CN104735313B - 用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法。提供了一种对准透镜的光轴并且组装能够调整透镜的光轴的摄像头模块的装置和方法。用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置包括：支撑块，所述支撑块用于支撑上面安装有图像传感器的基板；位移传感器，位移传感器用于测量图像传感器的倾斜状态；紧固器，所述紧固器用于紧固或者松开所述紧固部件以将透镜支架连接到基板；以及控制器，所述控制器用于通过所述紧固器来控制透镜支架的紧固程度以根据位移传感器的测量结果来校正倾斜状态。可以通过使用上述装置和方法来精确地调整和组装透镜的光轴。

Description

用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种组装用于监视前侧和后侧或车辆的自动驾驶的摄像头模块的装置和方法，并且更具体地说，涉及一种对准被安装在摄像头模块中的透镜的光轴并且组装该摄像头模块的装置和方法。
背景技术
在最近的汽车技术中，摄像头被安装在车辆中以引导停车或监视车辆的周围环境。出于例如监视自动驾驶功能(诸如车道保持、道路标志识别等)的性能的目的，在车车辆中安装摄像头的需求增加了。
通常，安装在车辆中的摄像头被提供作为各个部分(诸如图像传感器、透镜等)被一体组装的模块类型。在透镜或图像传感器的光轴不能被精确对准的情况下，摄像头不能正确地执行诸如监视车辆的性能的预期功能。
因此，为了实现摄像头模块(尤其是具有高可靠性的高性能摄像头模块)的正确性能，应在摄像头模块的组装时精确地调整透镜的光轴。因此，需要一种组装具有精确调整和对准透镜的光轴的能力的摄像机模块的装置和方法。
发明内容
本发明针对一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的透镜的装置和方法，其被改进以高效地组装摄像头模块同时精确地调整透镜的光轴。
根据本发明的一个方面，一种用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置包括：支撑块，所述支撑块被配置为支撑上面安装有图像传感器的基板；位移传感器，位移传感器被配置为检测所述图像传感器的倾斜状态以生成传感器倾斜信息；透镜支架，所述透镜支架借助紧固部件与所述基板连接；紧固器，所述紧固器被驱动以拧紧或者松开所述紧固部件；以及控制器，所述控制器被配置为控制所述紧固器。为了校正所述图像传感器的所述倾斜状态，所述控制器根据所述传感器倾斜信息被控制，以控制所述紧固器按照不同的紧固程度来紧固或者松开所述紧固部件同时控制支撑块的轴。
根据本发明的另一个方面，一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤：支撑块设置步骤，所述支撑块设置步骤将基板设置到所述支撑块，在所述基板上安装有图像传感器并且透镜之间被紧固到所述基板，其中，通过所述透镜支架的支架孔露出所述图像传感器的有效区；传感器倾斜校正步骤，为了校正所述图像传感器的倾斜，所述传感器倾斜校正步骤使用位移传感器来测量通过所述支架孔被露出的所述图像传感器的所述有效区的多个点，以生成传感器倾斜信息，其中，控制器根据所述传感器倾斜信息来控制所述支撑块；透镜镜筒插入步骤，在执行了倾斜校正步骤之后，所述透镜镜筒插入步骤将上面安装有所述透镜的透镜镜筒插入到所述透镜支架中，粘合剂被施加到所述透镜支架；以及透镜镜筒控制步骤，在执行了所述透镜镜筒插入步骤之后，所述透镜镜筒控制步骤将所述透镜的中心对准到所述图像传感器的基准点，其中，所述控制器根据透镜图像来控制透镜镜筒，并且所述透镜图像为通过透镜由图像传感器检测到的测试图的图像。
根据本发明的另一个方面，一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤：模块加热步骤，所述模块加热步骤加热所述摄像头模块，其中所述摄像头模块包括：基板，在所述基板上安装有图像传感器；透镜镜筒，在所述透镜镜筒上安装有透镜；以及透镜支架，所述透镜支架被连接在所述基板与所述透镜镜筒之间；在所述透镜镜筒与所述透镜支架之间施加粘合剂；支撑块设置步骤，所述支撑块设置步骤将被加热的摄像头模块设置到支撑块；镜筒倾斜校正步骤，所述镜筒倾斜校正步骤使用位移传感器来测量在被加热的摄像头模块的透镜镜筒的端部上的多个点，其中，控制器根据镜筒倾斜信息来控制支撑块；以及确定步骤，在执行了镜筒倾斜校正步骤之后，所述确定步骤使得所述控制器通过确定图像来确定摄像头模块的光轴是好的还是坏的，其中，所述确定图像为由图像传感器检测到的测试图的图像。
