CN107295235A - 一种双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法，该双摄像头模组自动核准装置包括操作平台，操作平台上设有至少一组可移动的操作工位和核准工位；操作工位上设有用于拍照并定位主,副摄像头的X轴方向和Y轴方向的CCD定位机构、用于检测并定位主,副摄像头的Z轴方向的镭射测高仪以及用于检测并定位主,副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的影像校正装置;核准工位上分别设有用于支撑定位主、副摄像头的主、副摄固定机构以及用于对副摄像头进行六轴调节的六轴平台。本发明集成了CCD定位机构、影像校正装置、镭射测高仪、六轴平台于一体，改善了双摄像头手机模组制作的硬件环境，提升了产品的一致性及各方面的性能。

Description

一种双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法

技术领域

本发明涉及摄像头模组组装设备领域，更具体地说，涉及一种双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法。

背景技术

双摄像头模组可以在不增加模组厚度的状况下提供更多拍摄的可能性，两个并列的摄像头并不是完全一样的，一般一个为广角镜头、一个则是光学变焦镜头。双摄像头的设置可以增加用户的拍摄需求，在不同焦距的镜头之间切换，实现无损变焦以达到最好的画质；双摄像头还可以有效提升弱光下的拍摄效果，不同光圈参数的两个摄像头图像进行对比，调整至最接近真实场景的数值，有效抑制噪点，两个小摄像头可以做到接近一个大摄像头的拍摄效果，由于智能手机厚度的限制是不可能塞下一个高端的大镜头，双摄像头则可以平衡效果和模组厚度之间的矛盾。且双摄像头还可以实现3D拍摄，两组图片进行合成还可以获得更好的景深效果，捕捉快速移动的物体。

双摄像头组装时，需要保证两个摄像头的中心轴相互平行，以使两个镜头模组拍摄目标的中心点一致，传统的制作方式是，需要人工在工位操作上，智能化程度低下，自动校正核准的精准度低，人工取放、转送产品等人工操作成本加大。因此，迫切需要对双摄像头的制作硬件环境进行改善，以达到节省人力、机台成本，较大缩短产品制作周期的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法。本发明集成了CCD定位机构、影像校正装置、镭射测高仪、六轴平台于一体，改善了双摄像头手机模组制作的硬件环境，提升了产品的一致性及各方面的性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种双摄像头模组自动核准装置，所述双摄像头模组包括主摄像头和副摄像头，该双摄像头模组自动核准装置包括操作平台，所述操作平台上设有至少一组可移动的操作工位和核准工位；所述操作工位上设有用于拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向的CCD定位机构、用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向的镭射测高仪以及用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的影像校正装置;所述核准工位上设有用于支撑定位主摄像头的主摄固定机构、用于支撑定位副摄像头的副摄固定机构以及用于对副摄像头进行六轴调节，使其中心轴与所述主摄像头的中心轴相互平行的六轴平台。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，该双摄像头模组自动核准装置还包括用于调整所述操作工位沿X轴方向移动的X轴移动装置和用于调整所述操作工位沿Y轴方向移动的Y轴移动装置；所述操作工位安装在X轴移动装置上，所述X轴移动装置安装在Y轴移动装置上。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述X轴移动装置包括X轴丝杆、X轴固定螺母、X轴电机、X轴导轨以及第一安装板；所述X轴丝杆插装在X轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述X轴电机驱动X轴丝杆旋转；所述操作工位安装在第一安装板上；所述第一安装板固定在X轴固定螺母和X轴导轨上，所述X轴丝杆旋转，第一安装板在X轴固定螺母的带动下，沿着X轴导轨的长度方向移动；所述Y轴移动装置包括Y轴丝杆、Y轴固定螺母、Y轴电机、Y轴导轨以及第二安装板；所述Y轴丝杆插装在Y轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转；所述第二安装板固定在Y轴固定螺母和X轴导轨上，所述Y轴丝杆旋转，第二安装板在Y轴固定螺母的带动下，沿着Y轴导轨的长度方向移动。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述操作工位还包括用于调整所述CCD定位机构沿Z轴方向移动的Z轴移动装置。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述Z轴移动装置包括Z轴丝杆、Z轴固定螺母、Z轴电机、Z轴导轨以及第三安装板；所述Z轴丝杆插装在Z轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转；所述CCD定位机构以及点胶器固定在第三安装板上；所述第三安装板固定在Z轴固定螺母和Z轴导轨上，所述Z轴丝杆旋转，第三安装板在Z轴固定螺母的带动下，沿着Z轴导轨的长度方向移动。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述影像校正装置包括固定支架、通过丝杆机构可活动连接在固定支架上的光源平板与chart图、以及驱动双摄像头模组运作的测试工装；所述测试工装与双摄像头模组电性连接；所述光源平板与chart图设置在双摄像头模组的上方。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述主摄固定机构包括用于支撑主摄像头的主摄固定座、用于压紧主摄像头的主摄压片以及驱动主摄压片将主摄像头锁定在主摄固定座上的主摄气缸；所述副摄固定机构包括用于支撑副摄像头的副摄固定座、用于压紧副摄像头的副摄压片以及驱动副摄压片将副摄像头锁定在副摄固定座上的副摄气缸。

