[發明專利]車載攝像模組調焦方法

有效

• 申請號: 201911039957.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111263034B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張健;李傳法;閆超龍
• 申請（專利權）人: 蘇州松健光學科技有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N17/00;G02B7/04
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 馮華

本發明涉及一種車載攝像模組調焦裝置包括待裝配攝像頭、六自由度裝配機械手、圖卡，待裝配攝像頭包括攝像頭殼體，攝像頭殼體的前端設有夾設在六自由度裝配機械手上的鏡頭，攝像頭殼體內的后端設有感光芯片電路板，感光芯片電路板與外部監視設備電連接，鏡頭的投影前方設有圖卡，六自由度裝配機械手將鏡頭調位、對焦，外部噴膠設備在鏡頭與攝像頭殼體的前端的間隙內填充速凝膠水形成固定連接。本發明還公開了一種車載攝像模組調焦方法，包括鏡頭定位、調焦、調角、調心、點膠固定等過程。本發明采用六自由度機械手自動、快速調節以及膠粘的方式固定鏡頭與感光芯片間的位置關系，具有自動、高效以及誤差小的特點。

技術領域

本發明涉及一種攝像模組調焦裝置及方法，特別涉及一種自動、快速車載攝像模組調焦裝置及方法，屬于汽車電子領域。

背景技術

車載攝像頭模組主要分為鏡頭、殼體、感光芯片三部分，傳統的鏡頭對焦工藝是采用鏡頭外壁使用螺牙結構，將感光芯片電路板用螺絲預先鎖附在殼體上，殼體與鏡頭之間通過螺紋配合，旋轉調節鏡頭在殼體的深度來控制其與感光芯片的距離，從而找到最清晰的成像位置。因此，傳統方案具有以下弊端：⑴現有帶螺紋鏡頭在旋轉過程中需要對鏡頭周圍抱緊，對大廣角鏡頭而言存在視野遮擋；⑵車載鏡頭一般由5～6片鏡片組成，在組裝過程中存在不可避免的光軸誤差，普遍的公差范圍在1°左右；⑶攝像頭外殼內螺紋與鏡頭外壁螺紋存在配合間隙，存在導向性角度誤差；⑷難以實現自動化連續旋轉鏡頭，且反向旋轉過程中存在較大回程誤差。上述多種誤差會導致鏡頭與感光芯片的相對位置不準確，表現出攝像頭所拍攝畫面的清晰度較低，光軸中心錯位，邊緣清晰度不一致等現象。

發明內容

本發明車載攝像模組調焦裝置及方法公開了新的方案，采用六自由度機械手自動、快速調節以及膠粘的方式固定鏡頭與感光芯片間的位置關系，解決了現有方案采用螺紋結合方式帶來的安裝不便以及安裝誤差較大的問題。

本發明車載攝像模組調焦裝置包括待裝配攝像頭、六自由度裝配機械手、圖卡，待裝配攝像頭包括攝像頭殼體，攝像頭殼體的前端設有夾設在六自由度裝配機械手上的鏡頭，攝像頭殼體內的后端設有感光芯片電路板，感光芯片電路板與外部監視設備電連接，鏡頭的投影前方設有圖卡，六自由度裝配機械手將鏡頭調位、對焦，外部噴膠設備在鏡頭與攝像頭殼體的前端的間隙內填充速凝膠水形成固定連接。

本發明還公開了一種車載攝像模組調焦方法，包括步驟：⑴啟動感光芯片電路板，監視掃描畫面顯示純色圖像；⑵六自由度機械手夾持鏡頭進行相對感光芯片的距離調節，鏡頭逐漸接近感光芯片，監視掃描畫面由純色圖像漸變為模糊的圖卡圖像，完成鏡頭高度粗定位；⑶六自由度機械手夾持鏡頭進行相對圖卡的位置平移調節，圖卡的中心逐漸對齊到感光芯片成像的幾何中心位置，監視掃描畫面上的圖卡圖像的中心逐漸接近顯示畫面的中心位置，完成圖卡中心初步識別；⑷六自由度機械手夾持鏡頭進行焦距掃描，通過監視掃描畫面確定圖像的中心、四個角顯示清晰時對應的鏡頭位置參數，通過三點擬合直線斜率算法計算得到鏡頭光軸的傾斜角度，六自由度機械手夾持鏡頭以鏡頭光心為轉軸反向旋轉調平消除傾斜角度，完成鏡頭光軸角度調整；⑸六自由度機械手夾持鏡頭進行焦距掃描，通過離焦曲線確認感光芯片處于鏡頭成像最清晰的焦平面，在清晰的畫面中識別圖卡的中心像點坐標，根據感光芯片像素尺寸，平移鏡頭使圖卡中心像點與感光芯片幾何中心對齊；⑹識別位置對稱的圖卡四角在監視畫面中的坐標，計算每個坐標到監視畫面中心的距離，判斷四角的像素長度是否在規格內，完成畸變一致性判斷；⑺利用外部噴膠設備在鏡頭與攝像頭殼體的前端的間隙內填充速凝膠水，完成點膠固化。

進一步，本方案方法的步驟⑷中的三點擬合直線斜率算法是根據清晰度掃描曲線峰值錯開的現象，利用在監視掃描圖像上處于同一直線的三個點的清晰度峰值對應的鏡頭高度坐標連成線與水平面的夾角確定當前鏡頭的光軸的傾斜角度。

進一步，本方案方法的步驟⑺中，采用大功率紫外光照射填充好的速凝膠水，速凝膠水在5秒內凝固形成具有30牛頓以上的抗拉拔力。

進一步，本方案方法還包括步驟：⑻填充的速凝膠水固化后，對攝像頭成像畫面進行再次檢測，完成成像效果檢查。