根据本发明的另一个方面，提供了由根据所述方法的方法制造的摄像头模块。
在具有上述配置的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法中，可以组装透镜同时快速地且精确地调整光轴，使得可以高效地实现高性能摄像头模块。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例行实施方式，本发明的上述和其它的目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据本发明的由用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置调整的摄像头模块的结构的分解立体图；
图2A和图2B是示出本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的视图；
图3是示出使用本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的位移传感器来测量图像传感器的倾斜状态的过程；
图4是图1中示出的摄像头模块的截面图；
图5是借助本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置来描述透镜镜筒(lens barrel)倾斜信息的过程的视图；
图6是使用用于透镜镜筒倾斜校正的视觉摄像头来描述测量并且使图像传感器的基准点和测试图的基准点相匹配的过程的视图；
图7是用于描述使透镜的中心点和安装在用于透镜镜筒倾斜校正的透镜镜筒上的图像传感器的基准点相匹配的过程的视图；
图8是示出本发明的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行透镜镜筒倾斜校正的方法的流程图；
图9是借助本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置来描述粘合剂固化倾斜校正的过程的视图；
图10是用于描述使透镜的中心点和用于粘合剂固化测试校正的测试图的基准点匹配的过程的视图；
图11是通过使用用于粘合剂固化倾斜校正的图像传感器来测量测试图来描述确定是否生成所述摄像头模块的缺陷的过程的视图；
图12是示出根据本发明的一个实施方式的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行粘合剂固化倾斜校正的方法的流程图；
图13A至图13D是用于描述将透镜镜筒安装到透镜支架的过程的视图；以及
图14是示出根据本发明的另一个实施方式的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行粘合剂固化倾斜校正的方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。虽然连同本发明的示例性实施方式示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。但是，在本文中所公开的特定结构和功能性细节仅是代表性的，用于描述本发明示例性实施方式的目的。将理解的是，当元件被称为在另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上或者在该元件与另一元件之间可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。在本文中所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的并且不旨在限制本发明。如在本文中所用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确另有指示。将会进一步理解，术语“包含”和/或“含有”或者“包括”和/或“包括有”当在本说明书中使用时，指定陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。
本发明涉及一种用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以组装如图1所示的摄像头模块10的装置，以及使用该装置对准透镜的光轴的方法。
摄像头模块10包括基板15、透镜支架13和透镜镜筒11，图像传感器14被附接到所述基板15。
例如，基板15被接线以发送信号、数据、信息等。透镜支架13与基板15连接。上面装配有透镜12的透镜镜筒11连接到透镜支架13。
当所组装的摄像头模块10的光轴很好地对准时，透镜可以聚焦在图像传感器14的精确位置上。相反，当在光轴的对准中出现误差时，透镜可能聚焦在不正确的位置上。
在光轴对准中生成误差的原因可包括以下方面但是不限于以下方面：
