CN111093072A - 一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法，其中，装置包括图像传感器平整度调整机构、准直仪、自动点胶机以及UV照射灯；图像传感器平整度调整机构包括支撑底座以及多个测微头调节器；支撑底座包括上支撑板、下支撑板，及连接于上支撑板和下支撑板之间的支撑柱；上支撑板开设有用于多个测微头调节器的顶端穿出的通孔，多个测微头调节器的顶端穿出通孔的部分构成用于固定有图像传感器的固定板的支撑调节面；通过调节测微头调节器，以使得固定板处于水平状态。本发明能够实现免开机调整图像传感器平整度，省去了装机启动在显示端靠软件判断再调整的步骤，相对于现有技术效率提高了90％。

Description

一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法

技术领域

本发明涉及图像采集设备，更具体地说是一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法。

背景技术

对于图像采集设备而言，光学镜头光轴与图像传感器(例如CMOS/CCD等)平面需保持垂直，才能保证图像传感器采集到的图像四周均匀，减小像差。随着成像质量要求的不断提高，图像传感器平整度的要求也越来越高。但是由于存在公差的累积，图像传感器的平面很难与镜头光轴保持垂直，所以必须要对图像传感器的平整度进行调整确认方能满足要求。

现有的调整光轴垂直度的方法为先装机通电启动，在显示器端成像后，通过软件判断成像质量，再调整图像传感器固定螺丝来调整图像传感器与光轴的垂直度，从而实现图像传感器平整度的要求。但该方法需要装机、通电、启动、成像、软件判断、调整螺丝、再判断等一系列步骤，所需时间较长(一般需要2～3分钟时间)，调整效率低下，极大的限制了产线生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，包括图像传感器平整度调整机构；所述图像传感器平整度调整机构包括支撑底座以及多个测微头调节器；所述支撑底座包括上支撑板、下支撑板，及连接于上支撑板和下支撑板之间的支撑柱；所述上支撑板开设有用于多个所述测微头调节器的顶端穿出的通孔，多个所述测微头调节器的顶端穿出通孔的部分构成用于固定有图像传感器的固定板的支撑调节面；通过调节测微头调节器，以使得固定板处于水平状态。

其进一步技术方案为：所述测微头调节器为三个，分别为第一测微头调节器、第二测微头调节器以及第三测微头调节器；所述通孔为三个，分别为第一通孔、第二通孔以及第三通孔；所述第一测微头调节器对应于所述第一通孔，所述第二测微头调节器对应于所述第二通孔，所述第三测微头调节器对应于所述第三通孔；所述第一通孔位于所述上支撑板的后方中部，所述第二通孔和第三通孔分别位于所述上支撑板前方的两侧；所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔之间的连线构成一等边三角形。

其进一步技术方案为：所述装置还包括准直仪；所述图像传感器平整度调整机构还包括弹簧压柱起落架、多根第一弹簧柱、多根第二弹簧柱、多根定位柱以及具有玻璃反射面的覆盖件；所述弹簧压柱起落架固定于所述上支撑板的侧面；多根所述定位柱的下端与所述上支撑板固定连接，多根所述定位柱的上端穿过固定板上的预留孔，以对固定板进行横向定位，所述预留孔的直径大于所述定位柱的直径；多根所述第一弹簧柱的上端与弹簧压柱起落架连接，多根所述第一弹簧柱的下端轻压于所述固定板的上方；多根所述第二弹簧柱的上端与弹簧压柱起落架连接，多根所述第二弹簧柱的下端轻压于所述覆盖件的上方，以压紧固定板和覆盖件之间的金属连接件；所述准直仪设于所述覆盖件的正上方，以用于调整图像传感器相对于金属连接的平整度。

其进一步技术方案为：所述固定板为PCB板。

其进一步技术方案为：所述装置还包括自动点胶机以及UV照射灯；所述自动点胶机和UV照射灯均位于所述图像传感器平整度调整机构的侧面，所述自动点胶机点胶固定固定板和金属连接件，所述UV照射灯用于对固定板和金属连接件的点胶处进行照射以使其快速凝固。

