本實(shí)用新型涉及攝像頭主動(dòng)光軸調(diào)整的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備。

背景技術(shù)：

攝像頭的主動(dòng)光軸調(diào)整，或稱為主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，是一項(xiàng)確定攝像頭鏡頭和成像芯片等零配件裝配過(guò)程中相對(duì)位置的技術(shù)。在攝像頭封裝過(guò)程中，涉及到圖像傳感器、鏡座、馬達(dá)、鏡頭、線路板等零配件的多次組裝，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)如芯片級(jí)封裝(Chip Scale Package，簡(jiǎn)稱CSP封裝)及COB封裝(chip On board)等，均是根據(jù)設(shè)定的公差參數(shù)進(jìn)行直接裝配，隨著疊加的零部件增多，最終的配合公差越來(lái)越大，而呈現(xiàn)在攝像頭上的效果是拍照時(shí)，畫(huà)面最清晰位置可能偏離畫(huà)面中心、同時(shí)畫(huà)面的四個(gè)角的清晰度不均勻等。

在圖像傳感器芯片的分辨率不斷增加和單像素尺寸不斷減小的情況下，鏡頭組裝到芯片的相對(duì)定位的誤差影響越來(lái)越大。尤其是在車載行業(yè)，攝像頭鏡頭和芯片的光軸誤差，直接影響到智能系統(tǒng)對(duì)車身位置準(zhǔn)確性的判斷，幾十微米的光軸偏差，在最終的車身上就會(huì)相差幾十厘米，從而嚴(yán)重影響安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中攝像頭組裝后誤差大的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備，包括設(shè)備主體、工作臺(tái)、攝像頭、鏡頭夾持組件、靶標(biāo)光管組件以及6軸調(diào)整執(zhí)行部件，其中，工作臺(tái)設(shè)置在設(shè)備主體的內(nèi)部，鏡頭夾持組件和6軸調(diào)整執(zhí)行部件設(shè)置在工作臺(tái)上，攝像頭設(shè)置在6軸調(diào)整執(zhí)行部件上，攝像頭上設(shè)置有靶標(biāo)光管組件。

進(jìn)一步的，鏡頭夾持組件包括第一底板，從下到上依次設(shè)置在第一底板上的X軸微調(diào)滑臺(tái)底座、Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座和上抬氣缸，上抬氣缸上設(shè)置有限位微調(diào)件，上抬氣缸的頂端設(shè)置有夾持件。

進(jìn)一步的，鏡頭夾持組件采用4軸機(jī)械臂。

進(jìn)一步的，6軸調(diào)整執(zhí)行部件包括第二底板，從下到上依次設(shè)置在第二底板上的θZ軸、Z軸、Y軸、X軸、θX傾斜軸和θY傾斜軸。

進(jìn)一步的，6軸調(diào)整執(zhí)行部件采用6自由度并聯(lián)機(jī)器人。

進(jìn)一步的，靶標(biāo)光管組件包括固定板、連接板、扇形板和多個(gè)靶標(biāo)光管，扇形板設(shè)置在固定板上，多個(gè)靶標(biāo)光管分別通過(guò)連接板固定在扇形板上。

采用上述本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是：通過(guò)鏡頭夾持組件、靶標(biāo)光管組件、6軸調(diào)整執(zhí)行部件三者間的配合，確保了畫(huà)面的中心最為清晰，且四個(gè)角解像力的均勻，可有效的提升攝像頭產(chǎn)品一致性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中鏡頭夾持組件4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中靶標(biāo)光管組件5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中6軸調(diào)整執(zhí)行部件6的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為試樣表的示意圖；

