CN212276120U

CN212276120U - 一种自动调焦设备

Info

Publication number: CN212276120U
Application number: CN202021303356.XU
Authority: CN
Inventors: 耿见宇; 张�杰; 程继晔; 徐彪; 张平; 赵超; 王传龙; 嵇礼贤
Original assignee: 711th Research Institute of CSIC
Current assignee: 711th Research Institute of CSIC
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2020-07-06
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2030-07-06

Abstract

本实用新型公开了一种自动调焦设备，自动调焦设备用于装配摄像头模组，自动调焦设备包括六轴移动装置、平行光管和控制模块。六轴移动装置构造为能够沿多个方向移动以将镜头和图像传感器移动至调焦位置；平行光管构造为将光线发射至位于调焦位置的镜头；控制模块配置为根据平行光管发射的光线控制六轴移动装置以将镜头移动至最佳焦距位置。由此，当镜头和图像传感器被移动至调焦位置时，控制模块能够调整镜头的位置以将其移动至最佳焦距位置，满足装配的需求，这样的装配方式实现了自动化控制，简化了操作流程，同时保证了装配的效果。而且，能够在高等级的无尘环境中进行，有效地避免了灰尘等杂物对装配产生的影响。

Description

一种自动调焦设备

技术领域

本实用新型涉及摄像头模组装配的技术领域，具体而言涉及一种自动调焦设备。

背景技术

在装配摄像头模组的过程中需要将包括镜头和图像传感器等的多个配件组装在一起，这些配件的相互位置关系直接影响了摄像头模组的装配质量。在现有技术中，用于装配摄像头模组的调焦机尚处于发展阶段，在实际装配的过程中，往往是采用人工的方式对摄像头模组进行调焦。其中，当采用人工调焦时，会大大增加工作人员的劳动强度，而且工作人员在长时间的重复工作中会降低积极性，影响工作效率，装配的标准性、持久性和稳定性较低。

因此，需要提供一种自动调焦设备，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供了一种自动调焦设备，所述自动调焦设备用于装配摄像头模组，所述自动调焦设备包括：

六轴移动装置，所述六轴移动装置构造为能够沿多个方向移动以将镜头和图像传感器移动至调焦位置；

平行光管，所述平行光管构造为将光线发射至位于调焦位置的所述镜头；以及

控制模块，所述控制模块配置为根据所述平行光管发射的光线控制所述六轴移动装置以将所述镜头移动至最佳焦距位置。

可选地，所述自动调焦设备还包括半球状顶盖，所述半球状顶盖设置在所述六轴移动装置的上方，所述半球状顶盖设置有活动轨道，每个所述活动轨道对应具有一个可移动的所述平行光管。

可选地，所述自动调焦设备包括顶盖移动机构，所述顶盖移动机构包括：

竖杆，所述竖杆沿竖直方向设置；以及

支撑架，所述支撑架与所述半球状顶盖固定连接，所述支撑架还与所述竖杆可移动连接且构造为能够沿所述竖杆的轴向方向移动。

可选地，所述活动轨道至少部分地构造为从所述半球状顶盖的底部向上延伸至所述半球状顶盖的顶部。

可选地，所述平行光管的数量为4至8个。

可选地，所述六轴移动装置构造为六轴串联机构或者六轴并联机构。

可选地，所述自动调焦设备包括底座，所述底座具有开口，所述六轴移动装置至少部分地穿过所述开口。

可选地，所述自动调焦设备包括设置在所述底座上的配件移动机构，所述配件移动机构构造为将摄像头模组的配件传递给所述六轴移动装置。

可选地，所述六轴移动装置包括用于抓取镜头夹爪机构。

可选地，所述自动调焦设备包括视觉检测机构，所述视觉检测机构的顶端设置有视觉模块，所述视觉模块用于检测所述平行光管的光线。

根据本实用新型的自动调焦设备，包括六轴移动装置、平行光管和控制模块，当镜头和图像传感器被六轴移动装置移动至调焦位置时，控制模块能够通过图像传感器获取的平行光管的光线调整镜头的位置，以使得镜头的位置移动至最佳焦距位置，满足装配的需求，这样的装配方式实现了自动化控制，简化了操作流程，同时保证了装配的效果。此外，在装配的过程中，镜头和图像传感器的调焦组装是由机械化控制的，其能够在高等级的无尘环境中进行，可以有效地避免灰尘等杂物对装配摄像头模组产生的影响。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型的一个实施方式的自动调焦设备的结构示意图，其中六轴移动装置构造为六轴串联机构；

