CN112312123A - 光学机构对准检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学机构对准检查装置，本发明的光学机构对准检查装置的特征在于，包括：光学机构，设置有具备圆筒状光路的壳体、为了向对象面提供检查用照明光而配设在所述壳体内的光源、和用于将从所述光源照射的照明光转换成平行光线的准直镜；及对准评价部，设置有用于将所述平行光线转换成聚焦光线的聚光镜，且配设在所述光学机构的前方。

Description

光学机构对准检查装置
技术领域
本发明涉及一种光学机构对准检查装置，更为详细地涉及一种能够容易获知在图像传感器的检查中使用的光学机构的对准状态的光学机构对准检查装置。
背景技术
一般来说，手机内置型摄像头模块通过将图像传感器安装在印刷有电路图案的PCB(印刷电路板)基板上，并在图像传感器的上部贴附具有透镜的壳体后，贴附与所述PCB基板的电路图案电连接的柔性印刷电路(Flexible printed circuit，FPC)来完成。
PCB基板上的电路图案不仅与图像传感器电连接，还与上述FPC连接，因此通过图像传感器转换为电信号的影像信号可通过电路图案传送到手机。
为了生产这种摄像头模块，需要依次执行在印刷有电路图案的PCB基板上接合图像传感器的工序；在图像传感器的上方接合壳体的工序；以及为了将所述PCB基板和外部电连接而接合FPC等的连接构件的工序等。
另外，为了完成摄像头模块，必须执行用于判别图像传感器是否不良的检查程序，而为了提高摄像头模块的生产效率，最好在将壳体组装到PCB基板之前检查图像传感器的性能。
以往为了检查图像传感器，采用一种检查装置，该检查装置使用如图1所示准直仪那样的光学机构10。
这种光学机构10包括：具备圆筒状光路的壳体11；为了向如图像传感器S1的成像面那样的对象面提供照明光而配设在所述壳体11内部的一侧的光源12；和为了将从所述光源12照射的照明光转换成平行光线而配设在所述壳体11内部的另一侧的准直镜13，其中，所述光源12通过PCB基板固定在壳体11内，所述准直镜13通过粘接剂或其他固定构件固定在壳体11内。
所述光学机构10通过向图像传感器S1提供照明光，能够分析从所述图像传感器S1获取的影像图像来评价图像传感器S1的性能。
此时，配设在所述壳体11内的光源12的中心轴和所述准直镜13的中心轴只有与壳体的中心轴CL对准才能使照明光的光轴(Optical axis；OA)与壳体11的中心轴CL对齐，进而能够保证采用光学机构10的检查性能。
然而，如果像图2的(a)那样，在所述光学机构10的壳体11内部，准直镜13以倾斜状态固定，或者像图2的(b)那样，在所述光学机构10的壳体11内部，光源12以倾斜状态固定，则从光源12提供的照明光的光轴OA将与壳体11的中心轴CL不一致，会导致检查装置的可靠性下降。
此外，如图3所示，配设在图像传感器S1的前方的多个光学机构10、10'必须设置为壳体11的中心轴CL分别通过图像传感器S1的中心点。然而，即使在光学机构10的透镜12及准直镜13的对准状态良好，从而照明光的光轴OA与壳体11的中心轴CL对齐的情况下，如果光学机构10'的壳体11以倾斜规定角度Θ的状态设置，由于壳体11的中心轴CL偏离图像传感器S1的中心点，因此也会导致检查装置的可靠性下降。
尤其，如上所述的光学机构10由于照明光以平行光线形式提供，因此不能获知在内部的光源12和准直镜13的对准状态。因此，即使在光学机构10以壳体11的中心轴CL经过图像传感器S1的中心点的方式对准设置的情况下，由于不能确认光学机构10内部的光源12或准直镜13的对准状态，因此也难以保证精密的检查性能。
专利文献1：韩国专利第10-1470424号(2014年12月9日)
发明内容
本发明是为了解决如上所述以往问题而提出的，其目的是提供一种光学机构对准检查装置，光学机构对准检查装置在光学机构的前端部临时配设对准状态显示部，由此能够容易获知在图像传感器检查中使用的光学机构的对准状态，其中，该对准状态显示部能够将从光学机构提供的照明光聚焦并显示为点状的照明光点。
