CN115716190A - 一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法。多群镜头组包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，多群镜头组的组装方法包括：通过识别装置获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的初始位置；通过摄取装置将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群移动至组装工位；将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位；对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准。本申请的多群镜头组的组装方法使得组装的光学镜头之间的相对位置关系都比较合理，进而保证连续变焦系统在各个焦段位置上均具有良好的性能。

Description

一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法

技术领域

本申请涉及电子器件技术领域，具体而言，涉及一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法。

背景技术

智能手机的蓬勃发展和普及使其成为人们日常生活中的必备品之一，智能手机的使用涵盖了现代生活中的方方面面，不论是拍照、消费、工作还是娱乐等社会活动，都需要使用到智能手机的摄像模组。智能手机的摄像模组在设计的初期，只是为了单纯的满足用户能在手机上完成拍摄这一需求，使用户可以记录一些生活场景或者景色，相当于简化和轻量化后的相机。然而，近年来随着用户使用需求的改变和手机硬件和软件的发展，适应于手机的摄像模组的形态也发生了令人侧目的变化。

早期的手机摄像模组是单纯的摄像模组，一个简单的定焦的光路，在拍摄时需要用户移动拍摄位置来寻找清晰点，于此同时，环境光强对拍摄效果也有着巨大的影响。这种设计状态的摄像模组光路简单，直线的光路设计配合简单的镜片设置状态，虽然存在操作麻烦、成像效果差等弊端，但也能在一定程度上满足用户的拍摄需求。随着市场需求的不断升级，手机相关配置也需要不断的升级才能保持市场竞争力。就摄像模组而言，从低像素定焦模组到高像素定焦模组，定焦模组到动焦模组，单光圈模组到多光圈(动光圈)，普通焦距到长焦距，平面图像获取到立体图像获取，直线光路到转折光路等等，而其中，直线光路转变成转折光路这一改变，对模组的形态和功能产生了立竿见影的改变，随之而来的是摄像模组生产工艺的改变。

随着连续变焦模组的出现，连续变焦模组能够带给用户变焦拍摄的乐趣，由于连续变焦机构的基本原理是利用光学系统中两个或两个以上光学镜头组的移动来改变系统的组合焦距，同时保持像面位置不动，且在变焦过程中成像质量始终保持良好，拍摄从近到远的各个距离的清晰图像需要对应光学镜头在这些焦段上的光学性能质量较好，也就是，说与一般的定焦的光学系统不同的是，连续变焦系统为了保证在各个焦段上光学系统均有良好的性能，需要保证两个以上的光学镜头组在各个焦段上的相对位置关系比较理想，才能保证整体的光学系统在各个焦段上均具有良好的性能。

在现有的多群光学镜头组组装过程中，将多群光学镜头组组装到摄像模组的步骤，没有对相邻光学镜头组之间进行主动校准或主动校准的效果不佳，例如各个镜头组之间存在较大的偏心、各个镜头组之间在变焦时的直线度较差等，这些取消会导致最终相邻光学镜头组的光学特性之间没有完美适配，导致镜头组在变焦过程中成像效果较差，进行影响最终摄像模组的光学性能。

因此，需要一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法，使得组装的光学镜头之间的相对位置关系都比较合理，进而保证连续变焦系统在各个焦段位置上均具有良好的性能。

在所述背景技术部分，公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术信息。

发明内容

本申请旨在提供一种多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法，能够减少摄像模组组装测试的时间，能保证连续变焦系统在各个焦段位置上均具有良好的性能。

本申请提出一种多群镜头组的组装方法，所述多群镜头组包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，其特征在于，所述组装方法包括：通过识别装置获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的初始位置；通过摄取装置将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群移动至组装工位；将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位；对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准。

根据一些实施例，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，包括：通过深度相机拍摄所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

根据一些实施例，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：设置不同深度的所述深度相机，对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的三轴方向分别进行测量，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

根据一些实施例，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：根据获得的所述沿着光轴平面的具体位置，对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行调平。

根据一些实施例，所述调平为分别将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群在各自对应的平面的倾斜度调整到0.1-0.2度。

根据一些实施例，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：通过相机拍摄确定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的初始间距。

根据一些实施例，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：设定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的预设距离，将所述间距调整至所述预设间距。

根据一些实施例，所述对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准，包括：测量所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的校准前的光学性能，获得光学性能校准量；根据所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的预定位状态，计算所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群达到所述光学性能校准量所需的位置校准量。

根据一些实施例，所述校准前的光学性能包括成像质量光学传递函数值、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲。

根据一些实施例，所述位置校准量包括镜头群间距、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲灵敏度。

