13上并位于影像感测器12正上方的镜头14。
请参阅图2，本发明影像感测模组的调整检测装置包括摄像机20、固定所述摄像机20的支撑架21、传送机构22、调焦机构30、控制所述调焦机构30动作的步进电机组件40以及控制器(未图示)。所述支撑架21设于所述传送机构22外围一侧，所述影像感测模组10固定在所述传送机构22上，所述调焦机构30设于所述传送机构22外围的另一侧。所述传送机构22用于在所述摄像机20撷取所述影像感测模组10的外观图之后，将所述影像感测模组10传送到所述调焦机构30的下方，以待所述调焦机构30对所述影像感测模组10进行调焦。所述控制器(未图示)分别与所述影像感测模组10及所述步进电机组件40连接，以控制其运动。
请参阅图3-4，所述调焦机构30包括安装座301、托板302、调焦轮组件303及调焦电机304。所述调焦电机304通过固定件305固定在所述安装座301的一侧，所述托板302位于所述调焦电机304的上方并与所述安装座301固定，所述调焦轮组件303固定承载于所述托板302上，并由所述调焦电机304控制动作。具体地，所述调焦轮组件303包括转轮3031、第一橡胶圈3032以及调焦轮3033。所述转轮3031固定在所述托板302的一端，所述调焦轮3033固定在所述托板302的另一端，所述调焦电机304的输出轴与所述转轮3031固定，所述第一橡胶圈3032的一端套接在所述转轮3031上，另一端套接在所述调焦轮3033上。且所述调焦轮3033的下方连接有调焦旋钮3034。具体地，所述调焦电机304通过控制所述转轮3031旋转带动与所述转轮3031通过所述第一橡胶圈3032连接的所述调焦轮3033旋转，从而带动固定在所述调焦轮3033的下方的所述调焦旋钮3034旋转，进而对所述调焦旋钮3034进行角度方向的补偿。另外，由于所述调焦旋钮3034与所述调焦轮3033是螺纹连接的，因而在所述调焦旋钮3034进行角度方向的补偿的同时，所述调焦旋钮3034还会向下移动。所述步进电机组件40固定连接所述安装座301以控制所述调焦轮组件303的水平位移，所述步进电机组件40包括相互垂直连接的第一步进电机401及第二步进电机402。所述第一步进电机401及第二步进电机402均与所述调焦机构30的安装座301连接，并分别控制所述调焦轮组件303在水平面上的横向及纵向移动，进而控制所述调焦轮组件303上的调焦旋钮3034在水平面上的横向及纵向移动，以从横向和纵向分别补偿所述调焦旋钮3034的偏移。可理解地，本发明影像感测模组的调整检测装置是通过直接补偿所述调焦旋钮3034的偏移来间接补偿所述镜头14的中心点的偏移。
较佳地，所述调焦机构30还包括中继透镜组件310，所述中继透镜组件310包括中继透镜311以及用于支撑该中继透镜311的支撑脚312。具体地，该中继透镜311由支撑于支撑脚312上的上支承板313、下支撑板314承托，所述上支承板313和所述下支撑板314相对所述中继透镜311的位置均设有通孔。所述中继透镜组件310放置于调焦轮组件303的上方，具体为所述中继透镜311位于所述调焦轮组件303的所述调焦轮3033的上方。所述支撑脚312的两侧分别安装有若干照明器315，所述照明器315位于所述下支撑板314的下方，以在调焦时，提供充足的光线。
较佳地，在调焦结束后，还需要对所述影像感测器12进行色彩测试，以评估所述影像感测器12的撷取色彩的性能。而由于在将所述影像感测器12封装到所述影像感测模组10的过程中，所述电路板11与所述镜筒13会有倾斜误差，从而导致固定在所述电路板11上的所述影像感测器12与所述镜筒13也有倾斜误差，从而可能使所述影像感测器12不能撷取到完整的画面。因而本发明影像感测模组的调整检测装置还包括修正组件50，所述修正组件50包括标准板51以及互相垂直连接的第一修正电机52和第二修正电机53。所述标准板51设于所述调焦轮组件303的上方，所述第二修正电机53与所述标准板51固定连接，所述第一修正电机52和所述第二修正电机53分别控制所述标准板51的横向和纵向的水平移动，使所述影像感测器12能撷取到整个所述标准板51的画面，以对所述影像感测12的撷取色彩的性能进行测试。可理解地，本发明影像感测模组的调整检测装置是通过直接补偿所述标准板51的偏移来间接补偿所述影像感测器12的偏移。
请参阅图5，本发明影像感测模组的调整检测方法包括以下步骤：