本发明所述的双摄像头模组自动核准装置，其中，所述六轴平台包括用于X轴方向调节的第一轴调整机构、用于Y轴方向调节的第二轴调整机构、用于Z轴方向调节的第三轴调整机构、用于Z轴旋转方向调节的第四轴调整机构、用于ZX面方向调节的第五轴调整机构、用于ZY面方向调节的第六轴调整机构。

本发明还提供一种双摄像头模组自动核准方法，采用如上所述的双摄像头模组自动核准装置进行自动核准，包括如下步骤：

（1）取主摄像头、副摄像头放置并锁紧于所述主摄固定机构、副摄固定机构中；

（2）所述CCD定位机构移动至主摄像头、副摄像头的上方，然后拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向，所述六轴平台根据CCD定位机构计算的结果对副摄像头进行X轴方向和Y轴方向的调整；

（3）开启所述影像校正装置，检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向，所述六轴平台根据影像校正装置计算的结果对副摄像头进行Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的调整；

（4）所述镭射测高仪检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向，所述六轴平台根据镭射测高仪计算的结果对副摄像头进行Z轴方向的调整，使副摄像头的中心轴与主摄像头的中心轴相互平行，完成自动核准的过程。

实施本发明的双摄像头模组自动核准装置及其自动核准方法，具有以下有益效果：

本发明提供一种双摄像头模组自动核准装置，通过将主、副摄像头分别固定于主、副摄固定机构上，然后根据CCD定位机构拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向，影像校正装置检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向，镭射测高仪检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向，最后通过六轴平台对副摄固定机构上副摄像头进行六轴调节(X轴、Y轴、Z轴、Z轴旋转、ZX面和ZY面)，使副摄像头的中心轴与主摄像头的中心轴相互平行，完成自动核准的过程，核准精度更加精确，本发明集成了CCD定位机构、影像校正装置、镭射测高仪、六轴平台于一体，改善了双摄像头手机模组制作的硬件环境，提升了产品的一致性及各方面的性能。

另外，较佳的，所述操作平台上自左向右依次设有两个所述操作工位。可实现1人操作2个工位集成作业，即形成了一种双摄像头模组自动组装一托二一体机台，高效节省了人力及硬件成本浪费，较大缩短了产品制作周期。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例双摄像头模组自动核准装置的结构示意图；

图2是图1中双摄像头模组自动核准装置局部的结构示意图；

图3是X轴移动装置和Y轴移动装置的拆解图；

图4是操作工位的结构示意图；

图5是操作工位另一角度的结构示意图；

图6是影像校正装置的结构示意图；

图7是核准工位的结构示意图。

其中，1、操作平台；2、操作工位；21、CCD定位机构；22、镭射测高仪；23、影像校正装置；231、固定支架；232、丝杆机构；233、光源平板；234、chart图；235、测试工装； 3、核准工位；31、主摄固定机构；311、主摄固定座；312、主摄压片；32、副摄固定机构；321、副摄固定座；322、副摄压片；323、副摄气缸；33、六轴平台；331、第一轴调整机构；332、第二轴调整机构；333、第四轴调整机构；334、第三轴调整机构；335、第六轴调整机构；336、第五轴调整机构；4、X轴移动装置；41、X轴丝杆；42、X轴固定螺母；43、X轴电机；44、X轴导轨；45、第一安装板；5、Y轴移动装置；51、Y轴丝杆；52、Y轴固定螺母；53、Y轴电机；54、Y轴导轨；55、第二安装板；6、Z轴移动装置；61、Z轴丝杆；62、Z轴固定螺母；63、Z轴电机；64、Z轴导轨；65、第三安装板。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1-7所示，一种双摄像头模组自动核准装置，所述双摄像头模组包括主摄像头和副摄像头，该双摄像头模组自动核准装置包括操作平台1、所述操作平台上设有两组组可移动的操作工位2和核准工位3；当然，也可以根据实际生产情况设置，设置更多的操作工位和核准工位，如三组或三组以上。

两组所述操作工位设置在工装台上，每组所述操作工位上设有用于拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向的CCD定位机构21、用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向的镭射测高仪22以及用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的影像校正装置23；所述镭射测高仪固定安装在工装台上，所述CCD定位机构活动安装在工装台上。