根据一些实施例，所述摄取装置包括夹爪。根据一些实施例，所述摄取装置还包括吸嘴，所述吸嘴垂直于所述多群镜头组的光轴方向吸取所述多群镜头组。

本申请还提出一种摄像模组的组装方法，包括：上述任一项所述的多群镜头组的组装方法，其中，所述第一镜头群和所述第二镜头群为可动群，所述第三镜头群为固定群；使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群。

根据一些实施例，所述使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群之前，还包括步骤：识别获得主动校准后所述第一镜头群和所述第二镜头群的具体位置信息。

根据一些实施例，所述具体位置信息包括所述第一镜头群和所述第二镜头群的间距、平整度和倾斜度。

根据一些实施例，所述使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群，包括：根据所述具体位置信息，调整所述第一载体和所述第二载体的位置状态，使所述第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使所述第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群。

本申请还提出一种组装设备，用于组装多群镜头组，所述多群镜头组包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，所述组装设备包括：支架；识别设备，设置于所述支架，所述识别装置用于获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的初始位置；摄取装置，设置于所述支架，所述摄取设备用于将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群移动至组装工位。

根据一些实施例，所述组装设备还包括深度相机，设置于所述支架，所述深度相机用于拍摄所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

根据一些实施例，所述组装设备还包括相机，设置于所述支架，所述相机用于拍摄确定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的初始间距。

根据一些实施例，所述组装设备还包括主动校准装置，设置于所述支架，所述主动校准装置用于对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本申请示例实施例的多群镜头组的组装方法流程示意图。

图2示出根据本申请示例实施例的多群镜头组位于初始位置的结构示意图。

图3示出根据本申请示例实施例的多群镜头组位置调整后的结构示意图。

图4示出根据本申请示例实施例的摄像模组的组装方法流程示意图。

图5示出根据本申请示例实施例的载体未对镜头校准状态下的摄像模组的结构示意图。

图6示出根据本申请示例实施例的载体对镜头校准后的摄像模组的结构示意图。

图7示出根据本申请示例实施例的摄像模组装配成型后的结构示意图。

图8示出根据本申请一些实施例的摄像模组组装调整过程的结构示意图。

图9示出根据本申请一些实施例的光转折元件组装过程的结构示意图。

图10示出根据本申请一些实施例的物料盒的结构示意图。

图11示出根据本申请一些实施例的潜望式摄像模组组装过程的结构示意图。

图12示出根据本申请一些实施例的多群镜头组组装完成后的结构示意图。

图13示出根据本申请一些实施例的潜望式摄像模组与成像元件组装过程的结构示意图。

图14示出根据本申请示例实施例的组装设备的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本申请提出一种多群镜头组的组装方法，适用于潜望式摄像模组，潜望式摄像模组从物侧到模组内部感光芯片的光线一般经过以下部件：位于最外侧的入光孔，一光路转折元件，其中，光路转折元件具有一定角度的光转折面(光反射面)，可使得入射的光路发生一定角度的转折。在光路转折元件之后为光学镜头组，光学镜头组对入射的光线进行调整以满足后续的成像需求，光学镜头组是两群以上镜头组的配合。

其中，光学镜头组可以进一步包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，第三镜头群为固定群，第一镜头群和第二镜头群为可动群，本申请中根据拍摄焦距的不同，可以将第一镜头群和第二镜头群定义为中焦、近焦和远焦。在实际拍摄的过程中，第一镜头群和第二镜头群会运动到不同的位置，彼此之间的间距也会进行调整，以将焦距调整到对应拍摄的距离。进一步地，第一镜头群在实际使用过程可以作为变焦群，第二镜头群在实际使用过程中可以作为对焦群，第一镜头群和第二镜头群在运动过程中可以搭配运动，从而改变光学镜头组的焦距。

而在潜望式摄像模组中，因为潜望式摄像模组的光路经过多次转折之后，光路总长相对于传统模组而言，已经增加了几倍，相对而言，潜望式摄像模组的光学敏感度更高，即相对微小的位置变动会对整个光学系统功能带来较大的影响，如微小的偏差导致图像拍摄偏差或者拍摄不到需求的图像等。因此在组装过程中，需要更高组装精度控制。在传统的潜望式摄像模组组装过程中，一般棱镜、光学镜片组之间的组装是通过机械定位到模组内部，当前面的元器件组装完成后，在依据前面元器件组成的光路结构来安装成像元件，由于在多群镜头组中，有着多达三个以上的光学镜头组，因此更容易出现因为光学镜头组组装误差，本身成型精度叠加后造成组装偏差较大的情况，因此在多群光学镜头组的潜望式摄像模组中，更需要保证多群镜头组之间的组装精度，从而保证潜望式摄像模组的成像性能。