另一方面，一种成像模组平整度调整、检测和固定的方法，所述方法包括：

将多个测微头调节器固定在上支撑板上且其顶端穿出于所述上支撑板上表面，以形成一支撑平面；

将固定有图像传感器的PCB板通过其预留孔穿过定位柱且放置于测微头调节器形成的支撑平面上；

将金属连接件放置于从PCB板的预留孔穿出的定位柱的顶部；

将覆盖件覆盖于金属连接件上表面；

控制弹簧压柱起落架，以使与其连接的第一弹簧柱和第二弹簧柱分别轻压于PCB板和覆盖将上；

通过准直仪观察其发射的激光分别在遇到图像传感器和覆盖件所反射形成的第一激光光斑和第二激光光斑的位置，并通过调节测微头调节器，使第一激光光斑和第二激光光斑的位置相重合；

启动点胶机，使金属连接件与PCB板相胶连；

启动UV照射灯对金属连接件与PCB板的连接处进行紫外光照射，以使得连接处的胶水迅速固化。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法，通过在图像传感器平整度调整机构和准直仪的作用下，能够实现免开机调整图像传感器平整度，省去了装机启动在显示端靠软件判断再调整的步骤，整个平整度调整过程只需10～15秒时间，耗时减小为现有技术的十分之一，相对于现有技术效率提高了90％，另外，与点胶机配合使用，可节省一个工位的成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置具体实施例中图像传感器平整度调整机构的结构示意图；

图2为本发明一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置具体实施例中支撑底座的俯视图；

图3为本发明一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置具体实施例中固定板、金属连接件以及覆盖件的结构示意图；

图4为本发明一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置具体实施例的组装图。

附图标记

1、图像传感器平整度调整机构；11、支撑底座；111、下支撑板；112、上支撑板；113、支撑柱；12、弹簧压柱起落架；13、第一弹簧柱；14、第二弹簧柱；15、固定板；151、图像传感器；16、金属连接件；17、覆盖件；18、测微头调节器；2、准直仪；3、自动点胶机；4、UV照射灯。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

对图像采集设备(例如，摄像头)而言，光学镜头光轴与图像传感器151(例如CMOS/CCD等)平面需保持垂直，以保证图像传感器151采集到的图像四周均匀，减小像差。但现有技术是需要通电启动后再通过软件的方式来进行调节，这种调节方式存在的弊端是需要通电启动后才能进行调节，而且调节所花费的时间较长，从而限制了产线生产效率。因此，为了解决现有技术的存在的缺陷，本发明提供了一种图像采集设备的图像传感器151平整度调节装置，该装置能够实现免开机(即无需通电启动)对图像传感器151的平整度进行调节，省去了装机启动在显示端靠软件判断再调整的繁琐步骤，从而提高调节效率。

下面介绍本装置的具体结构，请参考图2，该装置包括图像传感器151平整度调整机构1；图像传感器151平整度调整机构1包括支撑底座11以及多个测微头调节器18；支撑底座11包括上支撑板112、下支撑板111，及连接于上支撑板112和下支撑板111之间的支撑柱113；上支撑板112开设有用于多个测微头调节器18的顶端穿出的通孔，多个测微头调节器18的顶端穿出通孔的部分构成用于固定有图像传感器151的固定板15的支撑调节面；通过调节测微头调节器18，以使得固定板15处于水平状态。图像传感器151平整度调整机构1还包括弹簧压柱起落架12、多根第一弹簧柱13、多根第二弹簧柱14、多根定位柱以及具有玻璃反射面的覆盖件17；弹簧压柱起落架12固定于上支撑板112的侧面；多根定位柱的下端与上支撑板112固定连接，多根定位柱的上端穿过固定板15上的预留孔，以对固定板15进行横向定位，预留孔的直径大于定位柱的直径；多根第一弹簧柱13的上端与弹簧压柱起落架12连接，多根第一弹簧柱13的下端轻压于固定板15的上方；多根第二弹簧柱14的上端与弹簧压柱起落架12连接，多根第二弹簧柱14的下端轻压于覆盖件17的上方，以压紧固定板15和覆盖件17之间的金属连接件16。