第一个原因是“图像传感器附接倾斜”，当经由导电粘合剂将图像传感器14附接到基板15时，可以生成“图像传感器附接倾斜”。
第二个原因是“透镜镜筒连接倾斜”，当将透镜镜筒11连接到被紧固到基板15的透镜支架13时，可以生成“透镜镜筒连接倾斜”，图像传感器14被安装在所述基板15上。
第三个原因是“粘合剂固化倾斜”，当通过加热来固化透镜支架13与透镜镜筒11之间的粘合剂时，可以生成“粘合剂固化倾斜”。
将参照相关附图来描述用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的示例性实施方式。
图2A和图2B示出了用于对准透镜的光轴的装置的配置的示例性实施方式。这里，图2A示出了将鱼眼透镜装配在摄像头模块10上的一个示例性实施方式，并且图2B示出装配常规透镜的另一个示例性实施方式。
附图标记100表示由图像传感器14拍摄的测试图系统测试。具有由图像传感器14检测的测试图案的测试图被安装在测试图系统100上。
附图标记200表示位移传感器，所述位移传感器被配置为检测对象的倾斜状态以生成各种倾斜信息。位移传感器200可以检测摄像头模块10、图像传感器14、透镜镜筒11等的倾斜状态，以生成倾斜信息。例如，位移传感器200可以用非接触式传感器或被配置为使用光的波长范围来精确地测量对象的位移的共焦位移传感器来实现。在其它情况下，位移传感器200可以用二维或三维位移传感器来实现，所述二维或三维位移传感器被配置为在以预定速度沿着整个线或表面移动的同时测量位移。
附图标记300表示透镜夹持器，所述透镜夹持器被配置为夹持被插入并且连接到透镜支架13的透镜镜筒11(参见图1)并且在于透镜支架13的连接表面上以细微的间隔移动透镜镜筒11的同时调节位置。附图标记210表示视觉摄像头，所述视觉摄像头被配置为所述图像传感器14的水平移位程度。
附图标记400表示紧固器，所述紧固器被驱动以拧紧或者松开紧固部件，借助于所述紧固部件所述透镜保持架13与基板15连接。在该实施方式中，例如，采用螺栓紧固器400来拧紧或者松开螺栓，所述螺栓被采用作为紧固部件。
附图标记500表示分配器，所述分配器被配置为将粘合剂施加到所述透镜支架13的一个表面以将透镜镜筒11连接到透镜支架13。附图标记510表示UV辐射器，所述UV辐射器被配置为将紫外线辐射到粘合剂以对所述粘合剂进行固化。
附图标记600表示LED照明器，所述LED照明器被配置为照射被装配在支撑块800上的摄像头模块10以容易地用肉眼检查透镜12的污染或者裂缝。另外，可以通过使用LED照明器600用肉眼观测阴影的测试和光轴。
附图标记700表示准直器透镜，所述准直器透镜被配置为减少透镜12的焦距，所述透镜12将要被聚焦到在摄像头模块10的附近安装的测试图系统的图案。
组装的物体被装配在支撑块800上。支撑块800的倾斜可以被调整。
附图标记900表示控制器，所述控制器被配置为控制整个部件。
将顺序地描述使用本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法用于校正导致光轴的偏离的三种倾斜。
图像传感器附接倾斜校正
当生成图像传感器附接倾斜时，参照图像传感器14的中心的光轴是倾斜的，使得当透镜支架13和透镜镜筒11参照线该中心的垂直线安装时，透镜12的中心从图像传感器14偏离。
下面将参照相关附图米描述用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以校正图像传感器附接倾斜的装置的示例性实施方式。
支撑块800支撑基板15，图像传感器14被附接到基板15。位移传感器200检测图像传感器14的倾斜状态以生成传感器倾斜信息。透镜支架13借助紧固部件与基板15连接。在该实施方式中，通过至少两个螺栓16将透镜支架13紧固到基板15。螺栓紧固器400被驱动以紧固用于将透镜支架13紧固到基板15的至少两个螺栓16。控制器900控制螺栓紧固器400。由此，支撑块800可以调整倾斜。
换言之，图像传感器14被附接到的其的基板15被放置在支撑块800上。图像传感器14的倾斜状态被检测以通过位移传感器200生成传感器倾斜信息。控制器900根据传感器倾斜信息执行控制以校正图像传感器14的倾斜状态，并且控制螺栓紧固器400。控制器900还可以执行对支撑块800的轴的控制以及多螺栓紧固器400的控制。因此，透镜支架13被相应地紧固到基板15或者从基板15松开。
下面描述使用本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置来对准光轴的过程。
图像传感器14被附接到其的基板15被装配在支撑块800上。基板15可以以自动或手动方式装配。这里，基板15的图像传感器14的中心可稍微倾斜，并且由位移传感器200测量倾斜状态。