图2为图1中所示的自动调焦设备的又一视角的结构示意图；

图3为图1中所示的自动调焦设备的顶盖移动机构的结构示意图；

图4为图1中所示的自动调焦设备中六轴串联机构的结构示意图；

图5为根据本实用新型的又一个实施方式的自动调焦设备的六轴并联机构的结构示意图；以及

图6为图1中所示的自动调焦设备中的配件移动机构的结构示意图。

附图标记说明：

100：自动调焦设备 110：六轴移动装置

111：六轴串联机构 211：六轴并联机构

120：平行光管 130：半球状顶盖

131：活动轨道 140：顶盖移动机构

141：竖杆 142：支撑架

150：底座 160：配件移动机构

170：视觉检测机构

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

本实用新型提供了一种用于装配摄像头模组的自动调焦设备100，该自动调焦设备100能够在装配镜头和图像传感器时实现自动对焦，以下，将参照图1至图6所示，对根据本实用新型的优选实施方式的自动调焦设备100进行详细说明。

如图1至图3所示，在根据本实用新型的一个实施方式中，提供了一种自动调焦设备100，该自动调焦设备100包括六轴移动装置110、多个平行光管120和控制模块(未示出)。其中，六轴移动装置110能够接收摄像头模组的配件，例如镜头和图像传感器，并能够沿多个方向移动以将镜头和图像传感器移动至调焦位置，多个平行光管120构造为将光线发射至位于调焦位置的镜头。

在本实施方式中，六轴移动装置110和平行光管120均与控制模块电连接，控制模块能够控制六轴移动装置110以将镜头和图像传感器移动至调焦位置，并能够控制开启多个平行光管120，以使得平行光管120的光线射向镜头，由此，图像传感器可以接收到来自镜头的光线。之后，控制模块根据平行光管120发射的光线控制六轴移动装置110以将镜头移动至最佳焦距位置。

作为一种实现方式，控制模块中存储有能够通过图像传感器的光线计算镜头的相对位置的算法，并由此能够实时监测镜头的调焦效果，根据算法可以控制镜头的移动和倾斜，最终使得图像传感器接收到的多个平行光管120的光线的解像力均匀，从而确定镜头的装配位置，以便于对摄像头模组进行装配。

根据本实用新型的自动调焦设备100，包括六轴移动装置110、平行光管120和控制模块，当镜头和图像传感器被六轴移动装置110移动至调焦位置时，控制模块能够通过图像传感器获取的平行光管120的光线调整镜头的位置，以使得镜头的位置移动至最佳焦距位置，满足装配的需求，这样的装配方式实现了自动化控制，简化了操作流程，同时保证了装配的效果。此外，在装配的过程中，镜头和图像传感器的调焦组装是由机械化控制的，能够在高等级的无尘环境中进行，有效地避免了灰尘等杂物对装配产生的影响。

优选地，自动调焦设备100还包括半球状顶盖130。半球状顶盖130设置在六轴移动装置110的上方，此外，半球状顶盖130设置有多个活动轨道131，每个活动轨道131均对应设置有沿其轨道方向可移动的平行光管120。如图1和图2所示，半球状顶盖130可以看做是一个球状壳体被沿水平面的平面切开后保留的上半部分。示例性地，每个活动轨道131均对应设置有L型杆，L型杆的一端与活动轨道131滑动连接，另一端固定有平行光管120。由此，当L型杆沿活动轨道131移动时，平行光管120随之移动。

进一步地，自动调焦设备100还包括顶盖移动机构140，顶盖移动机构140能够控制半球状顶盖130和平行光管120在竖直方向上移动，以此可以调整光照强度，增加光源的变化范围。具体地，如图3所示，顶盖移动机构140包括竖杆141和支撑架142，其中，竖杆141沿竖直方向设置，支撑架142与半球状顶盖130固定连接，并且支撑架142还与竖杆141可移动连接且构造为能够沿竖杆141的轴向方向移动。通过上述设置方式可以有效地保证平行光管120能够调整位置，且其整体结构具有足够的稳定性。示例性地，自动调焦装置可以设置4至6个竖杆141，例如，本实施方式的自动调焦装置设置有4个竖杆141。

为了更加方便地调整平行光管120发射光线的方向，活动轨道131至少部分地构造为从半球状顶盖130的位于底部的边缘向上延伸至半球状顶盖130的顶部。如图3所示，本实施方式中的活动轨道131均构造为从半球状顶盖130的底部向上延伸。