上述目的可通过本发明的光学机构对准检查装置来实现。该光学机构对准检查装置包括：光学机构，设置有具备光路的壳体、为了向对象面提供检查用照明光而配设在所述壳体内的光源、和用于将从所述光源照射的照明光转换成平行光线的准直镜；及对准评价部，设置有用于将所述平行光线转换成聚焦光线的聚光镜，且配设在所述光学机构的前方。
其中，所述对准评价部优选包括适配器，所述适配器在支撑所述聚光镜的状态下能够装卸地组装于所述壳体的前端部。
此外，优选设置有多个所述光学机构，所述对准状态评价部分别配设在光学机构的前方，分别配设在多个光学机构的前方的对准评价部的聚光镜被设定为聚焦到一个地方。
此外，所述对象面优选由图像传感器的成像面构成。
此外，所述对象面优选由屏幕构成，所述对准评价部包括激光照射部，所述激光照射部能够沿与所述壳体的中心轴平行的方向朝向所述屏幕照射激光。
此外，所述激光照射部优选配设为能够以壳体的中心轴为中心进行旋转。
此外，优选设置有多个所述激光照射部，多个所述激光照射部配设为关于所述壳体的中心轴对称。
此外，优选进一步包括用于拍摄投射到所述屏幕的照明光的检查用摄像头。
根据本发明提供如下的光学机构对准检查装置，该光学机构对准检查装置在光学机构的前端部临时配设对准状态显示部，由此能够容易获知在图像传感器检查中使用的光学机构的对准状态，其中，该对准状态显示部能够将从光学机构提供的照明光聚焦并显示为点状的照明光点。
附图说明
图1为在以往的光学机构对准检查装置中使用的光学机构的剖视图。
图2及图3为用于显示以往光学机构的对准错误状态的剖视图。
图4为本发明的第一实施例的光学机构对准检查装置的示意性结构图。
图5及图6为表示通过本发明的光学机构对准检查装置判定为对准错误的状态的图。
图7为表示从本发明的光学机构对准检查装置中去除对准评价部的状态的剖视图。
图8为本发明的第二实施例的光学机构对准检查装置的示意性结构图。
具体实施方式
在对本发明进行说明之前，需要说明的是，在几个实施例中对具有相同结构的结构要素使用相同的附图标记，并在第一实施例中进行代表性的说明，在其他实施例中说明与第一实施例不同的结构。
下面，参照附图对本发明的第一实施例的光学机构对准检查装置进行详细说明。
在附图中，图4为本发明的第一实施例的光学机构对准检查装置的示意性结构图。
如在上述图中所示，本发明的光学机构对准检查装置包括：配设在对象面的前方的光学机构10；和能够装卸地配设在所述光学机构10的面向所述对象面的前端部的对准评价部20。
所述光学机构10包括：具有圆筒状光路的壳体11；为了向如图像传感器S1的成像面那样的对象面提供照明光而配设在所述壳体11内部的一侧的光源12；和为了将从所述光源12照射的照明光转换成平行光线而配设在所述壳体11内部的另一侧的准直镜13。
另外，在本实施例中，以所述光学机构10由将发散光线转换成平行光线的准直仪(collimator)来构成且采用这种准直仪来检查图像传感器S1的性能为例进行了说明，但并不限于此。
所述光源12可由至少一个发光二极管构成，可通过印刷电路板定位在壳体11的内部。
所述准直镜13用于将从所述光源12以发散光线形式提供的照明光转换成平行光线形式，其由凸透镜形式构成，可通过粘接剂或其他固定构件定位在壳体11内。
另外，根据检查种类，在所述光源12和准直镜13之间可配设有用于将从光源12提供的照明光扩散的扩散器(defuser，未图示)和印刷有检查用图案且具有透光性的测试用图像图表(未图示)。
所述对准评价部20临时配设在所述光学机构10的前方，以便确认所述光学机构10的光源12、准直镜13及壳体11的对准状态，所述对准评价部20包括：用于将经过所述光学机构10的准直镜13的平行光线形式的照明光转换成聚焦光线形式的聚光镜22；和在支撑所述聚光镜22的状态下能够装卸地组装在所述壳体11的前端部的适配器21。
所述聚光镜22可由能够将平行光线形式的照明光转换成聚焦光线形式的凸透镜形式来构成，并且可通过粘接剂或其他固定构件固定在适配器21内。
所述适配器21由圆筒管形式构成，其一端部可以能够装卸地结合到所述壳体11的前端。为此，优选在所述壳体11上设置有第一结合部，在所述适配器21上设置有可以能够装卸地组装到所述第一结合部的第二结合部。在附图中，以所述第一结合部由形成在壳体11的前端部外周面上的外螺纹部构成、且所述第二结合部由形成在适配器21的内周面上的内螺纹部构成为例进行了图示，但并不限于此，除了螺纹结合方式之外，还可以采用能够装卸地组装的各种结合结构。另外，在所述适配器21组装在所述壳体11的状态下，所述适配器21的中心轴优选与所述壳体11的中心轴CL对齐。
