本技术涉及摄像,特别涉及一种标定板以及组装设备。
背景技术:
1、摄像头模组通常包括镜头组件和感光组件。其中,镜头组件可以包括镜头、马达等部件。感光组件可以包括感光芯片、电路板等部件。目前常见的摄像头模组的组装方法通常是先分别预制镜头组件和感光组件,然后再将二者组装在一起。而在摄像头模组的组装过程中,需要确定镜头组件与感光组件的相对位置,尤其是镜头的光轴与感光组件的相对位置。
2、为了实现镜头组件与感光组件的精确定位,通常会采用主动校准(activealignment,aa)的方式,利用主动校准设备来调整镜头组件和感光组件的相对位置。在主动校准过程中,通常需要通过多次移动镜头组件以获得多条镜头的离焦曲线,基于多条离焦曲线确定镜头组件的实际倾角(tilt),再利用调整机构将镜头组件调整至准确位置。然而,获得离焦曲线需要多次移动镜头组件,使得整个组装过程耗时较长,组装效率较低,影响生产效率。
技术实现思路
1、本技术实施方式提供一种标定板以及包括该标定板的组装设备,旨在提供一种获取离焦曲线耗时较短的标定板及组装设备。
2、第一方面,提供了一种标定板。标定板包括基板、立体结构及多个第一图案。立体结构包括相背设置的顶面和底面,底面固定连接基板的板面,顶面包括多个高度不同的区域,区域的高度为区域与基板在第一方向上的间距,第一方向为基板的厚度方向,多个第一图案固定于顶面,且分布于至少两个高度不同的区域中。
3、可以理解的是,本实施方式中的标定板的基板上设有立体结构。立体结构的顶面包括多个高度不同的区域。多个第一图案可以固定于顶面,且分布于至少两个高度不同的区域中。这样,当摄像头模组对标定板进行拍摄时,所获得的图像上的多个第一图案中至少包括两个不同的清晰度数据,相较于拍摄一次仅能获得一个清晰度数据的标定板,本实施方式中拍摄一次标定板至少可以获得两个不同的清晰度数据,获取测试数据的速度更快,从而可以有效缩短离焦曲线的获取时间,并缩短摄像头模组的校准时间,提高摄像头模组的组装效率。
4、一种可能的实现方式中,多个第一图案构成第一组图案、第二组图案、第三组图案以及第四组图案。第一组图案中的多个第一图案在基板上的投影的连线为第一连线。第二组图案中的多个第一图案在基板上的投影的连线为第二连线。第三组图案中的多个第一图案在基板上的投影的连线为第三连线。第四组图案中在基板上的投影的连线为第四连线。第一连线和第三连线关于第一轴线对称。第二连线和第四连线关于第二轴线对称。第二轴线和第一轴线相交。
5、可以理解的是,多个第一图案可以构成第一组图案、第二组图案、第三组图案以及第四组图案。其中,第一组图案的第一连线可以与第三组图案的第三连线关于第一轴线对称。第二组图案的第二连线可以与第四组图案的第四连线关于第二轴线对称,且第二轴线与第一轴线相交。同时,同一组图案中的多个第一图案分布与至少两个高度不同的区域。
6、这样,当摄像头模组对标定板进行拍摄时,所获得的图像上位于同一组图案中的多个第一图案至少包括两个不同的清晰度,也就相当于一些方案中同一个第一图案在镜头组件距离标定板不同距离处拍摄获得的清晰度。然后,对同一组图案中的多个不同的清晰度拟合,即可获得对应的离焦曲线。通过一定算法对立体结构的多条离焦曲线进行计算,即可获得镜头组件所需的调整数据。换言之,相较于需要将摄像头模组多次移动,并对标定板进行多次拍摄来获取离焦曲线,本实施方式中的标定板仅需摄像头模组对其拍摄一次,即可从拍摄得到的图像中获取对应的多条离焦曲线,大大缩短了离焦曲线的获取时间,从而有效缩短了摄像头模组的校准时间,有利于缩短摄像头模组的整体组装时间,提高组装效率以及生产效率。
7、一种可能的实现方式中,第一组图案中的多个第一图案在基板上的投影占基板的工作区的像素个数大于或者等于20个像素。这样,通过设置第一组图案中的多个第一图案在基板上的投影占基板的工作区的像素个数大于或者等于20个像素,使得第一组图案中的多个第一图案在摄像头模组拍摄基板所获得的图像中所占的像素个数大于或者等于20个像素,从而使得拍摄图像中的第一组图案的多个第一图案的清晰度较佳,容易测量计算,有利于减小后续调整数据的运算误差,以减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
8、一种可能的实现方式中,第一组图案中的第一图案的数量大于或者等于5个。这样,通过设置第一组图案中的第一图案的数量大于或者等于5个,从而使得拍摄图像中的第一组图案的多个第一图案的清晰度较佳,容易测量计算,有利于减小后续调整数据的运算误差,以减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