如图3所示，位移传感器200在支撑块800上方移动以测量多个点(例如，五个或更多个)的平整度特定，并且控制器900从测量信息中识别图像传感器14的倾斜状态。
当图像传感器14的倾斜状态被识别到时，考虑该倾斜状态执行紧固/松开透镜支架13的过程。控制器900控制螺栓紧固器400恰当地紧固或者松开螺栓16。控制器900可以根据传感器倾斜信息来控制螺栓紧固器400同时通过支撑块800的轴的控制来调整倾斜。
如图4所示，螺栓16被布置在至少两个位置上，并且螺栓16的紧固程度可以变化以校正图像传感器14的倾斜状态。换言之，当螺栓16的紧固程度变化时，透镜支架13与基板15之间的间隔在不同的区域(诸如相对更强烈地紧固的区域和不太强烈地紧固的相对)可能是不同的。结果，当通过反应由位移传感器200测量的图像传感器14的倾斜状态来调整紧固程度时，可以校正光轴的倾斜状态。
参照图4的截面示出进行上述描述，图4的截面示出是本发明的理想化实施方式的示意性示出。因此，根据作为例如制造技术和/或公差的结果的示出的形状的变型是可以被预期。因此，本发明的任何实施方式都不应该被解释为限于本文所示具体形状，而是要包括形状的偏差。
透镜镜筒连接倾斜校正补偿
下面将描述借助本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置校正透镜镜筒连接倾斜。
这里，支撑块800可以调整倾斜、旋转和移位。透镜支架13被紧固到基板15，使得图像传感器14的有效区14a通过支架孔13a露出。
如图5所示，位移传感器200检测被安装在基板15上的图像传感器14的倾斜状态以生成传感器倾斜信息。
位移传感器200测量位于由图像传感器14实际上成像的有效区14a上的多个点14b的位移，以检测图像传感器14的倾斜状态。
控制器900被驱动以控制支撑块800，并且根据传感器倾斜信息使图像传感器14最终倾斜，以校正图像传感器14的倾斜状态。
如图6所示，视觉摄像头210通过透镜支架13的支架孔13a检测视觉图像。这里，视觉图像为图像传感器14的图像。
在这种情况下，控制器900被驱动以根据由视觉摄像头210检查到的视觉图像使支撑块800(图像传感器14)或者测试图110最终移位，以使所述图像传感器14的基准点P14和测试图110的基准点P110相匹配。
图像传感器14的基准点P14为该图像传感器14的中心点，并且测试图110的基准点P110为该测试图110的中心点。
透镜夹持器300在安装所述透镜12的位置夹持并且移动透镜镜筒11。透镜夹持器300可以由控制器900控制。
如图7所示，在透镜镜筒11被紧固到透镜支架13的状态下，通过透镜12由图像传感器14检测用作测试图110的图像的透镜图像。
在这种情况下，控制器900被驱动以根据透镜图像来控制透镜镜筒11，以使透镜12的中心点与图像传感器14的基准点P14相匹配。
图8是示出根据本发明的实施方式的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块，尤其是用于校正透镜镜筒连接倾斜校正的方法的流程图。
参照图8，本发明的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以校正透镜镜筒连接倾斜的方法包括：支撑块设置步骤(S110)；倾斜校正步骤(S120)；基准对准步骤(S130)，透镜镜筒插入步骤(S140)；以及透镜镜筒控制步骤(S150)。
在支撑块设置步骤(S110)中，图像传感器14被安装，并且将透镜支架13被紧固到其的基板15设置到支撑块800。透镜支架13被紧固到基板15，使得图像传感器14的有效区14a通过支架孔13a露出(参照图5)。
在倾斜校正步骤(S120)中，图像传感器14的有效区14a的多个点14b由位移传感器200测量仪生成传感器倾斜信息。为了校正图像传感器14的倾斜，控制器900被驱动以根据传感器倾斜信息来控制支撑块800。
在基准对准步骤(S130)中，为了使测试图110的基准点P110与图像传感器14的基准点P14相匹配，控制器900被控制为根据视觉图像使支撑块800或测试图110移位。如上所述，视觉图像为由视觉摄像头210检查到的图像传感器14的图像。
图像传感器14的基准点P14可以为该图像传感器14的中心点，并且测试图110的基准点P110可以为该测试图110的中心点。
在透镜镜筒插入步骤(S140)中，上面安装透镜12的透镜镜筒11被插入到透镜支架13中，粘合剂被施加到所述透镜支架13。
在透镜镜筒控制步骤(S150)中，为了将透镜12的中心对准到图像传感器14的基准点P14，控制器900被驱动以根据透镜图像来控制透镜镜筒11，该透镜镜筒控制步骤例如在基准对准步骤(S130)和透镜镜筒插入步骤(S140)之后执行。如上所述，透镜图像为通过透镜12由图像传感器14检测到的测试图110。