更值得一提的是，由于在连续变焦过程中，本申请中的第一镜头群和第二镜头群的相对位置会因为焦距的变化而出现变化，因此在变焦过程中，第一镜头群和第二镜头群之间的相对位置关系，例如群之间的倾斜，偏移等会造成该位置下的模组成像出现画质较差，图像不清晰的情况，因此只有保证第一镜头群和第二镜头群之间在不同焦距下也能保持较好的相对位置关系，才能保证在各个焦距下都能保证较好的图像输出，另外由于现在的光学镜头群都是通过马达载体进行运动，也就是说在马达载体运动的过程中，如果因为马达载体本身就存在不同焦距下的相对位置出，特别是当组装的时候，为了校准第一镜头群和第二镜头群之间的间隙，而对第一镜头群和第二镜头群进行调整进行组装的时候，由于马达载体之间并没有光学上的校准，只能进行物理上的测试，因此会出现在某些焦段下，两个马达载体分别组装的第一镜头群和第二镜头群成像效果较高，但在另外的焦段下，两个马达载体由于组装，或者自己成型的关系，而使得第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群所构成的成像系统出现误差的情况出现。

根据本申请的技术构思，本申请通过对多群镜头组进行位置识别、预定位和主动校准，提高了多群镜头组在不同焦段上的光学性能，从而保证连续变焦系统在各个焦段上均具有良好的性能。本申请通过载体分别适配主动校准后的多群镜头组，在保证摄像模组光学性能的同时，有效地减少了摄像模组的组装测试时间。

下面将参照附图，对根据本申请实施例的多群镜头组的组装方法、设备和摄像模组的组装方法进行详细说明。

图1示出根据本申请示例实施例的多群镜头组的组装方法流程示意图。

参见图1，在S101，识别多群镜头组的初始位置。

多群镜头组包括第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15，通过识别装置获得第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的初始位置，如图2所示。其中，识别第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的初始位置包括拍摄光学透镜群和环境的图像，在图像中识别出第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15在图像中的位置，从而识别出第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的所在位置，进而保证第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的位置能够被直接获取。

在S103，将多群镜头组移动至组装工位。

通过摄取装置将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15移动至组装工位。其中，摄取机构根据第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的所在位置，分别摄取第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15。

根据一些实施例，在该步骤中也可以同步将载体进行摄取，从而能保证后续制作的所需物料都在对应的工位上，方便后续加工。

根据本申请的实施例，摄取装置可以是夹爪或吸盘，根据布置空间、使用场景可以灵活选配摄取装置中夹爪和吸盘的数量。例如，本申请一些实施例中利用2个夹爪，1个吸嘴进行摄取，进一步地，包括用夹爪夹起第一镜头群11，用吸嘴吸起第二镜头群13，用夹爪夹起第三镜头群15。其中，本申请中优选地用吸嘴垂直于多群镜头组的光轴方向吸取第二镜头群13，从而能够保证后续第二镜头群13能自上而下的装配到载体中。在其他实施例中，也可以使用夹爪替代吸嘴的方式，或是吸嘴替代夹爪的方式来摄取第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15，只需保证摄取装置的数量满足本申请实施例的摄取需求即可。

在S105，将多群镜头组预定位。

将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15进行预定位，如图3所示。获取摄取装置将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15摄取至的位置，从而能够在沿着多群镜头组的光轴方向，对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15进行调平，以保证第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15在预定位的倾斜度保证互相水平。

根据本申请的一些实施例，通过深度相机拍摄第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15，获得第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15沿着光轴平面的具体位置。进一步地，通过设置不同深度的深度相机，对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的三轴方向分别进行测量，然后利用摄取装置对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15分别进行调平，其中更进一步地，摄取机构在获取对应的平面的数据后，可以针对性地进行调整，其中包括对XY平面，XZ平面，YZ平面上对应的镜头群进行对应的调平，进一步地，该调平包括对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15在对应的平面的倾斜度调整到0.1-0.2度以内，以保证第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15初始位置较为齐平，以获得较高的成像性能。

根据本申请的一些实施例，通过相机确定第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的间距，其中包括获取对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的初始间距，同时设定第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的预设距离，将初始间距调整至预设间距，以满足连续变焦模组在不同焦距下的要求，例如在3X-10X的连续变焦模组中，3X-10X焦距不同，代表了第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的光学镜头群之间的间距会有变化。

在S107，对多群镜头组的光学性能进行主动校准。

测量第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的校准前的光学性能，获得光学性能校准量；进一步地，根据第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的预定位状态，计算第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15达到光学性能校准量的位置校准量，并进行主动校准。校准前的光学性能包括成像质量光学传递函数值、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲等，位置校准量包括镜头群间距、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲灵敏度等。