根据检查环境或待检查图像传感器S1的种类，可设置有多个所述光学机构10，多个光学机构10可以以待检查图像传感器S1为中心，以辐射状或对称形式配设。此外，所述对准评价部20分别配设在所述多个光学机构10的前端，对准评价部20的聚光镜22分别配设在多个光学机构10的前方并被设定为在图像传感器S1上的一个地方聚焦。
下面，对上述光学机构对准检查装置的第一实施例的操作进行说明。
在附图中，图5及图6为表示通过本发明的光学机构对准检查装置判定为对准错误的状态的图，图7为表示从本发明的光学机构对准检查装置中去除对准评价部20的状态的剖视图。
首先，如图4所示，对准评价部20的适配器21可以能够装卸地结合到光学机构10的壳体11的前端部。
若如此在光学机构10的前端配设对准评价部20，则通过光学机构10的准直镜13转换为平行光线形式的照明光通过对准评价部20的聚光镜22转换为聚焦光线的形式，聚焦光线形式的照明光聚光到图像传感器S1上，并显示为点状照明光点P。
即，从光学机构10的光源12提供的照明光经过准直镜13及聚光镜22，以点状照明光点P显示在图像传感器S1上，因此通过图像传感器S1获取的图像，能够容易确认光学机构10的对准状态。
具体来说，图4表示在光学机构10的内部配设的光源12和准直镜13与壳体11的中心轴CL对准的状态，如此在光源12和准直镜13的对准状态良好的情况下，通过聚光镜22聚光并在图像传感器S1的成像面中央显示点状照明光点P。
此外，当如图5的(a)那样配设在光学机构10内部的光源12的中心轴与壳体11的中心轴CL不对齐，或者如图5的(b)那样配设在光学机构10内部的准直镜13的中心轴与壳体11的中心轴CL不对齐，或者如图6那样光学机构10'的壳体11的中心轴CL不经过图像传感器S1的中心点时，照明光的光轴OA不会与壳体11的中心轴CL对齐。此时，通过所述对准评价部20的聚光镜22转换为聚焦光线形式并以点状来显示的照明光点P在所述图像传感器S1的成像面上位于向中央一侧偏离的位置，因此无法容易确认光学机构10的光源12或准直镜13的对准状态及光学机构10的壳体11的对准状态。
其中，所述光源12和准直镜13的对准状态可通过以下方式来判定：即，通过确认从所述图像传感器S1的一侧端部与照明光点P之间的间隔值W1减去所述图像传感器S1的另一侧端部与照明光点P之间的间隔值W2后的值的绝对值(absolute value)是否超过预设的可接受误差值来判定。当所述绝对值超过可接受误差值时可判定为对准不良，未超过可接受误差值时可判定为对准良好。
另外，当采用以图像传感器S1为中心以辐射状或对称形式配设的多个光学机构10来检查图像传感器S1时，可通过按预设的顺序点亮多个光学机构10的光源12的方法等来确定多个光学机构10中对准状态不良的光学机构10'。
在如上所述那样采用对准评价部20来确认光学机构10的对准状态之后，如图7所示，可在去除组装在光学机构10的前端部的对准评价部20后，采用光学机构10执行图像传感器S1的检查。
根据如上所述的本实施例，可通过对准评价部20容易判断用于检查图像传感器S1的光学机构10的对准状态，并且对于判定为对准不良的光学机构10，可通过更换或调整位置来容易对准光学机构10，因此能够提高采用光学机构10的检查精度及可靠度。
下面，对本发明的第二实施例的光学机构对准检查装置进行说明。
在附图中，图8为本发明的第二实施例的光学机构对准检查装置的示意性结构图。
本发明的第二实施例的光学机构对准检查装置与上述第一实施例的结构上的区别在于，对象面由能够将光学机构10的照明光投射的屏幕S2来构成，并且进一步包括可提供用于确认对准状态的基准线的激光照射部30及可从所述屏幕S2获取影像图像的检查用摄像头40。
在上述第一实施例中，对象面由图像传感器S1的成像面来构成，这种情况下，在对所述图像传感器S1施加电源，并通过信号线来将从图像传感器S1获取的影像图像传送到额外的控制器等等，如此只有在对图像传感器S1施加电源的状态下才能确认光学机构10是否对准。相反，当将对象面设定为能够将光学机构10的照明光的点状点投射的屏幕S2时，即使在难以对图像传感器S1施加电源的情况下，也能确认光学机构10的对准状态。