所述影像校正装置23包括固定支架231、通过丝杆机构232可活动连接在固定支架上的光源平板233与chart图234、以及驱动双摄像头模组运作的测试工装235，如图6所示；所述测试工装与双摄像头模组电性连接；所述光源平板与chart图设置在双摄像头模组的上方。将主、副摄像头安装在主、副摄固定机构锁紧后，连通测试工装，在电脑中使用软件打开摄像头，点亮光源平板，然后对光源下方的chart图上进行Mark点捕捉，经计算后，依据计算的结果，六轴平台对副摄像头进行Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的调整。

该双摄像头模组自动核准装置还包括用于调整所述操作工位沿X轴方向移动的X轴移动装置4和用于调整所述操作工位沿Y轴方向移动的Y轴移动装置5；所述操作工位安装在X轴移动装置上，所述X轴移动装置安装在Y轴移动装置上。

具体地，如图3所示，所述X轴移动装置4包括X轴丝杆41、X轴固定螺母42、X轴电机43、X轴导轨44以及第一安装板45；所述X轴丝杆插装在X轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述X轴电机驱动X轴丝杆旋转；所述操作工位安装在第一安装板上；所述第一安装板固定在X轴固定螺母和X轴导轨上，所述X轴丝杆旋转，第一安装板在X轴固定螺母的带动下，沿着X轴导轨的长度方向移动。所述Y轴移动装置5包括Y轴丝杆51、Y轴固定螺母52、Y轴电机53、Y轴导轨54以及第二安装板55；所述Y轴丝杆插装在Y轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转；所述第一安装板可活动安装在第二安装板上，所述第二安装板固定在Y轴固定螺母和Y轴导轨上，所述Y轴丝杆旋转，第二安装板在Y轴固定螺母的带动下，沿着Y轴导轨的长度方向移动。

如图4-5所示，所述操作工位还包括用于调整所述CCD定位机构沿Z轴方向移动的Z轴移动装置6。所述Z轴移动装置包括Z轴丝杆61、Z轴固定螺母62、Z轴电机63、Z轴导轨64以及第三安装板65；所述Z轴丝杆插装在Z轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转；所述CCD定位机构以及点胶器固定在第三安装板上；所述第三安装板固定在Z轴固定螺母和Z轴导轨上，所述Z轴丝杆旋转，第三安装板在Z轴固定螺母的带动下，沿着Z轴导轨的长度方向移动。

如图7所示，每组所述核准工位上设有用于支撑定位主摄像头的主摄固定机构31、用于支撑定位副摄像头的副摄固定机构32以及用于对副摄像头进行六轴调节，使其中心轴与所述主摄像头的中心轴相互平行的六轴平台33。

所述主摄固定机构31包括用于支撑主摄像头的主摄固定座311、用于压紧主摄像头的主摄压片312以及驱动主摄压片将主摄像头锁定在主摄固定座上的主摄气缸（图中未标示）；所述副摄固定机构32包括用于支撑副摄像头的副摄固定座321、用于压紧副摄像头的副摄压片322以及驱动副摄压片将副摄像头锁定在副摄固定座上的副摄气缸323。

所述六轴平台包括用于X轴方向调节的第一轴调整机构331、用于Y轴方向调节的第二轴调整机构332、用于Z轴方向调节的第三轴调整机构334、用于Z轴旋转方向调节的第四轴调整机构333、用于ZX面方向调节的第五轴调整机构336、用于ZY面方向调节的第六轴调整机构335。所述副摄固定机构固接于所述第六轴调整机构上。这样，通过第一、第二、第三、第四、第五、第六轴调整机构，可以实现对固定于副摄固定座上的副摄像头进行X轴、Y轴、Z轴、Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的调节，即实现六轴调节的功能。六轴平台也称为六轴位移平台或六轴滑台等，有气缸或电机等作为动力驱动各轴微调，此为现有技术，在此不再赘述。

本发明还提供一种采用如上所述的双摄像头模组自动核准装置进行自动核准的方法，包括如下步骤：

（1）取主摄像头、副摄像头放置并锁紧于所述主摄固定机构、副摄固定机构中；

（2）所述CCD定位机构进行X、Y、Z方向移动，移动至主摄像头、副摄像头的上方，然后拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向，所述六轴平台根据CCD定位机构计算的结果对副摄像头进行X轴方向和Y轴方向的调整；

（3）开启所述影像校正装置，检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向，所述六轴平台根据影像校正装置计算的结果对副摄像头进行Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的调整；

（4）所述镭射测高仪检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向，所述六轴平台根据镭射测高仪计算的结果对副摄像头进行Z轴方向的调整，使副摄像头的中心轴与主摄像头的中心轴相互平行，完成自动核准的过程。