根据本申请的一些实施例，对于第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15而言，预定位只是对镜头外形上的平整度、间距进行了调整，但是没有对镜头的光学性能进行调整，本步骤中，需要对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间进行光学性能上的调整，从而保证该三个镜头群构成的光学系统具有较高的性能，进一步地，对该三群进行光学性能的矫正，例如在本方案中第一镜头群11和第二镜头群13之间存在间隙，其中该间隙适于相对于摄像模组的X、Y、Z、U、V、W六轴的方向均适被调整。进一步地，将第一镜头群11和第二镜头群13分别和载体进行预组装，初步形成摄像模组的胚体，然后对预组装完成的摄像模组进行通电，采集摄像模组成像。

其中，摄像模组成像采集基于摄像模组对MTF(调制传递函数)测试标版的拍摄，用MTF值来表征模组的成像质量，MTF值越大，摄像模组的成像质量越高，每次采集完摄像模组成像，均需计算出相应图像的MTF值，检验MTF值是否大于预先设置好的标准要求。本申请的一些实施例中，由于连续变焦模组具备多个使用焦距，例如一个连续变焦模组可以具备从3X-10X的不同焦距使用范围，因此在本方案中优选对该连续变焦模组中的最敏感的焦距下进行组装，最敏感的焦距指的是，第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的偏心之间敏感度较大的焦距，偏心能够影响光学系统的场曲、峰值等性能，因此此时第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的位置能够调整好的话，可以在其他不敏感的区域也能够保证较高的性能。

根据本申请的一些实施例，在3x-10x的变焦距离中，选择其中某一焦距下第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的偏心敏感度最高的焦距所对应的镜头之间的间隙值作为预设值，此时如果能在该焦距下对光学系统进行校准，那么在其他焦距范围内也能保证较高的成像性能。每次采集图像的过程中，严格控制摄像模组的拍摄环境参数，包括MTF测试标版与摄像模组的距离和光源参数，以保证图像采集的精确性及一致性，便于执行后续的校准步骤。在摄像模组的图像采集过程中，适于结合MTF值，进一步对摄像模组的污坏点、失真或暗角特性进行监测。

根据本申请的一些实施例，在本步骤中，采用软件对待第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的组装位置的校准适于基于对镜头光学设计灵敏度的研究，采用软件对待校准第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的组装位置校准量的计算方法包括：(1)测量出摄像模组校准前的光学特性，包括MTF值、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲；以及(2)根据待校准光学系统部件的组装位置对光轴偏心量、光轴倾斜角度、场曲的灵敏度分别计算出待校准第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15所需的组装位置校准量。

在本申请的一些实施例中，可以对第一镜头群11和第二镜头群13之间的间隙进行调整，以最终使得调整后的光学系统整体上的MTF值在阈值范围内，从而能够使得光学系统性能能够满足要求。

由于将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15预定位的步骤中，对光学镜头群之间的调整都是在调整镜筒的间距、外形平整度等，但是整体成像性能还是要看第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的状态和自身的成型精度，因此需要考虑到镜片群组装到镜筒可能会有一定的组装误差，例如镜片组装到镜筒的状态产生倾斜，或者因为镜片组装到镜筒的内外径之间过紧或者过松分别造成镜片变形或者镜片组装偏心的情况出现，从而影响整体光学性能，因此虽然能够把连续变焦的多个镜筒之间的间隙和平整度都进行调整，但是仍然无法保证这种组装所组成的光学系统的性能表现有较高水平，因此对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的光学性能进行主动校准是十分有必要的。

根据本申请的技术构思，可以对第一预设焦距下的光学镜头群进行主动校准后，再次对第二预设焦距下的光学镜头群进行二次校准，其中根据第二预设焦距下的光学特性，包括MTF值、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲，从而判断第二预设焦距的光学系统整体性能是不是满足要求，如果第二预设焦距的光学整体性能如果不满足标准，那么就取消该次光学镜头群的组装，或者替换光学镜头群再次进行校准。

根据本申请的实施例，先对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的镜筒外形倾斜度、间隙进行调整，能够使得第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15在进行检测前具有较高的初始性能，由于第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15彼此都作为光学系统的一部分，如果第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15位置没有进行合理的限定和初始化，那就很难获得能够成清晰像的光学性能，也就无法进一步从图像数据中计算MTF值，因此初始性能越差，无疑会增加校准的时间，第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15具备较高的一致性，初始位置越好，能够满足图像清晰的要求，对场曲，像差等计算就越正确，因为按照焦点清晰计算离焦量的时候，如果画面较为模糊，计算的清晰焦点距离也会有较大的误差。

