高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机制造技术

本实用新型专利技术涉及光学领域，特别涉及一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机。高清摄像头包括镜头座、感光器件以及待调镜头组件；装调机包括机架、镜头座定位工装、镜头夹爪组件、调焦机构以及物像探头机构；物像探头机构包括安装架以及物像探头，其中一个物像探头设置于感光器件的中心轴上其余的物像探头分布在中心轴四周，虚拟物像测试图由各个物像探头所产生的且在同一平面上的虚像组成；装调机还包括控制装置，能控制调焦机构移动以带动镜头夹爪组件对待调镜头组件在镜头座上的位置进行调整。本实用新型专利技术具有失真小、占用空间小的优点，保证高清摄像头和感光器件装配一致性好、品质高、速度快。

Automatic Alignment of Lens and Photosensitive Surface for HD Camera

The utility model relates to the optical field, in particular to an adjuster for automatically aligning the lens and the light sensitive surface of a high-definition camera. High-definition camera includes lens base, photosensitive device and lens module to be adjusted; adjuster includes frame, lens base positioning tooling, lens gripper module, focusing mechanism and object-image probe mechanism; object-image probe mechanism includes mounting frame and object-image probe, one of which is located on the central axis of the photosensitive device, and the rest of the object-image probe is distributed around the central axis, virtual. The image test chart is composed of virtual images generated by various image probes and on the same plane. The adjuster also includes a control device, which can control the movement of the focusing mechanism to drive the lens claw assembly to adjust the position of the lens adjusting component on the lens seat. The utility model has the advantages of small distortion and small occupancy space, and ensures the assembly consistency, high quality and fast speed of high-definition camera and photosensitive device.