S001：采用所述摄像机20撷取所述影像感测模组10的外观图，以获取所述镜头14在所述影像感测模组10中的位置信息并将所述镜头14的位置信息发送给所述控制器，所述控制器根据所述镜头14在所述影像感测模组10中的位置信息，计算所述镜头14的中心点的横向和纵向偏移量以及所述镜头14的角度偏移量；
S002：所述控制器控制所述步进电机组件40补偿所述调焦旋钮3034的横向和纵向偏移量并控制所述调焦电机304补偿所述调焦旋钮3034的角度偏移量，且同时所述控制器控制所述传送机构22将所述影像感测模组10移动到所述调焦机构30的下方，从而精确定位所述镜头14，使得调焦机构咬合镜头14；
S003：所述调焦机构30旋转所述镜头14进行调焦；
S004：在所述标准板51上标识特征点；
S005：所述影像感测模组的影像感测器12感测所述标准板51上的特征点，并将感测到的所述特征点的位置信息发送给所述控制器；
S006：所述控制器根据接收到的所述特征点的位置信息，计算所述特征点的横向和纵向偏移量，且所述控制器控制所述第一修正电机52和所述第二修正电机53修正所述特征点的偏移量；
S007：所述控制器根据所述影像感测器12发送的撷取到的所述标准板51的画面影像信号，对所述影像感测器12的撷取色彩的性能进行测试。
可理解地，也可在所述步骤S001中，先通过所述控制器控制所述传送机构22将所述影像感测模组10移动到所述调焦机构30的下方。
下面结合图1-5对本发明影像感测模组的调整检测装置的工作原理作一详细的说明：首先，摄影机20撷取固定在传送机构22上影像感测模组10的外观图，通过上述外观图获得镜头14在影像感测模组10中的位置信息，并将该镜头14在影像感测模组10中的位置信息发送给控制器，同时控制器控制传送机构22将影像感测模组10传送到调焦机构30的下方；接着，控制器将接收到的镜头14在影像感测模组10中的位置信息与控制器中存储的该镜头14在影像感测模组中的位置的标准值进行比较，计算出镜头14相对于标准值在横向和纵向偏移量以及镜头14的角度偏移量；然后，在控制器的控制下，第一步进电机401和第二步进电机402分别控制调焦轮组件303在水平面上的横向及纵向移动，从而控制调焦轮组件303上的调焦旋钮3034在水平面上的横向及纵向移动，以从横向和纵向分别补偿调焦旋钮3034相对于镜头14的位置偏差，且同时，调焦电机304带动固定在调焦轮3033上的调焦旋钮3034旋转，以对调焦旋钮3034相对于镜头14进行角度方向的补偿，从而间接对镜头14的横向、纵向和角度偏移进行补偿，且在对调焦旋钮3034进行角度方向补偿的同时，调焦旋钮3034在调焦电机304的控制下，向下移动直到咬合镜头14；接着，当角度补偿和位置补偿完成后，控制器控制调焦电机40使调焦旋钮3034旋转，从而使被咬合在调焦旋钮3034上的镜头14旋转，以调节安装在镜筒13内的镜头14与影像感测器12之间的距离，进而完成调焦过程；完成调焦过程后，影像感测器12感测预先标识在标准板51上的特征点，并将感测到的所述特征点的位置信息发送给控制器；接着，控制器将接收到的该特征点的位置信息与控制器中存储的该特征点的标准的位置信息进行比较，计算出该特征点的横向和纵向偏移量；然后，控制器再控制第一修正电机52和第二修正电机53移动标准板51，以对该特征点的偏移作出修正，从而实现间接修正影像感测模组10的位置偏移，使影像感测器12能撷取到整个标准板51的画面；最后，在完成对影像感测器12的修正后，影像感测器12撷取标准板51的画面影像信号，并将该影像信号传送给控制器，控制器根据该影像信号，对影像感测器12的撷取色彩的性能进行测试。
如上所述，由于本发明影像感测模组的调整检测方法及其装置采用步进电机组件40和调焦电机304对影像感测模组10组装过程中产生的机构误差进行补偿，便于调焦轮机构咬合镜头，因而本发明影像感测模组的调整检测方法及其装置可方便地对对影像感测模组10进行精确调焦。
Claims (9)
1.一种影像感测模组的调整检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据影像感测模组的镜头在影像感测模组中的位置信息，计算相对于镜筒上基准位置所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量以及所述镜头的角度偏移量，上述计算步骤包括：摄像机从上方撷取所述影像感测模组的外观图，以获取所述镜头在所述影像感测模组中相对于镜筒的位置信息，并将该镜头在影像感测模组中的位置信息发送给控制器，控制器将接收到的镜头在影像感测模组中的位置信息与控制器中存储的该镜头在影像感测模组中的位置的标准值进行比较，计算出镜头相对于标准值在横向和纵向偏移量以及镜头的角度偏移量；