图4示出根据本申请示例实施例的摄像模组的组装方法流程示意图。

参见图4，在S201，组装多群镜头组。

将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15依次进行初始位置识别、移动至组装工位、预定位和光学性能主动校准，其中，第一镜头群11和第二镜头群13为可动群，第三镜头群15为固定群。

在S203，识别多群镜头组主动校准后的位置信息。

根据本申请的一些实施例，识别第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的位置信息，其中包括识别第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的间距、平整度、倾斜度等信息。而在一些实施例中，只需知道第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的相对倾斜度和间隙也可。

其中第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的位置因为在预设的焦距内进行了主动校准，第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的X、Y、Z、U、V、W六轴的方向均在经过主动校准后进行了调整，因此在不同的方向上，第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的间隙会因为主动校准的关系进行调整。在进行摄像模组组装的过程中，需要分别把第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15组装至对应的马达组装。不仅如此，由于第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的位置关系被识别装置识别后，设备会进行数据的记录，设备的电控模块可以记录主动校准后的，对应的第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的相对位置关系，从而获取例如第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间间隙、倾斜度等。

在S205，使载体分别适配校准后的镜头群。

识别摄像模组中分别适配第一镜头群11、第二镜头群13的第一载体21和第二载体23相对于第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的初始位置状态，如图5所示。根据第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的相对位置关系，将摄像模组的马达通电使得第一载体21和第二载体23的位置分别适配第一镜头群11和第二镜头群13的位置，改变马达第一载体21和第二载体23之间的位置以适配镜头群主动校准后的位置，如图6所示。使第一载体21适配主动校准后的第一镜头群11，使第二载23体适配主动校准后的第二镜头群13，如图7所示。

其中，改变马达第一载体21和第二载体23之间的位置包括对马达进行通电，改变马达的第一载体21和第二载体23之间的相对位置关系，例如根据第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的间距，调整对应第一载体21和第二载体23在预设焦距下的间距，使得对应焦距下的马达的第一载体21和第二载体23间距与第一镜头群11、第二镜头群13本身的表现一致。在现有的技术方案中，有通过在马达的载体上进行主动校准后组装的方案，但是由于马达的载体的位置是按照光学设计中的预设距离来进行设置的，因此会出现镜头主动校准的时候，镜头群因为调整的关系，出现因为镜头间距因为主动校准的关系进行调整，从而影响镜头群组装到载体后的位置，因此现实情况会出现因为镜头间距在调整后，实际出现组装在载体的更前端或者更后端的情况，此时因为马达的载体仍然按照预设的焦距作为马达的载体之间的间隙，哪怕在预设的焦距下，镜头群组成的光学系统具有较高的光学性能，但是在马达切换到其他焦距后，可能因为镜头过于突出载体，从而造成镜头碰撞，载体干涉等情况，另外由于仅仅在预设的焦距下进行调整，无法保证马达的载体在其他焦距下也能保证较好的性能，例如因为光学镜头群有着多个焦距的要求，因此在不同焦距下，不同搭配的镜头需要在几个预设的焦距内分别进行拍摄的时候，因为马达的载体默认为预设焦距进行拍摄后，可能会在另外的焦距下，光学镜头出现碰撞的情况出现。

而且由于此时镜头与载体已经在预设焦距下进行固定连接，已经无法进行再次的调整，因此这种组装方式无法实现较高良率的组装，另外在某些极端情况下，例如光学镜头群之间的间隙存在不同焦距下有着不同间隙，因此光学镜头群因为在不同的焦距会有大小的区别，由于考虑到有时会按照焦距大的，往往也就是镜头群间隙变大的时候，进行标定组装的时候，此时如果能够组装完成，但是镜头组装到载体的位子出现一定的偏差，那么在焦距近的，大概率会出现碰撞，也就是会出现镜头焦距间隙过小和镜头间隙过大的时候的偏差。

前述现有技术即保持前述多群镜头组的固定情况下，可调的安装成像元件，即通过校准的方法(可调整成像元件的X、Y、Z、U、V、W方向)将成像元件组装上去，通过后续的成像元件的位置、角度、旋转调整来弥补前述的安装误差(或者公差)，但是这样的方法会导致一些问题，例如在成像元件之前的元器件安装误差较大时，后续成像元件的位置调整已经无法满足弥补作用，这时，不良模组就产生了，且因为前面元件的安装误差较大，后续成像元件在组装过程中需要调整位置的过程也因为需要不断尝试去弥补前面的误差而产生大量的调试时间，这样会影响整体生产效率。而本申请的技术构思则是通过减少每一步安装误差来提高模组质量和整体生产效率。