在UV固化步骤(S160)中，在将透镜的中心对准到图像传感器14的基准点P14之后，利用紫外线来照射粘合剂以暂时被固化。
当通过上述过程组装摄像头模块10时，透镜镜筒连接倾斜被补偿，并且透镜12与图像传感器14之间的光轴可以被迅速且准确地对准。
粘合剂固化倾斜校正
当通过加热来固化透镜支架13与透镜镜筒11之间的粘合剂以将透镜镜筒11连接到透镜支架13时，可以导致粘合剂固化倾斜。由于被固化的粘合剂的厚度的不均匀，透镜12的光轴可能偏离。
下面将参照相关附图来描述用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置以校正粘合剂固化倾斜的装置和方法。
摄像头模块10被装配到支撑块800上。摄像头模块10包括：基板15，在所述基板15上安装有图像传感器14；透镜镜筒11，在所述透镜镜筒11上安装有透镜12；以及透镜支架13，所述透镜支架13被连接在所述基板15与所述透镜镜筒11之间。
透镜支架13被紧固到基板15，使得图像传感器14的有效区14a通过支架孔13a露出。
透镜镜筒11通过(例如通过加热被固化的)粘合剂被连接到透镜支架13。
如图9所示，位移传感器200检测透镜镜筒11的倾斜状态，以在该粘合剂被固化或者被加热之后生成镜筒倾斜信息。
位移传感器200测量多个点11b在该位移传感器200的附近的透镜镜筒11的预定部分11a的表面上的位移，以检测透镜镜筒11的倾斜状态。
控制器900被驱动以根据用于倾斜透镜镜筒11的镜筒倾斜信息来控制支撑块800，从而校正透镜镜筒11的倾斜状态。
如图10所示，在粘合剂被固化或者被加热之后，视觉摄像头210通过透镜12来检查加热的视觉图像。这里，在粘合剂被加热或者被固化之后，加热的视觉图像为透镜12的图像。
在这种情况下，控制器900被驱动以根据由视觉摄像头210检查到的视觉图像使支撑块800(图像传感器12)或者测试图110最终移位，从而使透镜的基准点P12和测试图110的基准点P110相匹配。
这里，透镜12的基准点P12为该透镜12的中心点，并且测试图110的基准点P110为该测试图P110的中心点。
如图11所示，在粘合剂被加热或者被固化之后，图像传感器14通过透镜12检查确定图像。这里，确定图像为在粘合剂被加热或者被固化之后，通过透镜12由图像传感器14检测到的测试图110。
在这种情况下，控制器900通过确定图像来确定摄像头模块10的光轴是好的还是坏的。
例如，可以通过将确定图像与预定基准图像相比较来确定摄像头模块10的光轴是好的还是坏的。在另一个示例中，可以通过将确定图像的光轴测量值与预定的光轴基准值相比较来确定摄像头模块10的光轴是好的还是坏的。或者，可以通过其它各种方法来确定。
图12是示出根据本发明的一个实施方式的对准透镜的光轴并且组装模块以执行粘合剂固化倾斜校正的方法的流程图。
参照图12，在模块加热步骤(S205)中，摄像头模块10被加热。摄像头模块10包括：基板15，在所述基板15上安装有图像传感器14；透镜镜筒11，在所述透镜镜筒11上安装有透镜12；以及透镜支架13，所述透镜支架13被连接在所述基板15与所述透镜镜筒11之间。透镜支架13被紧固到基板15，使得图像传感器14的有效区14a通过支架孔13a露出，并且透镜镜筒11通过由加热固化的粘合剂2(参照图13A)被连接到透镜支架13。
具体地说，如图13A所示，分配器500被驱动以将粘合剂2施加到透镜支架13的一个表面。然后，如图13B所示，透镜镜筒11被插入并且连接到透镜支架13的粘合表面。可以以自动或手动方式来执行将透镜镜筒11插入到透镜支架13的操作。测试图系统100被操作使得在插入透镜镜筒11之后由图像传感器14直接拍摄测试图案。
当确定在拍摄测试图案时确定光轴没有被正确地对准时，透镜镜筒11由透镜夹持器300夹持以在透镜支架13的连接表面上轻微地移动，从而调节倾斜误差。然后，如图13C所示，UV辐射器510辐射紫外线以主要或临时固化粘合剂2。
在透镜镜筒11如上所述被连接之后，通过打开LED照明器600用肉眼检查透镜12的表面。LED照明器600还可以在检查透镜12的表面的同时执行光轴的测试，透镜12的表面可能具有诸如阴影、缺陷、污点等的缺陷。
测试图系统100被操作，并且由图像传感器14直接拍摄测试图案。
在完成调整之后，如图13D所示，摄像头模块10由加热器520加热以完全固化位于透镜支架13与透镜镜筒11之间的粘合剂2。
返回到图12，在支撑块设置步骤(S210)中，加热的摄像头模块10被设置到支撑块800。