优选地，平行光管120可以通过支架连接至半球状顶盖130，由此，当支架在活动轨道131中移动时，平行光管120发射的光线的方向可以更好地进行调整。

为了进一步地提升镜头和图像传感器之间的调焦效果，自动调焦设备100可以设置4至8个平行光管120，相对应地，在半球状顶盖130上也可以设置4至8个活动轨道131。示例性地，如图1所示，本实施方式中的自动调焦设备100设置有6个平行光管120。当然，在其他未示出的实施方式中还可以设置其他数量的平行光管120，例如设置4个或者8个平行光管120。

优选地，自动调焦设备100还包括底座150，底座150的靠近中心的位置设置有开口，六轴移动装置110至少部分地位于开口中。在本实施方式中，如图1所示，六轴移动装置110能够控制镜头和图像传感器在多个方向移动，为了避免移动的时候和其他结构产生干涉，六轴移动装置110的固定部分可以位于底座150的下方，六轴移动装置110的可移动部分可以经由开口至少部分地位于底座150的上方。此外，本实施方式中的竖杆141的底端固定连接至底座150。

如图1和图2所示，六轴移动装置110可以构造为六轴串联机构111，具体地，在本实施方式中，如图4所示，在六轴串联机构111的底部设置有两个相互垂直的滑动轨道，滑动轨道上设置有旋转轴，由此，六轴移动装置110的可移动部分能够控制镜头和图像传感器在多个方向移动，以保证镜头能够移动到装配合适的位置。

在又一个实施方式中，如图5所示，六轴移动装置110也可以构造为六轴并联机构211，六轴并联机构211可以采取与六轴串联机构111相同的设置方式而设置在底座150上，六轴并联机构211的可移动部分可以向上穿过开口在各个方向移动进而调整镜头和图像传感器的位置。六轴并联机构211能够进行各种细微角度的变化，其运动控制的精度更高，能够应用于高度精确化调焦的设备。

此外，如图6所示，自动调焦设备100还包括配件移动机构160，如图1和图2所示，配件移动机构160设置在底座150上，配件移动机构160能够将用于装配的摄像头模组的配件传递给六轴移动装置110。例如，本实施方式中的配件移动机构160能够将镜头和图像传感器传递给六轴移动装置110。

进一步地，当六轴移动装置110接收到镜头和图像传感器并将它们移动到调焦位置，然后镜头和图像传感器分别被不同的夹具夹持，并对它们的位置进行初步拟合。示例性地，本实施方式中的自动调焦设备100还包括夹爪机构(未示出)，夹爪机构与六轴移动装置110连接，该夹爪机构可专用于抓取镜头。

优选地，本实施方式中的自动调焦设备100还包括视觉检测机构170，视觉检测机构170的顶端设置有视觉模块，当镜头移动到调焦位置之后，图像传感器和平行光管120通电，该视觉模块可用于检测镜头的清晰度，确定平行光管120内的chart板的MTF值是否符合清晰度要求，以起到检测的作用。之后，控制模块再对镜头的位置进一步调整，当镜头移动到最佳焦距位置后，便可以对配件进行UV封闭。最后，通过其他部件将UV封闭后的摄像头模组移出调焦位置，完成调焦组装。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备用于装配摄像头模组，所述自动调焦设备包括：

2.根据权利要求1所述的自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备还包括半球状顶盖，所述半球状顶盖设置在所述六轴移动装置的上方，所述半球状顶盖设置有活动轨道，每个所述活动轨道对应具有一个可移动的所述平行光管。

3.根据权利要求2所述的自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备包括顶盖移动机构，所述顶盖移动机构包括：

竖杆，所述竖杆沿竖直方向设置；以及

4.根据权利要求2所述的自动调焦设备，其特征在于，所述活动轨道至少部分地构造为从所述半球状顶盖的底部向上延伸至所述半球状顶盖的顶部。

5.根据权利要求1所述的自动调焦设备，其特征在于，所述平行光管的数量为4至8个。

6.根据权利要求1所述的自动调焦设备，其特征在于，所述六轴移动装置构造为六轴串联机构或者六轴并联机构。

7.根据权利要求1所述的自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备包括底座，所述底座具有开口，所述六轴移动装置至少部分地穿过所述开口。

8.根据权利要求7所述的自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备包括设置在所述底座上的配件移动机构，所述配件移动机构构造为将摄像头模组的配件传递给所述六轴移动装置。

9.根据权利要求1所述的自动调焦设备，其特征在于，所述六轴移动装置包括用于抓取镜头的夹爪机构。

10.根据权利要求3所述的自动调焦设备，其特征在于，所述自动调焦设备包括视觉检测机构，所述视觉检测机构的顶端设置有视觉模块，所述视觉模块用于检测所述平行光管的光线。