9、一种可能的实现方式中,第一组图案中的第一图案的数量与第三组图案中的第一图案的数量相等,和/或,第二组图案中的第一图案的数量与第四组图案中的第一图案的数量相等。这样,通过使第一组图案中的第一图案的数量与第三组图案中的第一图案的数量相等,和/或,第二组图案中的第一图案的数量与第四组图案中的第一图案的数量相等,从而可以有效简化后续调整数据的运算,有利于减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
10、一种可能的实现方式中,第一连线与第一轴线平行,和/或,第二连线与第二轴线平行。这样,通过设置第一连线与第一轴线平行,和/或,第二连线与第二轴线平行从而可以有效简化后续调整数据的运算,有利于减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
11、一种可能的实现方式中,第一组图案中的多个第一图案在第一方向上等间距排布。这样,通过将第一组图案中的多个第一图案在第一方向上等间距排布,也即第一组图案中的任意相邻两个第一图案在垂直于基板方向上的高度差可以相等,从而可以有效简化后续调整数据的运算,有利于减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
12、一种可能的实现方式中,第一组图案中的任意相邻两个第一图案的高度差为第一值。第三组图案中的多个第一图案在第一方向上等间距排布,且第三组图案中的任意相邻两个第一图案的高度差为第二值。第二值与第一值相等。这样,通过将第三组图案中的多个第一图案在第一方向上等间距排布,并使第一组图案中任意相邻两个第一图案的高度差与第三组图案中的任意相邻两个第一图案的高度差相等,从而有利于进一步简化后续调整数据的运算,以进一步减小摄像头模组的镜头组件的调整误差。
13、一种可能的实现方式中,第一组图案中高度最大的第一图案为最高图案。最高图案在基板上的投影与基板的工作区的几何中心的距离为第一距离。第一组图案中高度最小的第一图案为最低图案。最低图案在基板上的投影与基板的工作区的几何中心的距离为第二距离。第二距离与第一距离相等。
14、可以理解的是,本实施方式中的标定板通过将第一组图案中的最高图案与最低图案设置在同一视场上,使得第一组图案中的多个第一图案可以近似位于同一视场,从而可以有效降低通过第一组图案获取的离焦曲线的误差,有利于提高摄像头模组的校准精度,提高产品良率。
15、一种可能的实现方式中,第一组图案的至少部分第一图案与第三组图案的至少部分第一图案一一对应地等高度设置。这样,有利于简化后续调整数据的运算,从而减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
16、一种可能的实现方式中,标定板还包括多个第二图案。多个第二图案固定于基板的板面,且按照摄像头模组的镜头视场进行排布。这样,当摄像头模组对标定板进行拍摄时,位于基板的同一视场上的多个第二图案的清晰度均相同,从而可以辅助检验计算得出的调整数据,有利于减小组装设备的调整误差。
17、一种可能的实现方式中,第一轴线和第二轴线的交点与基板的工作区的几何中心在第一方向上重合。这样,有利于简化后续调整数据的运算,从而减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
18、一种可能的实现方式中,立体结构的顶面在基板上的投影关于第一轴线对称,且关于第二轴线对称。这样,有利于简化后续调整数据的运算,从而减小摄像头模组的镜头组件的调整误差,提高产品良率。
19、一种可能的实现方式中,立体结构包括第一结构体、第二结构体、第三结构体以及第四结构体。第一组图案固定于第一结构体的第一顶面。第二组图案固定于第二结构体的第二顶面。第三组图案固定于第三结构体的第三顶面。第四组图案固定于第四结构体的第四顶面。第二顶面、第三顶面以及第四顶面构成立体结构的顶面的至少部分。第一结构体的第一顶面在基板上的投影为第一投影。第二结构体的第二顶面在基板上的投影为第二投影。第三结构体的第三顶面在基板上的投影为第三投影。第四结构体的第四顶面在基板上的投影为第四投影。第一投影与第三投影关于第一轴线对称。第二投影与第四投影关于第二轴线对称。