在镜筒倾斜校正步骤(S220)中，加热的摄像头模块10的透镜镜筒11的倾斜被校正。在镜筒倾斜校正步骤(S220)中，位于位移传感器200附近的透镜镜筒11的端部11a上的多个点11b可以由位移传感器200测量以生成镜筒倾斜信息。为了校正透镜镜筒11的倾斜，控制器900被驱动以根据镜筒倾斜信息来控制支撑块800。
在基准对准步骤(S230)中，为了使测试图110的基准点P110和透镜12的基准点P12相匹配，所述控制器900被控制以根据加热的视觉图像使所述支撑块800移位。
另外，透镜12的基准点P12可以为该透镜12的中心点，并且测试图110的基准点P110可以为该测试图110的中心点。
在确定步骤(S240)中，控制器900to通过确定图像来确定所述摄像头模块10的光轴是好的还是坏的。例如，可以在基准对准步骤(S230)之后执行确定步骤(S240)。
是否借助控制器900的控制来调整透镜12的倾斜误差并且精确地对准透镜是通过上述过程检查的，使得透镜12与图像传感器14之间的光轴可以被迅速且精确地对准。
可以通过根据本发明的实施方式的对准透镜(光轴并且组装摄像头模块的方法来执行粘合剂固化倾斜校正。
参照图14，在加热摄像头模块10之前，通过使用位移传感器200来测量基板15上的多个点执行基板倾斜信息生成步骤(S310)，以生成基板倾斜信息。这里，摄像头模块10包括：基板15，在所述基板15上安装有图像传感器14；透镜镜筒11，在所述透镜镜筒11上安装有透镜12；以及透镜支架13，所述透镜支架13被连接在所述基板15与所述透镜镜筒11之间。透镜支架13被紧固到基板15使得图像传感器14的有效区14a通过支架孔13a被露出，并且透镜镜筒11通过由加热器固化的粘合剂2被连接到透镜支架13。
在模块加热步骤(S320)中，为了通过由加热器固化的粘合剂2将透镜镜筒11连接到透镜支架13，摄像头模块10被加热。
在支撑块设置步骤(S330)中，加热的摄像头模块10被设置到支撑块800。
在基板倾斜校正步骤(S340)中，控制器900被驱动以根据基板倾斜信息来控制支撑块800。
在确定步骤(S350)中，控制器900通过确定图像来确定摄像头模块10的光轴是好的还是坏的。这里，“确定图像”为由图像传感器14检测到的测试图100的图像。例如，可以在基板倾斜校正步骤(S340)之后执行确定步骤(S350)。
是否借助控制器900的控制来调整透镜12的倾斜误差并且精确地对准透镜是通过上述过程检查的，使得透镜12与图像传感器14之间的光轴可以被迅速且精确地对准。
已参照附图中所示的示例性实施方式描述了本发明，但是本发明仅仅已被举例例示。对本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明的上述示例性实施方式进行各种修改。因此，本发明旨在涵盖所有这些修改，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围之内。

Claims (17)

1.一种用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置包括：
支撑块，所述支撑块被配置为支撑上面安装有图像传感器的基板；
位移传感器，位移传感器被配置为检测所述图像传感器的倾斜状态以生成传感器倾斜信息，其中所述位移传感器测量位于由图像传感器实际上成像的有效区上的多个点的位移，以检测所述图像传感器的倾斜状态；
透镜支架，所述透镜支架借助紧固部件与所述基板连接；
紧固器，所述紧固器被驱动以加紧或者松开所述紧固部件；以及
控制器，所述控制器被配置为控制所述紧固器，
其中，所述控制器根据所述传感器倾斜信息被控制，以控制所述紧固器按照不同的紧固程度来紧固或者松开所述紧固部件，从而校正所述图像传感器的所述倾斜状态；
所述装置还包括分配器，所述分配器被配置为将粘合剂施加到所述透镜支架的一个表面以将透镜镜筒附接到所述透镜支架，所述透镜被装配到所述透镜镜筒上；
所述装置还包括透镜夹持器，所述透镜夹持器被配置为在施加了所述粘合剂的所述透镜支架的粘合表面上夹持并且移动所述透镜镜筒以将所述透镜的中心对准到所述图像传感器的基准点。
2.根据权利要求1所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置还包括UV辐射器，所述UV辐射器被配置为将紫外线辐射到所述粘合剂并且对所述粘合剂进行固化。
3.根据权利要求1所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置还包括LED照明器，所述LED照明器被配置为提供均匀的照明以用肉眼检验所述透镜。
4.根据权利要求3所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，其中，所述LED照明器能够确定是否存在所述透镜的表面缺陷并且检验所述光轴。
