[发明专利]车载摄像模组调焦方法

说明书

本发明涉及一种车载摄像模组调焦装置包括待装配摄像头、六自由度装配机械手、图卡，待装配摄像头包括摄像头壳体，摄像头壳体的前端设有夹设在六自由度装配机械手上的镜头，摄像头壳体内的后端设有感光芯片电路板，感光芯片电路板与外部监视设备电连接，镜头的投影前方设有图卡，六自由度装配机械手将镜头调位、对焦，外部喷胶设备在镜头与摄像头壳体的前端的间隙内填充速凝胶水形成固定连接。本发明还公开了一种车载摄像模组调焦方法，包括镜头定位、调焦、调角、调心、点胶固定等过程。本发明采用六自由度机械手自动、快速调节以及胶粘的方式固定镜头与感光芯片间的位置关系，具有自动、高效以及误差小的特点。

技术领域

本发明涉及一种摄像模组调焦装置及方法，特别涉及一种自动、快速车载摄像模组调焦装置及方法，属于汽车电子领域。

背景技术

车载摄像头模组主要分为镜头、壳体、感光芯片三部分，传统的镜头对焦工艺是采用镜头外壁使用螺牙结构，将感光芯片电路板用螺丝预先锁附在壳体上，壳体与镜头之间通过螺纹配合，旋转调节镜头在壳体的深度来控制其与感光芯片的距离，从而找到最清晰的成像位置。因此，传统方案具有以下弊端：⑴现有带螺纹镜头在旋转过程中需要对镜头周围抱紧，对大广角镜头而言存在视野遮挡；⑵车载镜头一般由5～6片镜片组成，在组装过程中存在不可避免的光轴误差，普遍的公差范围在1°左右；⑶摄像头外壳内螺纹与镜头外壁螺纹存在配合间隙，存在导向性角度误差；⑷难以实现自动化连续旋转镜头，且反向旋转过程中存在较大回程误差。上述多种误差会导致镜头与感光芯片的相对位置不准确，表现出摄像头所拍摄画面的清晰度较低，光轴中心错位，边缘清晰度不一致等现象。

发明内容

本发明车载摄像模组调焦装置及方法公开了新的方案，采用六自由度机械手自动、快速调节以及胶粘的方式固定镜头与感光芯片间的位置关系，解决了现有方案采用螺纹结合方式带来的安装不便以及安装误差较大的问题。

本发明车载摄像模组调焦装置包括待装配摄像头、六自由度装配机械手、图卡，待装配摄像头包括摄像头壳体，摄像头壳体的前端设有夹设在六自由度装配机械手上的镜头，摄像头壳体内的后端设有感光芯片电路板，感光芯片电路板与外部监视设备电连接，镜头的投影前方设有图卡，六自由度装配机械手将镜头调位、对焦，外部喷胶设备在镜头与摄像头壳体的前端的间隙内填充速凝胶水形成固定连接。

本发明还公开了一种车载摄像模组调焦方法，包括步骤：⑴启动感光芯片电路板，监视扫描画面显示纯色图像；⑵六自由度机械手夹持镜头进行相对感光芯片的距离调节，镜头逐渐接近感光芯片，监视扫描画面由纯色图像渐变为模糊的图卡图像，完成镜头高度粗定位；⑶六自由度机械手夹持镜头进行相对图卡的位置平移调节，图卡的中心逐渐对齐到感光芯片成像的几何中心位置，监视扫描画面上的图卡图像的中心逐渐接近显示画面的中心位置，完成图卡中心初步识别；⑷六自由度机械手夹持镜头进行焦距扫描，通过监视扫描画面确定图像的中心、四个角显示清晰时对应的镜头位置参数，通过三点拟合直线斜率算法计算得到镜头光轴的倾斜角度，六自由度机械手夹持镜头以镜头光心为转轴反向旋转调平消除倾斜角度，完成镜头光轴角度调整；⑸六自由度机械手夹持镜头进行焦距扫描，通过离焦曲线确认感光芯片处于镜头成像最清晰的焦平面，在清晰的画面中识别图卡的中心像点坐标，根据感光芯片像素尺寸，平移镜头使图卡中心像点与感光芯片几何中心对齐；⑹识别位置对称的图卡四角在监视画面中的坐标，计算每个坐标到监视画面中心的距离，判断四角的像素长度是否在规格内，完成畸变一致性判断；⑺利用外部喷胶设备在镜头与摄像头壳体的前端的间隙内填充速凝胶水，完成点胶固化。

进一步，本方案方法的步骤⑷中的三点拟合直线斜率算法是根据清晰度扫描曲线峰值错开的现象，利用在监视扫描图像上处于同一直线的三个点的清晰度峰值对应的镜头高度坐标连成线与水平面的夹角确定当前镜头的光轴的倾斜角度。

进一步，本方案方法的步骤⑺中，采用大功率紫外光照射填充好的速凝胶水，速凝胶水在5秒内凝固形成具有30牛顿以上的抗拉拔力。

进一步，本方案方法还包括步骤：⑻填充的速凝胶水固化后，对摄像头成像画面进行再次检测，完成成像效果检查。