20、可以理解的是,本实施方式中通过分别设置第一结构体、第二结构体、第三结构体以及第四结构体来一一对应承载第一组图案、第二组图案、第三组图案以及第四组图案,同时第一结构体的第一投影与第三结构体的第三投影关于第一轴线对称,第二结构体的第二投影与第四结构体的第四投影关于第二轴线对称,以便于第一组图案与第三组图案的对称设置,以及第二组图案与第四组图案的对称设置,从而使得第一图案在立体结构上易于排布。
21、一种可能的实现方式中,第一顶面、第二顶面、第三顶面以及第四顶面均至少包括两个高度不同的区域。第一组图案中的多个第一图案分布于第一顶面的至少两个高度不同的区域中。第二组图案中的多个第一图案分布于第二顶面的至少两个高度不同的区域中。第三组图案中的多个第一图案分布于第三顶面的至少两个高度不同的区域中。第四组图案中的多个第一图案分布于第四顶面的至少两个高度不同的区域中。
22、可以理解的是,通过将第一组图案中的多个第一图案分布于第一顶面的至少两个高度不同的区域中,将第二组图案中的多个第一图案分布于第二顶面的至少两个高度不同的区域中,将第三组图案中的多个第一图案分布于第三顶面的至少两个高度不同的区域中,以及将第四组图案中的多个第一图案分布于第四顶面的至少两个高度不同的区域中,从而使得拍摄得到的图像中的每一组图案均可以获得至少两个不同的清晰度数据,获取测试数据的速度更快,从而可以有效缩短每一组图案获取对应的离焦曲线的时间,并缩短摄像头模组的校准时间,提高摄像头模组的组装效率。
23、一种可能的实现方式中,第一结构体呈板体。第一结构体的板厚方向与第一方向垂直。第一结构体的板面呈梯形、三角形、多边形或者不规则图形。这样,第一结构体可以根据需要设置不同的外形,以适配第一组图案的不同排布方式,从而获得更加精确的离焦曲线。
24、一种可能的实现方式中,第一顶面为平面、曲面或者具有多个台阶面的阶梯型表面。这样,第一顶面可以根据需要设置不同的形状,以适配第一组图案的不同排布方式,从而获得更加精确的离焦曲线。
25、第二方面,提供了一种组装设备。组装设备包括光源、调整机构、图像采集控制器、操作台以及上述的标定板。摄像头模组位于标定板背向光源的一侧。调整机构用于夹持摄像头模组的镜头组件。调整机构还用于调整镜头组件的位置和/或姿态。操作台位于镜头组件背向标定板的一侧。操作台用于承载摄像头模组的感光组件。图像采集控制器用于采集感光组件的图像信息。可以理解的是,本实施方式中的组装设备的标定板设置有立体结构,立体结构的顶面包括多个高度不同的区域。多个第一图案可以固定于顶面,且分布于至少两个高度不同的区域中。这样,当摄像头模组对标定板进行拍摄时,所获得的图像上的多个第一图案中至少包括两个不同的清晰度数据,相较于拍摄一次仅能获得一个清晰度数据的标定板,本实施方式中的组装设备的标定板拍摄一次至少可以获得两个不同的清晰度数据,获取测试数据的速度更快,从而可以有效缩短离焦曲线的获取时间,并缩短组装设备对摄像头模组的校准时间,提高组装设备对摄像头模组的组装效率。
1.一种标定板(10),应用于组装摄像头模组(300)的组装设备(100)中,其特征在于,所述标定板(10)包括基板(11)、立体结构(12)及多个第一图案(13a),所述立体结构(12)包括相背设置的顶面(121)和底面(122),所述底面(122)固定连接所述基板(11)的板面,所述顶面(121)包括多个高度不同的区域,所述区域的高度为所述区域与所述基板(11)在第一方向上的间距,所述第一方向为所述基板(11)的厚度方向,多个所述第一图案(13a)固定于所述顶面(121),且分布于至少两个高度不同的所述区域中。
2.根据权利要求1所述的标定板(10),其特征在于,多个所述第一图案(13a)构成第一组图案(131)、第二组图案(132)、第三组图案(133)以及第四组图案(134),所述第一组图案(131)中的多个所述第一图案(13a)在所述基板(11)上的投影的连线为第一连线,所述第二组图案(132)中的多个所述第一图案(13a)在所述基板(11)上的投影的连线为第二连线,所述第三组图案(133)中的多个所述第一图案(13a)在所述基板(11)上的投影的连线为第三连线,所述第四组图案(134)中在所述基板(11)上的投影的连线为第四连线;
3.根据权利要求2所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中的多个所述第一图案(13a)在所述基板(11)上的投影占所述基板(11)的工作区的像素个数大于或者等于20个像素。