具体的，固定板15为PCB板。图像传感器151设置于PCB板上，通过调整PCB板来实现图像传感器151平整度的调整。PCB板上设置有多个通孔，本实施例中，通孔为三个，分别为第一通孔、第二通孔以及第三通孔，第一通孔位于上支撑板112的后方中部，第二通孔和第三通孔分别位于上支撑板112前方的两侧；第一通孔、第二通孔以及第三通孔之间的连线构成一等边三角形，以便于手工调节。微头调节器为锥形形状，本实施例中，测微头调节器18为三个，分别为第一测微头调节器18、第二测微头调节器18以及第三测微头调节器18；第一测微头调节器18对应于第一通孔，第二测微头调节器18对应于第二通孔，第三测微头调节器18对应于第三通孔。通过控制测微头调节器18顶端伸出通孔的长短，即可实现对PCB板的平整度调节。另外，测微头调节器18不仅可以对PCB板的平整度进行调节，而且还可以解决因PCB板上下调整引起的孔位移动所造成的“卡壳”现象。

进一步的，请参考图1、3、4，测微头调节器18装置还包括准直仪2、自动点胶机3以及UV照射灯4；准直仪2设于覆盖件17的正上方，以用于调整图像传感器151相对于金属连接的平整度。自动点胶机3和UV照射灯4均位于图像传感器151平整度调整机构1的侧面，自动点胶机3点胶固定固定板15和金属连接件16，UV照射灯4用于对固定板15和金属连接件16的点胶处进行照射以使其快速凝固。

具体的，图像传感器151的平整度是相对于光学镜头的光轴而言的，光学镜头底部有连接图像传感器151的连接面，此面与光轴垂直，所以可以以此面为基准来调整图像传感器151的平整度。制作加工高精度高强度金属连接件16，将其与固定有图像传感器151的PCB板点胶固定后，再用螺丝将金属连接件16锁于光学镜头底部连接面，如果在点胶前，可以保证图像传感器151与该金属连接件16平面平行，那么就可以保证图像传感器151平面与光轴垂直，做到最小公差。所以，调整图像传感器151的平整度可等价于调整图像传感器151平面与金属连接件16平面的平行度。

准直仪利用其内置激光器发射一束激光，如果在激光路径上遇到反射面，则反射回的激光会在准直仪成像，形成一个激光光斑，如果在此激光路径上有前后两个反射面(第一反射面可以透射)，则在准直仪上会成像两个光斑，当两个光斑重合时，可说明两个反射面平行。根据这一原理，我们可以调整图像传感器151平面与金属连接件16平面的平行度。

对于图像传感器151，其表面本身存在一定的反射率，可以直接用作准直仪的第二反射面。至于金属连接件16，需单独制作一个与金属连接件16表面平行且拥有玻璃反射面的覆盖件17来形成第一反射面。使用时，定位柱穿过PCB板的预留孔的部分形成了一个支撑平台，将金属连接件16置于支撑平台上，覆盖件17置于金属连接件16上，再用三根第一弹簧柱13和三根第二弹簧柱14压住覆盖件17以防止其移动。

至此，准直仪可以从整个平整度调节装置的上方照射激光，从而收集到覆盖件17的玻璃反光面和图像传感器151的表面所反射而形成的两个光斑。通过调整测微头调节器18的顶端伸出通孔的高度，可以调整图像传感器151所形成的光斑的位置，直到两个光斑的位置重合，即完成图像传感器151平整度的调节。

当通过测微头调节器18将玻璃反光面和图像传感器151的表面所反射而形成的两个光斑的位置调节至重合时，便可利用自动点胶机3点胶固定PCB板与金属连接件16，点胶后，启动UV照射灯4对金属连接件16与PCB板相的连接处进行紫外光照射，以使得连接处的胶水迅速固化。这样，整个图像传感器151平整度调整过程就完成了。再通过金属连接件16将图像传感器151固定于光学镜头底部，此时，图像传感器151平面与光轴基本垂直，极大程度上消除了累积误差。

本发明还提供了一种一种成像模组平整度调整、检测和固定的方法，该调节方法采用的装置为上述的成像模组平整度调整、检测和固定的装置，该方法包括以下步骤：

第一步：将多个测微头调节器固定在上支撑板上且其顶端穿出于上支撑板上表面，以形成一支撑平面；

第二步：将固定有图像传感器的PCB板通过其预留孔穿过定位柱且放置于测微头调节器形成的支撑平面上；

第三步：将金属连接件放置于从PCB板的预留孔穿出的定位柱的顶部；

第四步：将覆盖件覆盖于金属连接件上表面；

第五步：控制弹簧压柱起落架，以使与其连接的第一弹簧柱和第二弹簧柱分别轻压于PCB板和覆盖将上；

第六步：通过准直仪观察其发射的激光分别在遇到图像传感器和覆盖件所反射形成的第一激光光斑和第二激光光斑的位置，并通过调节测微头调节器，使第一激光光斑和第二激光光斑的位置相重合；