此时，由于所述屏幕S2上未提供用于比较照明光点P的位置的基准线，因此可利用激光照射部30来提供用于判断光学机构10是否对准的激光点LP。
所述激光照射部30设置成能够沿与所述壳体11的中心轴CL平行的方向朝向所述屏幕S2照射激光。
对于这种激光照射部30，至少一个激光照射部30以能够以所述壳体11的中心轴CL为中心旋转的方式组装到所述对准评价部20的适配器21的外周面。此时，可在从所述壳体11的中心轴CL向一侧偏离的第一位置照射激光点LP，并且测量一侧激光点LP与照明光点P之间的间隔值W1，接着在第二位置照射激光点LP，并且测量另一侧激光点LP与照明光点P之间的间隔值W2。其中，所述第二位置为关于所述壳体11的中心轴CL，与所述第一位置对称的位置。
此时，优选将连接所述第一位置和所述第二位置的虚拟线段设定为经过壳体11的中心轴CL和照明光点P。
另外，所述激光照射部30可分别配设在所述适配器21的两侧，并且关于所述壳体11的中心轴CL构成对称。此外，在所述适配器21的外周面两侧上分别配设的激光照射部30优选设置成在所述适配器21的外周面上以所述壳体11的中心轴CL为中心能够旋转，以使将配设有一侧激光照射部30的第一位置和配设有另一侧激光照射部30的第二位置相连的虚拟线段能够经过壳体11的中心轴CL和照明光点P。
本发明的权利范围并不限于上述实施例，在所附的权利要求书的范围内可由多种形式的实施例来实现。在不脱离权利要求书中所要求保护的本发明精神的情况下本领域技术人员所能进行的多种变形范围也属于本发明权利要求书的记载范围。
附图标记说明
10 光学机构 11 壳体 CL 中心轴
12 光源 13 准直镜 OA 光轴
P 照明光点 20 对准评价部 21 适配器
22 聚光镜 30 激光照射部 LP 激光点
40 检查用摄像头 S1 图像传感器 S2 屏幕

Claims (8)

1.一种光学机构对准检查装置，包括：
光学机构，设置有具备光路的壳体、为了向对象面提供检查用照明光而配设在所述壳体内的光源、和用于将从所述光源照射的照明光转换成平行光线的准直镜；及
对准评价部，设置有用于将所述平行光线转换成聚焦光线的聚光镜，且配设在所述光学机构的前方。
2.根据权利要求1所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
所述对准评价部包括适配器，所述适配器在支撑所述聚光镜的状态下能够装卸地组装于所述壳体的前端部。
3.根据权利要求1所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
设置有多个所述光学机构，在光学机构的前方分别配设有所述对准评价部，分别配设在多个光学机构的前方的对准评价部的聚光镜被设定为聚焦到一个地方。
4.根据权利要求1所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
所述对象面由图像传感器的成像面构成。
5.根据权利要求1所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
所述对象面由屏幕构成，
所述对准评价部包括激光照射部，所述激光照射部能够沿与所述壳体的中心轴平行的方向朝向所述屏幕照射激光。
6.根据权利要求5所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
所述激光照射部配设为能够以壳体的中心轴为中心进行旋转。
7.根据权利要求5所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
设置有多个所述激光照射部，多个所述激光照射部配设为关于所述壳体的中心轴对称。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的光学机构对准检查装置，其特征在于，
进一步包括用于拍摄投射到所述屏幕的照明光的检查用摄像头。
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