5.根据权利要求1所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置还包括测试图系统，所述测试图系统具有测试图案，所述测试图案通过所述透镜由所述图像传感器检测。
6.根据权利要求5所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置还包括准直器透镜，所述准直器透镜被布置在所述透镜与所述测试图系统之间以减少所述透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，其中，所述紧固部件为至少两个螺栓，并且所述紧固器是用于拧紧或者松开所述至少两个螺栓的螺栓紧固器。
8.一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤：
将基板设置到支撑块，图像传感器被安装在所述基板上并且透镜支架通过紧固部件被紧固到所述基板，其中，通过所述透镜支架的支架孔露出所述图像传感器的有效区；
测量通过所述支架孔被露出的所述图像传感器的所述有效区的多个点的位移以生成传感器倾斜信息从而校正所述图像传感器的倾斜，其中，根据所述传感器倾斜信息按照不同的紧固程度来紧固或者松开所述紧固部件，从而校正所述图像传感器的倾斜状态；
将粘合剂施加到所述透镜支架的一个表面以将透镜镜筒附接到所述透镜支架，所述透镜被装配到所述透镜镜筒上；
移动所述透镜镜筒以将所述透镜的中心对准到所述图像传感器的基准点。
9.根据权利要求8所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，
其中将所述透镜的中心对准到所述图像传感器的基准点，为控制器根据透镜图像控制所述透镜镜筒，所述透镜图像为通过所述透镜由所述图像传感器检测的测试图的图像。
10.根据权利要求8所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法还包括以下步骤：
使测试图的基准点和所述图像传感器的基准点相匹配，其中，控制器被驱动以根据视觉图像使所述支撑块或者所述测试图移位，所述视觉图像为由视觉摄像头检查的所述图像传感器的图像。
11.根据权利要求10所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，其中，所述图像传感器的所述基准点为该图像传感器的中心点，并且所述测试图的所述基准点为该测试图的中心点。
12.一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤：
对根据权利要求8-11任一项所述方法组装的摄像头模块进行加热；
将所述摄像头模块设置到支撑块；
测量位于所述透镜镜筒的一部分上的多个点以生成镜筒倾斜信息；以及
根据所述镜筒倾斜信息控制所述支撑块。
13.根据权利要求12所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法还包括以下步骤：
使用确定图像来确定所述摄像头模块的光轴是好的还是坏的，其中，所述确定图像为由所述图像传感器检测的测试图。
14.根据权利要求12所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法还包括以下步骤：
为了使测试图的基准点和所述透镜的基准点相匹配，根据加热的视觉图像使所述支撑块或者所述测试图移位，其中，所述加热的视觉图像为在加热所述粘合剂之后由视觉摄像头检查的所述透镜的图像。
15.根据权利要求14所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，其中，所述透镜的所述基准点为该透镜的中心点，并且所述测试图的所述基准点为该测试图的中心点。
16.根据权利要求12所述的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，其中，由共焦位移传感器测量所述透镜镜筒的所述多个点。
17.一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤：
测量位于根据权利要求8-11任一项所述方法组装的摄像头模块的基板上的多个点以生成基板倾斜信息；
对所述摄像头模块进行加热；
将所述摄像头模块设置到支撑块；
驱动控制器以根据所述基板倾斜信息控制所述支撑块；以及使得所述控制器使用确定图像来确定所述摄像头模块的光轴是好的还是坏的，其中，所述确定图像为由所述图像传感器检测的测试图的图像。
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