第七步：启动点胶机，使金属连接件与PCB板相胶连；

第八步：启动UV照射灯对金属连接件与PCB板的连接处进行紫外光照射，以使得连接处的胶水迅速固化。

本发明提供的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置及方法，通过在图像传感器平整度调整机构和准直仪的作用下，能够实现免开机调整图像传感器平整度，省去了装机启动在显示端靠软件判断再调整的步骤，整个平整度调整过程只需10～15秒时间，耗时减小为现有技术的十分之一，相对于现有技术效率提高了90％，另外，与点胶机配合使用，可节省一个工位的成本。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，其特征在于，包括图像传感器平整度调整机构；所述图像传感器平整度调整机构包括支撑底座以及多个测微头调节器；所述支撑底座包括上支撑板、下支撑板，及连接于上支撑板和下支撑板之间的支撑柱；所述上支撑板开设有用于多个所述测微头调节器的顶端穿出的通孔，多个所述测微头调节器的顶端穿出通孔的部分构成用于固定有图像传感器的固定板的支撑调节面；通过调节测微头调节器，以使得固定板处于水平状态。

2.根据权利要求1所述的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，其特征在于，所述测微头调节器为三个，分别为第一测微头调节器、第二测微头调节器以及第三测微头调节器；所述通孔为三个，分别为第一通孔、第二通孔以及第三通孔；所述第一测微头调节器对应于所述第一通孔，所述第二测微头调节器对应于所述第二通孔，所述第三测微头调节器对应于所述第三通孔；所述第一通孔位于所述上支撑板的后方中部，所述第二通孔和第三通孔分别位于所述上支撑板前方的两侧；所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔之间的连线构成一等边三角形。

3.根据权利要求1所述的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，其特征在于，所述装置还包括准直仪；所述图像传感器平整度调整机构还包括弹簧压柱起落架、多根第一弹簧柱、多根第二弹簧柱、多根定位柱以及具有玻璃反射面的覆盖件；所述弹簧压柱起落架固定于所述上支撑板的侧面；多根所述定位柱的下端与所述上支撑板固定连接，多根所述定位柱的上端穿过固定板上的预留孔，以对固定板进行横向定位，所述预留孔的直径大于所述定位柱的直径；多根所述第一弹簧柱的上端与弹簧压柱起落架连接，多根所述第一弹簧柱的下端轻压于所述固定板的上方；多根所述第二弹簧柱的上端与弹簧压柱起落架连接，多根所述第二弹簧柱的下端轻压于所述覆盖件的上方，以压紧固定板和覆盖件之间的金属连接件；所述准直仪设于所述覆盖件的正上方，以用于调整图像传感器相对于金属连接的平整度。

4.根据权利要求1所述的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，其特征在于，所述固定板为PCB板。

5.根据权利要求3所述的一种成像模组平整度调整、检测和固定的装置，其特征在于，所述装置还包括自动点胶机以及UV照射灯；所述自动点胶机和UV照射灯均位于所述图像传感器平整度调整机构的侧面，所述自动点胶机点胶固定固定板和金属连接件，所述UV照射灯用于对固定板和金属连接件的点胶处进行照射以使其快速凝固。

6.一种成像模组平整度调整、检测和固定的方法，其特征在于，所述方法包括：

将多个测微头调节器固定在上支撑板上且其顶端穿出于所述上支撑板上表面，以形成一支撑平面；

将固定有图像传感器的PCB板通过其预留孔穿过定位柱且放置于测微头调节器形成的支撑平面上；

将金属连接件放置于从PCB板的预留孔穿出的定位柱的顶部；

将覆盖件覆盖于金属连接件上表面；

控制弹簧压柱起落架，以使与其连接的第一弹簧柱和第二弹簧柱分别轻压于PCB板和覆盖将上；

通过准直仪观察其发射的激光分别在遇到图像传感器和覆盖件所反射形成的第一激光光斑和第二激光光斑的位置，并通过调节测微头调节器，使第一激光光斑和第二激光光斑的位置相重合；

启动点胶机，使金属连接件与PCB板相胶连；

启动UV照射灯对金属连接件与PCB板相的连接处进行紫外光照射，以使得连接处的胶水迅速固化。

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