【技术实现步骤摘要】
高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机
本技术涉及光学领域，特别涉及一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机。
技术介绍
现有摄像头的镜头组件与感光器件组件的装配，镜头对焦的对象主要有2种，1.镜头前方远处固定实物测试图。这种方式对焦的对象失真小，但占用地方大，焦距越短，幅面越大，生产车间面积很难满足。2.镜头前方放置凸透镜，凸透镜的后方产生虚像测试图。用虚像替代实物的方式占用地方小，但凸透镜要做很大，而且视场角有限，视场角越大虚像失真也越大。由于高清摄像头对焦距非常灵敏，镜头也略有差异，要把画面的四周和中心图像都落到后焦面上，得到最清晰的图像非常困难，尤其广角镜头、鱼眼镜头等视场角大的摄像头，因此，装配效率低，产品一致性差，对人的技术和熟练度依赖性高，不利于产品品质的提高和成本的降低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上缺点，提供一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，该装调机及装调方法利用多个物像探头产生虚拟物像测试图像并利用调焦机构对待调镜头组件在镜头座上的位置进行调整直至感光器件所采集的虚拟物像测试图的图像达到最清晰且图像的中心与感光器件的中心重合，以便待调镜头组件与镜头座进行点胶固定，不仅具有失真小、占用空间小的优点，而且克服了现有技术中实物测试图幅度无法任意扩大、用于产生虚像测试图的凸透镜视场角小等缺点，此外保证高清摄像头和感光器件装配一致性好、品质高、速度快。本技术是这样实现的：一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，所述高清摄像头包括镜头座、固定安装于镜头座底部的感光器件以及待安装于镜头座上方的待调镜头组件，其特征在于：所述装调机包括机架、设置于机架上且位于装调工位上的镜头座定位工装、用于夹持待调镜头组件的镜头夹爪组件、设置于机架和镜头夹爪组件之间的用于带动镜头夹爪组件移动以调整待调镜头组件相对镜头座位置的调焦机构以及设置于高清摄像头上方的用于为高清摄像头提供虚拟物像测试图的物像探头机构，所述物像探头机构包括安装架以及多个设置于安装架上的物像探头，其中一个所述物像探头设置于镜头座底部的感光器件的中心轴上且其余的物像探头以感光器件的中心轴为中心分布在感光器件的中心轴四周，各个物像探头的光轴与镜头座底部的感光器件的中心轴的夹角小于待调镜头组件最大视场角的一半且各个物像探头的光轴对准感光器件的中心，所述虚拟物像测试图由各个物像探头所产生的且在同一平面上的虚像组成，所述虚拟物像测试图所在平面与镜头座底部的感光器件的中心轴相垂直，所述装调机还包括分别与感光器件和调焦机构相连接的控制装置，所述控制装置能控制调焦机构移动以带动镜头夹爪组件对待调镜头组件在镜头座上的位置进行调整直至感光器件所采集的虚拟物像测试图的图像达到最清晰且图像的中心与感光器件的中心重合。为了能调整各个物像探头所产生虚像的位置，所述物像探头包括支架、固设于支架上的套筒以及沿物像探头的光线入射方向依次设置于套筒内的物像镜头、分划板、匀光板、光源，所述物像探头还包括设置于套筒和分划板之间的用于调整分划板和物像镜头之间距离的物像调节步进电机。为了方便调节物像探头的位置，所述安装架包括至少一个固设于机架上的弧形架，所述弧形架的圆心与感光器件的中心重合，所述物像探头固定安装于弧形架上且能沿弧形架移动进行位置调整以调整物像探头光轴与镜头座底部的感光器件的中心轴的夹角，所述物像探头机构还包括分别与各个物像探头中的光源和物像调节步进电机相连接以调整各个物像探头的物距和亮度的物像控制单元。为了更好地夹持或松开待调镜头组件，所述镜头夹爪组件包括固定板以及滑动连接于固定板上的活动板，所述固定板上设有沿其长度方向延伸的滑槽，所述活动板滑动连接于滑槽内，所述固定板的一端固设于调焦机构上且另一端悬空伸入装调工位，所述滑槽伸入装调工位的一端和活动板之间设有用于夹持待调镜头组件的夹持孔，所述活动板沿固定板滑动时能使夹持孔变小进行夹持或变大松开夹持，所述镜头夹爪组件还包括设置于固定板和活动板之间的用于使夹持孔保持夹持状态的弹簧以及设置于固定板和活动板之间的用于使夹持孔变大松开夹持的松紧驱动件。为了更好地带动镜头夹爪组件对待调镜头组件的位置进行调整，所述调焦机构包括设置于机架和镜头夹爪组件之间的用于带动镜头夹爪组件沿Z轴方向移动的Z轴升降平台、用于带动镜头夹爪组件进行摆动调节和升降调节的水平调节平台、用于带动镜头夹爪组件沿X轴和Y轴方向移动的XY轴滑台。优选的，所述水平调节平台包括底板、设置于底板上方的调节板以及三组连接于底板和调节板之间的升降调节件。优选的，每组升降调节件包括固设于底板上的步进电机以及连接于步进电机输出轴和调节板之间的千分尺。为了进一步提高工作效率，所述装调机还包括滑动连接于机架上的工作台，所述装调机还包括滑动连接于机架上的工作台，所述镜头座定位工装的数量为多个且沿工作台的滑动方向依次排列设置在工作台上，所述装调机还包括设置于机架和工作台之间的用于带动工作台滑动以使各个镜头座定位工装移入或移出装调工位的滑动驱动件。较之现有技术而言，本技术具有以下优点：(1)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，该装调机及装调方法利用多个物像探头产生虚拟物像测试图像并利用调焦机构对待调镜头组件在镜头座上的位置进行调整直至感光器件所采集的虚拟物像测试图的图像达到最清晰且图像的中心与感光器件的中心重合，以便待调镜头组件与镜头座进行点胶固定，不仅具有失真小、占用空间小的优点，而且克服了现有技术中实物测试图幅度无法任意扩大、用于产生虚像测试图的凸透镜视场角小等缺点，此外保证高清摄像头和感光器件装配一致性好、品质高、速度快；(2)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，每个物像探头均设有物像调节步进电机，能对分划板进行调节，保证每个物像探头产生的虚像在同一平面上并与高清摄像头的光轴相垂直，而且虚拟物像测试图可任意扩大，大大方便了广角镜头、鱼眼镜头等大视场角镜头的组装；(3)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，设有物像控制单元，能控制每个物像探头的亮度和物距，能适用于各种不同规格的镜头，通用性强；(4)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，设有弧形架，方便物像探头的调整，且弧形架的圆心与感光器件的中心重合，无论物像探头如何调整都能保证每个物像探头的光轴对准高清摄像头的物方主点，进一步提高了装调效率；(5)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，调焦机构设有Z轴升降平台、水平调节平台和XY轴滑台，能多自由度地调节待调镜头组件的位置，确保高清摄像头的后焦面与感光器件的感光面高精度重合，高清摄像头的光轴与感光器件的中心高精度重合，以保证高清摄像头的成像质量；(6)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，工作台上设有多个镜头定位工装，其中一个进行对焦装调时，其余的可进行通电初始化，不占用对焦装调时间，进一步提高了装配效率；(7)本技术提供的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，结构设计合理，使用性能可靠，可大大降低装配不良率和对熟练技术工的依赖程度，易于推广应用。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步说明：图1是本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，所述高清摄像头包括镜头座(1)、固定安装于镜头座(1)底部的感光器件以及待安装于镜头座(1)上方的待调镜头组件(2)，其特征在于：所述装调机包括机架(3)、设置于机架(3)上且位于装调工位上的镜头座定位工装(4)、用于夹持待调镜头组件(2)的镜头夹爪组件(7)、设置于机架(3)和镜头夹爪组件(7)之间的用于带动镜头夹爪组件(7)移动以调整待调镜头组件(2)相对镜头座(1)位置的调焦机构(5)以及设置于高清摄像头上方的用于为高清摄像头提供虚拟物像测试图的物像探头机构(6)，所述物像探头机构(6)包括安装架(62)以及多个设置于安装架(62)上的物像探头(61)，其中一个所述物像探头(61)设置于镜头座(1)底部的感光器件的中心轴上且其余的物像探头(61)以感光器件的中心轴为中心分布在感光器件的中心轴四周，各个物像探头(61)的光轴与镜头座(1)底部的感光器件的中心轴的夹角小于待调镜头组件(2)最大视场角的一半且各个物像探头(61)的光轴对准感光器件的中心，所述虚拟物像测试图由各个物像探头(61)所产生的且在同一平面上的虚像组成，所述虚拟物像测试图所在平面与镜头座(1)底部的感光器件的中心轴相垂直，所述装调机还包括分别与感光器件和调焦机构(5)相连接的控制装置(8)，所述控制装置(8)能控制调焦机构(5)移动以带动镜头夹爪组件(7)对待调镜头组件(2)在镜头座(1)上的位置进行调整直至感光器件所采集的虚拟物像测试图的图像达到最清晰且图像的中心与感光器件的中心重合。...