圖6為采用本實(shí)用新型的攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的方法。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、設(shè)備主體，2、工作臺(tái)，3、攝像頭，4、鏡頭夾持組件，40、第一底板，41、X軸微調(diào)滑臺(tái)底座，42、Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座，43、上抬氣缸，44、限位微調(diào)件，45、夾持件，5、靶標(biāo)光管組件，51、固定板，52、連接板，53、扇形板，54、多個(gè)靶標(biāo)光管，6、6軸調(diào)整執(zhí)行部件，60、第二底板，61、θZ軸，62、Z軸，63、Y軸，64、X軸，65、θX傾斜軸，66、θY傾斜軸。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備，如圖1至圖5所示，包括設(shè)備主體1、工作臺(tái)2、攝像頭3、鏡頭夾持組件4、靶標(biāo)光管組件5以及6軸調(diào)整執(zhí)行部件6，其中，工作臺(tái)2設(shè)置在設(shè)備主體1的內(nèi)部，鏡頭夾持組件4和6軸調(diào)整執(zhí)行部件6設(shè)置在工作臺(tái)2上，攝像頭3設(shè)置在6軸調(diào)整執(zhí)行部件6上，攝像頭3上設(shè)置有靶標(biāo)光管組件5。其中，鏡頭夾持組件4包括第一底板40，從下到上依次設(shè)置在第一底板40上的X軸微調(diào)滑臺(tái)底座41、Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座42和上抬氣缸43，上抬氣缸43上還設(shè)置有限位微調(diào)件44，上抬氣缸43的頂端設(shè)置有夾持件45；6軸調(diào)整執(zhí)行部件6包括第二底板60，從下到上依次設(shè)置在第二底板60上的θZ軸61、調(diào)整攝像頭成像清晰度的Z軸62、調(diào)整攝像頭芯片和鏡頭中心對(duì)齊的Y軸63和X軸64、調(diào)整芯片和鏡頭完全平行的θX傾斜軸65和θY傾斜軸66；靶標(biāo)光管組件5包括固定板51、連接板52、扇形板53和多個(gè)靶標(biāo)光管54，扇形板53設(shè)置在固定板51上，多個(gè)靶標(biāo)光管54分別通過(guò)連接板52固定在扇形板51上，具體的，在本實(shí)施例中，靶標(biāo)光管54可以設(shè)置5個(gè)，并分別通過(guò)連接板52固定在扇形板53上。

具體的，可以通過(guò)鏡頭夾持組件4內(nèi)部的X軸微調(diào)滑臺(tái)底座41和Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座42帶動(dòng)夾持的鏡頭部件在XY平面上微調(diào)，適應(yīng)靶標(biāo)光管組件5的中心；通過(guò)6軸調(diào)整執(zhí)行部件6可帶動(dòng)攝像頭芯片進(jìn)行6軸的調(diào)整，通過(guò)優(yōu)化的光軸算法，實(shí)現(xiàn)鏡頭與芯片的光軸同軸調(diào)整。

在本實(shí)用新型又一實(shí)施例中，上述鏡頭夾持組件4還可以采用4軸機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)；而6軸調(diào)整執(zhí)行部件6可以采用6自由度并聯(lián)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)，其動(dòng)作更精確。

為了進(jìn)一步優(yōu)化本設(shè)計(jì)方案，其攝像頭鏡頭夾持組部件4的第一底板上的X軸微調(diào)滑臺(tái)底座和Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座，可以通過(guò)手動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)電機(jī)自動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，夾持件45還可以通過(guò)氣動(dòng)卡抓來(lái)平行夾緊實(shí)現(xiàn)。

以下通過(guò)工作原理進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，在本實(shí)施例中，靶標(biāo)光管組件內(nèi)設(shè)置有5個(gè)靶標(biāo)光管，每個(gè)靶標(biāo)光管內(nèi)帶有LED光筒和對(duì)焦試樣表，試樣表如圖5所示，該試樣表為特殊功能寄存器(Special Function Register，簡(jiǎn)稱SFR)或調(diào)制傳遞函數(shù)(Modulation Transfer Function，簡(jiǎn)稱MTF)樣板。每個(gè)靶標(biāo)光管尾部有供電輸入，供LED點(diǎn)亮發(fā)光，每個(gè)靶標(biāo)光管內(nèi)還含有一組透鏡，用于模擬不同的物象距離。該靶標(biāo)光管組件由大的固定板承載，在固定板上，設(shè)置有四組邊緣靶標(biāo)光管，每個(gè)靶標(biāo)光管由連接板固定于扇形板上，扇形板由凸輪做導(dǎo)向，可繞攝像頭中心旋轉(zhuǎn)，固定塊限制扇形板需貼合在豎板上運(yùn)動(dòng)，固定板上方設(shè)置有導(dǎo)軌，通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，球鉸連桿實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)上述攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備,在調(diào)整時(shí)的工作順序如下：鏡頭夾持組件的上抬氣缸切換到上抬狀態(tài)，將攝像頭芯片裝載于6軸調(diào)整執(zhí)行部件上，將攝像頭鏡頭置于夾持件上，調(diào)整X/Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座，至攝像頭鏡頭與靶標(biāo)光管中心管同軸。上位機(jī)軟件系統(tǒng)從攝像頭芯片處讀取圖像信息，以特定的頻率實(shí)時(shí)刷新采集，上位機(jī)軟件系統(tǒng)根據(jù)畫(huà)面的清晰度，發(fā)送指令給6軸調(diào)整執(zhí)行部件，6軸調(diào)整執(zhí)行部件先進(jìn)行Z軸清晰度調(diào)整，再根據(jù)四個(gè)邊上的靶標(biāo)光管進(jìn)行傾斜調(diào)整，最后進(jìn)行X、Y水平移動(dòng)調(diào)整，完成鏡頭和芯片的光軸對(duì)準(zhǔn)，使得二者的光軸中心重合、且同軸，以確保畫(huà)面的中心最為清晰，且四個(gè)角解像力均勻，從而有效提升攝像頭產(chǎn)品的一致性，以達(dá)到高效的生產(chǎn)高階的攝像頭產(chǎn)品。