4.根据权利要求3所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中的所述第一图案(13a)的数量大于或者等于5个。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中的所述第一图案(13a)的数量与所述第三组图案(133)中的所述第一图案(13a)的数量相等;
6.根据权利要求2至5中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一连线与所述第一轴线(t1)平行,和/或,所述第二连线与所述第二轴线(t2)平行。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中的多个所述第一图案(13a)在所述第一方向上等间距排布。
8.根据权利要求7所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中的任意相邻两个所述第一图案(13a)的高度差为第一值;
9.根据权利要求2至8中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)中高度最大的所述第一图案(13a)为最高图案,所述最高图案在所述基板(11)上的投影与所述基板(11)的工作区的几何中心的距离为第一距离;
10.根据权利要求2至9中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一组图案(131)的至少部分所述第一图案(13a)与所述第三组图案(133)的至少部分所述第一图案(13a)一一对应地等高度设置。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述标定板(10)还包括多个第二图案,多个所述第二图案固定于所述基板(11)的板面,且按照摄像头模组(300)的镜头视场进行排布。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一轴线(t1)和所述第二轴线(t2)的交点与所述基板(11)的工作区的几何中心在所述第一方向上重合。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述立体结构(12)的顶面(121)在所述基板(11)上的投影关于所述第一轴线(t1)对称,且关于所述第二轴线(t2)对称。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述立体结构(12)包括第一结构体(12a)、第二结构体(12b)、第三结构体(12c)以及第四结构体(12d),所述第一组图案(131)固定于所述第一结构体(12a)的第一顶面(121a),所述第二组图案(132)固定于所述第二结构体(12b)的第二顶面(121b),所述第三组图案(133)固定于所述第三结构体(12c)的第三顶面(121c),所述第四组图案(134)固定于所述第四结构体(12d)的第四顶面(121d),所述第二顶面(121b)、所述第三顶面(121c)以及所述第四顶面(121d)构成所述立体结构(12)的顶面(121)的至少部分;
15.根据权利要求14所述的标定板(10),其特征在于,所述第一顶面(121a)、所述第二顶面(121b)、所述第三顶面(121c)以及所述第四顶面(121d)均至少包括两个高度不同的区域;
16.根据权利要求14或15所述的标定板(10),其特征在于,所述第一结构体(12a)呈板体,所述第一结构体(12a)的板厚方向与所述第一方向垂直,所述第一结构体(12a)的板面呈梯形、三角形、多边形或者不规则图形。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的标定板(10),其特征在于,所述第一顶面(121a)为平面、曲面或者具有多个台阶面的阶梯型表面。
18.一种组装设备(100),用于组装摄像头模组(300),其特征在于,所述组装设备(100)包括光源(20)、调整机构(30)、图像采集控制器(40)、操作台以及权利要求1至17中任一项所述的标定板(10),摄像头模组(300)位于所述标定板(10)背向所述光源(20)的一侧,所述调整机构(30)用于夹持所述摄像头模组(300)的镜头组件(310),所述调整机构(30)还用于调整所述镜头组件(310)的位置和/或姿态,所述操作台位于所述镜头组件(310)背向所述标定板(10)的一侧,所述操作台用于承载所述摄像头模组(300)的感光组件(320),所述图像采集控制器(40)用于采集所述感光组件(320)的图像信息。