根据本申请的技术构思，当本申请的多群镜头组、摄像模组适配至潜望式摄像模组时，通过摄像模组内部的OIS(光学防抖)元件来补偿模组组装过程中的FOV(视场角)偏差，即OIS元件的定向位置倾向来弥补组装过程中的位置偏差，从而提高整个模组的安装精度。进一步地，本申请通过具有AF(自动对焦)功能的镜片组的运动来实现跑离焦这一过程，即在调整过程中，对摄像模组通电处理(一般摄像模组组装是成像元件线路板组件通电，成像元件线路板组件在夹具控制下发生位置变动来,通过成像元件的运动来完成跑离焦这一功能，运动时间长，且芯片线路板组件的长距离运动所带来的变异相对而言会比较大)，本申请中，芯片线路板组件在调整到安装位置处后，只需调整角度、倾斜、旋转等变量即可，如图8所示。

参见图8，在潜望式摄像模组在组装过程中，首先以标板为参考对象，标板为具有特定图案的透明材料，布置在一可主动发光的灯箱中，灯箱可以看做是一抽屉型的部件，抽屉上部为光源，下部为承载标板透明底板(一般为玻璃)，上部光源向下投射，通过标板(标板通过一部分透光，一部分不透光或是透过率低这样形成特定的明暗清晰的图像)，模组就是通过拍摄这个图像信息，通过拍摄到的图像信息和预设的标准来判断模组的质量是否达标。

在生产组装过程中，首先在预定需要安装成像元件的位置处设置一标准芯片，标准芯片在前期通过多次调试达到最佳状态(可以认为是模组组装过程中芯片的理想位置)，该位置可以当成一固有位置，后续生产过程中都保持该位置不变，以该芯片的成像效果来判断模组各个部件的安装状态并实时调整安装过程中的元器件的位置以达到预设标准。本发明中组装和调试过程中国，如图8所示的光转折元件1可以具有OIS功能，在组装测试过程中，对模组主体和模组各个部件都需要进行视觉定位，在视觉定位的基础下进行元器件的安装。

如图8所示，在组装和调试的过程中，潜望式摄像模组的主体是通电导通的，即其中的驱动元件和光学元件是可以工作的。在组装过程中，基础的元件组装完成后，即光转折元件、镜片组等完成组装后，在使用标准芯片的条件，模组拍摄标板图像并将图像信息传输到处理器处理，根据处理器处理并与预设的数据信息对比，判断模组中的元器件的位置信息，并及时进行调整。

在组装过程中，组装光转折元件1的过程中，首先需要将模组主体旋转一定的角度(理论上一般是旋转45°，使得光转折元件在安装的时候可以有一个用于安装的水平面)，本申请的实施例中，将模组主体在夹具的控制下(或者在安装到夹具中的过程就使得模组主体与水平面成45°夹角)，在组装时，使得光转折元件的光反射面可以以水平的状态被吸附和调整，减小组装难度和组装精度，如图9所示。

如图9所示，模组主体在模组治具的控制下与XY构成的平面呈45°，光转折元件在吸嘴治具的吸附下，即吸附反射面1，使得反射面一在水平状态下参与组装过程。本申请中采用吸附的方式来取放光转折元件，反射面1为一光滑的镜片，采用真空负压吸附的方式能够很好的实现固定和调整。光转折元件在组装过程中，首先需要通过视觉定位系统进行拍照，拍照得到光转折元件的位置信息，根据位置信息，吸嘴运动到光转折元件上方并向下运动最终吸附光转折元件。

根据本申请的实施例，光转折元件可以放置在特定的物料盒中，物料盒具有向下凹陷的放置槽，放置槽的形状和光转折元件的外轮廓向匹配，在本方案中，凹槽与光转折元件1直角所在的外轮廓所匹配，物料盒示意图如图10所示。

参见图10，光转折元件1的物料盒，具有与光转折元件直角轮廓对应的凹槽，凹槽底端为直角，直角被垂直于水平面的发现对称的分隔，即相对法线两侧的角度都是45°，光转折元件直角端贴合凹槽直角放置时，可以使得光转折元件的反射面正好处于水平状态(一般机械设备中的夹具都是竖直状态设置的，在取放物料时，物料成水平状态是最方便取放且取放效果相对最好最稳定的)，吸嘴竖直设置，至上而下运动至反射面，并通过负压吸附反射面来实现光转折元件的取放和调整。