本實(shí)用新型通過(guò)鏡頭夾持組件、靶標(biāo)光管組件、6軸調(diào)整執(zhí)行部件三者間的配合，確保了畫(huà)面的中心最為清晰，且四個(gè)角解像力的均勻，可有效的提升攝像頭產(chǎn)品一致性。

以下為采用本實(shí)用新型的攝像頭主動(dòng)光軸的自動(dòng)調(diào)整設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的方法，如圖6所示，包括如下步驟：

步驟S0：在測(cè)試開(kāi)始前，調(diào)整靶標(biāo)光管組件的光管廣角角度，至預(yù)設(shè)的調(diào)焦中心與邊緣檢測(cè)視場(chǎng)位置。同時(shí)，確認(rèn)靶標(biāo)光管的模擬物距調(diào)整至目標(biāo)距離，靶標(biāo)光管至攝像頭的距離調(diào)整至合適的成像大小。

步驟S1：初始化鏡頭夾持組件的XY軸位置及Z軸氣缸上抬高度。通過(guò)X軸微調(diào)滑臺(tái)底座和Y軸微調(diào)滑臺(tái)底座，將夾持件調(diào)整至與中心靶標(biāo)光管同軸位置，固定X/Y軸。再將上抬氣缸切換到向下?tīng)顟B(tài)，調(diào)整下行程微調(diào)旋鈕至夾持件處于5個(gè)靶標(biāo)光管的光線匯聚點(diǎn)上，以完成初始化位置調(diào)整。

步驟S2：?jiǎn)?dòng)鏡頭夾持組件的上抬氣缸，切換到上抬狀態(tài)。對(duì)6軸調(diào)整執(zhí)行部件進(jìn)行6軸復(fù)位。將攝像頭的芯片裝載于裝載具工件上，將攝像頭鏡頭置于夾持件上。切換上抬氣缸至往下?tīng)顟B(tài)，下行至微調(diào)旋鈕的限位位置。

步驟S3：上位機(jī)軟件從攝像頭芯片采集圖像，先判斷圖像的清晰程度，發(fā)送上下升降指令給6軸調(diào)整執(zhí)行部件中的Z軸，調(diào)整至最佳的清晰焦距。

步驟S4：上位機(jī)軟件根據(jù)五個(gè)靶標(biāo)光管的成像關(guān)系，自動(dòng)計(jì)算出合適的θz、θX、θY、X、Y的參數(shù)值，發(fā)送相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)位移量給6軸中對(duì)應(yīng)的軸執(zhí)行，以完成攝像頭芯片以鏡頭為基準(zhǔn)的6軸自動(dòng)調(diào)整。

步驟S5：上位機(jī)發(fā)送Z軸離散的上下運(yùn)動(dòng)指令，同時(shí)采集各Z軸位置對(duì)應(yīng)的畫(huà)面清晰度，確認(rèn)校驗(yàn)是否已將鏡頭和芯片調(diào)整至最佳中心及邊緣匹配位置。

步驟S6：手動(dòng)為鏡頭和芯片進(jìn)行點(diǎn)膠固化，之后取出攝像頭，進(jìn)行下一個(gè)產(chǎn)品的上料，重復(fù)步驟S2至S5的過(guò)程。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。