对本领域的技术人员来说，可如以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双摄像头模组自动核准装置，所述双摄像头模组包括主摄像头和副摄像头，其特征在于，该双摄像头模组自动核准装置包括操作平台，所述操作平台上设有至少一组可移动的操作工位和核准工位；所述操作工位上设有用于拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向的CCD定位机构、用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向的镭射测高仪以及用于检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的影像校正装置;所述核准工位上设有用于支撑定位主摄像头的主摄固定机构、用于支撑定位副摄像头的副摄固定机构以及用于对副摄像头进行六轴调节，使其中心轴与所述主摄像头的中心轴相互平行的六轴平台。

2.如权利要求1所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，该双摄像头模组自动核准装置还包括用于调整所述操作工位沿X轴方向移动的X轴移动装置和用于调整所述操作工位沿Y轴方向移动的Y轴移动装置；所述操作工位安装在X轴移动装置上，所述X轴移动装置安装在Y轴移动装置上。

3.如权利要求2所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于， 所述X轴移动装置包括X轴丝杆、X轴固定螺母、X轴电机、X轴导轨以及第一安装板；所述X轴丝杆插装在X轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述X轴电机驱动X轴丝杆旋转；所述操作工位安装在第一安装板上；所述第一安装板固定在X轴固定螺母和X轴导轨上，所述X轴丝杆旋转，第一安装板在X轴固定螺母的带动下，沿着X轴导轨的长度方向移动；所述Y轴移动装置包括Y轴丝杆、Y轴固定螺母、Y轴电机、Y轴导轨以及第二安装板；所述Y轴丝杆插装在Y轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转；所述第二安装板固定在Y轴固定螺母和Y轴导轨上，所述Y轴丝杆旋转，第二安装板在Y轴固定螺母的带动下，沿着Y轴导轨的长度方向移动。

4.如权利要求3所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，所述操作工位还包括用于调整所述CCD定位机构沿Z轴方向移动的Z轴移动装置。

5.如权利要求4所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，所述Z轴移动装置包括Z轴丝杆、Z轴固定螺母、Z轴电机、Z轴导轨以及第三安装板；所述Z轴丝杆插装在Z轴固定螺母的内壁，并与其传动连接；所述Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转；所述CCD定位机构以及点胶器固定在第三安装板上；所述第三安装板固定在Z轴固定螺母和Z轴导轨上，所述Z轴丝杆旋转，第三安装板在Z轴固定螺母的带动下，沿着Z轴导轨的长度方向移动。

6.如权利要求1所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，所述影像校正装置包括固定支架、通过丝杆机构可活动连接在固定支架上的光源平板与chart图、以及驱动双摄像头模组运作的测试工装；所述测试工装与双摄像头模组电性连接；所述光源平板与chart图设置在双摄像头模组的上方。

7.如权利要求1所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，所述主摄固定机构包括用于支撑主摄像头的主摄固定座、用于压紧主摄像头的主摄压片以及驱动主摄压片将主摄像头锁定在主摄固定座上的主摄气缸；所述副摄固定机构包括用于支撑副摄像头的副摄固定座、用于压紧副摄像头的副摄压片以及驱动副摄压片将副摄像头锁定在副摄固定座上的副摄气缸。

8.如权利要求1所述的双摄像头模组自动核准装置，其特征在于，所述六轴平台包括用于X轴方向调节的第一轴调整机构、用于Y轴方向调节的第二轴调整机构、用于Z轴方向调节的第三轴调整机构、用于Z轴旋转方向调节的第四轴调整机构、用于ZX面方向调节的第五轴调整机构、用于ZY面方向调节的第六轴调整机构。

9.一种双摄像头模组自动核准方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的双摄像头模组自动核准装置进行自动核准，包括如下步骤：

（1）取主摄像头、副摄像头放置并锁紧于所述主摄固定机构、副摄固定机构中；

（2）所述CCD定位机构移动至主摄像头、副摄像头的上方，然后拍照并定位主摄像头和副摄像头的X轴方向和Y轴方向，所述六轴平台根据CCD定位机构计算的结果对副摄像头进行X轴方向和Y轴方向的调整；

（3）开启所述影像校正装置，检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向，所述六轴平台根据影像校正装置计算的结果对副摄像头进行Z轴旋转方向、ZX面方向、ZY面方向的调整；

（4）所述镭射测高仪检测并定位主摄像头和副摄像头的Z轴方向，所述六轴平台根据镭射测高仪计算的结果对副摄像头进行Z轴方向的调整，使副摄像头的中心轴与主摄像头的中心轴相互平行，完成自动核准的过程。