在本申请中，光转折元件1，镜片组，光转折元件2，成像元件依次的组装到模组主体中，即沿光入射方向进行依次布置，即沿光轴方向上布置，具体如图11所示。

参见图11，首先组装光转折1，通过视觉定位获取光转折元件1的位置信息，通过视觉定位获取模组主体中光转折元件1安装位置的位置信息，经过位置的信息对比将光转折元件安装到安装位置，该安装过程中为初步的机械定位安装，即对应与光转折元件1有一定形状的安装槽或者定位结构(如槽、凸台等)，机械定位完成后，再次进行拍照，通过视觉信息判断安装状态，根据视觉信息对光转折元件1进行相应的调整，即在图11状态下，吸嘴吸附光转折元件的反射面并带动光转折远近进行一定的调整。组装完成光转折元件1后，控制模组主体恢复到水平状态，在水平状态下组装镜片组，其中恢复水平状态可以是通过治具控制模组主体恢复到水平状态，也可以是重新安装模组主体(水平的安装到模组治具上)。

图12示出根据本申请一些实施例的多群镜头组组装完成后的结构示意图。

参见图12，多群镜片组主体容纳在镜片组壳体内，本申请中，镜片组壳体内部可具有驱动部件，驱动镜片组主体做如运动方式①所示的AF运动，即壳体不动，镜片组主体运动。当然在一些其他实施例中，镜片组主体容置在镜片组壳体内，镜片组壳体外部具有相应的驱动装置如导杆、导轨等等，驱动镜片组壳体和镜片组主体一起运动来完成AF运动。(镜片组安装过程中也涉及视觉定位、机械定位、吸嘴吸附等，不再一一赘述)

多群镜片组组装完成后，安装第二光转折元件，第二光转折元件以如图5所示的姿态机械安装，即其反射面与从镜片组出射的光路成45°夹角，即反射面平行于Z轴。光转折元件具有紧邻反射面并垂直于反射面的吸附面，当反射面平行于Z轴时，吸附面平行于水平面，即如图11所示，吸嘴吸附光转折元件2的吸附面并安装到模组整体中，在此阶段，模组主体的一侧设置一标准芯片，即在如图11的成像元件位置处，在光转折元件2安装时，对标准芯片通电开图，模组主体通电(即光转折元件1、镜片组、光转折元件2的驱动部通电，若其有的话)，在光转折元件2组装并配合标准芯片的时候，模组构成一个完成的模组，可以成像，故在光转折元件2组装的过程中，开图并通过图像信息获取光转折元件2的位置偏差并实时调整。

同时根据图像信息，获取整体模组组装过程中的位置偏差，此时，模组主体是通电的，即内部的驱动部件如OIS驱动或者AF驱动等都是可动的，此时根据整体模组的安装偏差，来控制模组中的OIS驱动。通过OIS驱动控制模组中的部件进行定向的偏移来补偿模组的安装误差，从而提高模组的整体安装精度。调整完成后，固定元器件。模组主体部分安装完成后，最后安装成像元件。安装完成光转折元件和镜片组的模组主体，将马达组件通过一球心治具进行定位，定位保证每次马达组件的位置都是相对确定的，保证产品的一致性。

图13示出根据本申请一些实施例的潜望式摄像模组与成像元件组装过程的结构示意图。

参见图13，潜望式摄像模组主体组装完成后，进一步组装成像元件(组件)，模组主体被上料到一球心夹具上，球心夹具机械定位模组主体，通过限位结构使得模组主体保持一个特定的位置和姿态(即每个模组主体基本都处于该状态)，同时使得模组主体的进光口处于竖直状态，贴近实际拍摄状态，同时标板下方对应的增距镜具有一增距镜方面，增距镜反射面与水平面的锐角夹角为45°，可以使得标板投射出的光线能够发生一次转折而投向模组主体入光口。其中模组主体被球心夹具固定，球心夹具又被固定在一六轴调整平台上，故模组主体可被六轴调整。

成像元件被可六轴调整的夹爪夹持并被固定到模组主体上，通过粘胶或者其他连接方式进行固定，其中固定过程中夹具和夹爪可根据获取的图像信息进行空间调制，即模组整体和成像元件通电并开图。值得一提的是，调整过程中，模组主体的光转元件的OIS装置可根据模组的偏差来实现OIS定向补充偏差(即控制OIS驱动移动光转折元件到一定位置)，AF驱动装置控制AF部件进行AF运动来实现模组跑离焦过程而无需成像元件大幅度运动来实现跑离焦，成像元件到预定安装位置后只需微调角度、倾斜等变量即可。

图14示出根据本申请示例实施例的组装设备的结构示意图。

参见图14，示例实施例的组装设备用于组装多群镜头组，多群镜头组包括第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15，组装设备包括：支架31、识别设备32、摄取设备33、深度相机34、相机35和主动校准装置36。