(2)在控制器的控制下，步进电机组件的第一步进电机和第二步进电机分别控制调焦轮组件在水平面上的横向及纵向移动，从而控制调焦轮组件上的调焦旋钮在水平面上的横向及纵向移动，以从横向和纵向分别补偿调焦旋钮相对于镜头的位置偏差，同时，调焦电机带动固定在调焦轮上的调焦旋钮旋转，以对调焦旋钮相对于镜头进行角度方向的补偿，通过补偿所述镜头的中心点的横向和纵向偏移量并补偿所述镜头的角度偏移量，以精确定位所述镜头，从而使得调焦机构咬合镜头；
(3)调节所述影像感测模组的焦距。
2.根据权利要求1所述的影像感测模组的调整检测方法，其特征在于，所述步骤(3)之后还包括以下步骤：补偿所述影像感测模组的影像感测器的位置偏差，并对所述影像感测模组进行撷取色彩的性能进行测试。
3.根据权利要求2所述的影像感测模组的调整检测方法，其特征在于，补偿所述影像感测模组的影像感测器的位置偏差，并对所述影像感测模组进行色彩检测的步骤具体包括以下步骤：
(4)影像感测器感测预先标识在标准板上的特征点；
(5)所述影像感测模组的影像感测器感测并发送所述特征点的位置信息给控制器；
(6)控制器将接收到的该特征点的位置信息与控制器中存储的该特征点的标准的位置信息进行比较，计算所述特征点的横向和纵向偏移量，控制器再控制第一修正电机和第二修正电机移动标准板，以对该特征点的偏移作出修正；
(7)影像感测器撷取标准板的画面影像信号，对所述影像感测模组撷取色彩的性能进行测试。
4.根据权利要求1所述的影像感测模组的调整检测方法，其特征在于，步骤(1)还包括以下步骤：撷取所述影像感测模组的外观图，以获取所述镜头在所述影像感测模组中相对于镜筒的位置信息并将所述影像感测模组移动到调焦处。
5.根据权利要求1所述的影像感测模组的调整检测方法，其特征在于，所述步骤(2)进一步包括以下步骤：精确定位所述镜头的同时传送机构将所述影像感测模组移动到调焦处。
6.一种影像感测模组的调整检测装置，所述影像感测模组包括电路板、安装在电路板中心位置的影像感测器、固定在电路板上的镜筒及安装在镜筒上并位于影像感测器上方的镜头，其特征在于：所述影像感测模组的调整检测装置包括调焦机构、控制所述调焦机构动作的步进电机组件及控制器，所述控制器分别与所述影像感测模组及所述步进电机组件连接，所述调焦机构包括安装座、固定在所述安装座上的托板、调焦轮组件及调焦电机，所述调焦轮组件和所述调焦电机固定在所述托板的两侧，所述调焦轮组件位于所述影像感测模组上方，调焦轮组件包括转轮、第一橡胶圈、调焦轮，所述调焦轮上设有调焦旋钮，所述转轮与所述调焦电机连接；在控制器的控制下，调焦电机控制所述转轮通过所述第一橡胶圈与所述调焦轮连接从而带动所述调焦旋钮旋转，以对调焦旋钮相对于镜头进行角度方向的补偿，补偿所述调焦旋钮的角度偏移量；同时，所述调焦电机控制所述调焦轮组件的竖直位移，步进电机组件控制调焦轮组件在水平面上的横向及纵向移动，从而控制调焦轮组件上的调焦旋钮在水平面上的横向及纵向移动，以从横向和纵向分别补偿调焦旋钮相对于镜头的位置偏差，以精确定位所述镜头，从而使得调焦机构咬合镜头。
7.根据权利要求6所述的影像感测模组的调整检测装置，其特征在于：所述影像感测模组的调整检测装置还包括修正组件，所述修正组件包括标准板、第一修正电机和第二修正电机，所述第一修正电机与所述第二修正电机垂直固定连接，所述标准板与所述第二修正电机固定连接并位于所述调焦轮组件的上方，所述第一修正电机和所述第二修正电机控制所述标准板的水平位移，所述第一修正电机和所述第二修正电机均与所述控制器连接。
8.根据权利要求6所述的影像感测模组的调整检测装置，其特征在于：还包括摄像机、固定所述摄像机的支撑架和传送机构，所述支撑架设于所述传送机构外围一侧，所述影像感测模组固定在所述传送机构上，所述调焦机构设于所述传送机构外围的另一侧。
9.根据权利要求6所述的影像感测模组的调整检测装置，其特征在于：所述步进电机组件包括相互垂直连接的第一步进电机及第二步进电机，所述第一步进电机及第二步进电机分别控制所述调焦轮组件在水平面上的横向及纵向移动。
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