【技术特征摘要】
1.一种高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，所述高清摄像头包括镜头座(1)、固定安装于镜头座(1)底部的感光器件以及待安装于镜头座(1)上方的待调镜头组件(2)，其特征在于：所述装调机包括机架(3)、设置于机架(3)上且位于装调工位上的镜头座定位工装(4)、用于夹持待调镜头组件(2)的镜头夹爪组件(7)、设置于机架(3)和镜头夹爪组件(7)之间的用于带动镜头夹爪组件(7)移动以调整待调镜头组件(2)相对镜头座(1)位置的调焦机构(5)以及设置于高清摄像头上方的用于为高清摄像头提供虚拟物像测试图的物像探头机构(6)，所述物像探头机构(6)包括安装架(62)以及多个设置于安装架(62)上的物像探头(61)，其中一个所述物像探头(61)设置于镜头座(1)底部的感光器件的中心轴上且其余的物像探头(61)以感光器件的中心轴为中心分布在感光器件的中心轴四周，各个物像探头(61)的光轴与镜头座(1)底部的感光器件的中心轴的夹角小于待调镜头组件(2)最大视场角的一半且各个物像探头(61)的光轴对准感光器件的中心，所述虚拟物像测试图由各个物像探头(61)所产生的且在同一平面上的虚像组成，所述虚拟物像测试图所在平面与镜头座(1)底部的感光器件的中心轴相垂直，所述装调机还包括分别与感光器件和调焦机构(5)相连接的控制装置(8)，所述控制装置(8)能控制调焦机构(5)移动以带动镜头夹爪组件(7)对待调镜头组件(2)在镜头座(1)上的位置进行调整直至感光器件所采集的虚拟物像测试图的图像达到最清晰且图像的中心与感光器件的中心重合。2.根据权利要求1所述的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，其特征在于：所述物像探头(61)包括支架(611)、固设于支架(611)上的套筒(612)以及沿物像探头(61)的光线入射方向依次设置于套筒(612)内的物像镜头(613)、分划板(614)、匀光板(615)、光源(616)，所述物像探头(61)还包括设置于套筒(612)和分划板(614)之间的用于调整分划板(614)和物像镜头(613)之间距离的物像调节步进电机(617)。3.根据权利要求2所述的高清摄像头自动对齐镜头与感光面的装调机，其特征在于：所述安装架(62)包括至少一个固设于机架(3)上的弧形架，所述弧形架的圆心与感光器件的中心重合，所述物像探头(61)固定安装于弧形架上且能沿弧形架移动进行位置调整以调整物像探头(61)光轴与镜头座(1)底部的感光器件的中心轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：江化嫏，黄敏，邵顺达，
申请(专利权)人：福州锐景达光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35