如图14所示，识别设备32设置于支架31，识别装置32用于获得第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的初始位置；摄取装置33设置于支架31，摄取设备33用于将第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15移动至组装工位；深度相机34设置于支架31，深度相机34用于拍摄第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15，获得第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15沿着光轴平面的具体位置；相机35设置于支架31，相机35用于拍摄确定第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15之间的初始间距；主动校准装置36设置于支架31，主动校准装置36用于对第一镜头群11、第二镜头群13和第三镜头群15的光学性能进行主动校准。

以上对本申请实施例进行了详细描述和解释。应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请不限于这些示例的任何细节。相反，基于本申请公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

通过对示例实施例的描述，本领域技术人员易于理解，根据本申请实施例的技术方案至少具有以下优点中的一个或多个。

根据本申请的示例实施例，本申请的多群镜头组的组装方法使得组装的光学镜头之间的相对位置关系都比较合理，进而保证连续变焦系统在各个焦段位置上均具有良好的性能。

根据本申请的示例实施例，本申请通过对多群镜头组进行位置识别、预定位和主动校准，提高了多群镜头组在不同焦段上的光学性能，进一步地，本申请通过载体分别适配主动校准后的多群镜头组，在保证摄像模组光学性能的同时，有效地减少了摄像模组的组装测试时间。

以上具体地示出和描述了本申请的示例性实施例。应可理解的是，本申请不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本申请意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (20)

1.一种多群镜头组的组装方法，所述多群镜头组包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，其特征在于，所述组装方法包括：

通过识别装置获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的初始位置；

通过摄取装置将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群移动至组装工位；

将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位；

对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准。

2.根据权利要求1所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，包括：

通过深度相机拍摄所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

3.根据权利要求2所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：

设置不同深度的所述深度相机，对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的三轴方向分别进行测量，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

4.根据权利要求2或3所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：

根据获得的所述沿着光轴平面的具体位置，对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行调平。

5.根据权利要求4所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，

所述调平为分别将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群在各自对应的平面的倾斜度调整到0.1-0.2度。

6.根据权利要求1所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：

通过相机拍摄确定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的初始间距。

7.根据权利要求6所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群进行预定位，还包括：

设定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的预设距离，将所述间距调整至所述预设间距。

8.根据权利要求1所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准，包括：

测量所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的校准前的光学性能，获得光学性能校准量；

根据所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的预定位状态，计算所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群达到所述光学性能校准量所需的位置校准量。

9.根据权利要求8所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述校准前的光学性能包括成像质量光学传递函数值、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲。

10.根据权利要求8所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述位置校准量包括镜头群间距、光轴偏心量、光轴倾斜角度和场曲灵敏度。

11.根据权利要求1所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述摄取装置包括夹爪。

12.根据权利要求1所述的多群镜头组的组装方法，其特征在于，所述摄取装置还包括吸嘴，所述吸嘴垂直于所述多群镜头组的光轴方向吸取所述多群镜头组。

13.一种摄像模组的组装方法，其特征在于，包括：

如权利要求1～12任一项所述的多群镜头组的组装方法，其中，所述第一镜头群和所述第二镜头群为可动群，所述第三镜头群为固定群；

使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群。

14.根据权利要求13所述的摄像模组的组装方法，其特征在于，所述使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群之前，还包括步骤：

识别获得主动校准后所述第一镜头群和所述第二镜头群的具体位置信息。

15.根据权利要求14所述的摄像模组的组装方法，其特征在于，所述具体位置信息包括所述第一镜头群和所述第二镜头群的间距、平整度和倾斜度。

16.根据权利要求14所述的摄像模组的组装方法，其特征在于，所述使第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群，包括：

根据所述具体位置信息，调整所述第一载体和所述第二载体的位置状态，使所述第一载体适配主动校准后的所述第一镜头群，使所述第二载体适配主动校准后的所述第二镜头群。

17.一种组装设备，用于组装多群镜头组，所述多群镜头组包括第一镜头群、第二镜头群和第三镜头群，其特征在于，所述组装设备包括：

支架；

识别设备，设置于所述支架，所述识别装置用于获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的初始位置；

摄取装置，设置于所述支架，所述摄取设备用于将所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群移动至组装工位。

18.根据权利要求17所述的组装设备，其特征在于，还包括：

深度相机，设置于所述支架，所述深度相机用于拍摄所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群，获得所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群沿着光轴平面的具体位置。

19.根据权利要求17所述的组装设备，其特征在于，还包括：

相机，设置于所述支架，所述相机用于拍摄确定所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群之间的初始间距。

20.根据权利要求17所述的组装设备，其特征在于，还包括：

主动校准装置，设置于所述支架，所述主动校准装置用于对所述第一镜头群、所述第二镜头群和所述第三镜头群的光学性能进行主动校准。

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