一种光学设备标校装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于自动化制造技术领域，提供了一种光学设备标校装置，光学设备标校装置包括图像传感器、光学镜头、镜头夹持器、微动机构和标校目标，标校目标和图像传感器分别设置于光学镜头的物方空间与像方空间，镜头夹持器用于夹持光学镜头并连接微动机构，微动机构用于控制镜头夹持器动作，以调整光学镜头的位姿，标校目标包括在三维立体空间分布的特征图案。由于采用三维立体图案作为标校目标，只需将单帧采样就能获得标校目标上不同物距的特征图案通过光学镜头在图像传感器上呈现的标校图像，计算其物距参数和方位参数并与预定值进行对比，即可获得光学镜头相对于标准位姿的偏差供微动机构参考，大大提高了光学设备标校装置的整机效率。

An optical equipment calibration device

【技术实现步骤摘要】
一种光学设备标校装置
本技术涉及自动化制造
，特别涉及一种光学设备标校装置。
技术介绍
摄像功能已经成为智能手机的标准配置，近年来随着手机摄像头组装要求不断提高，机器视觉自动检测技术已经广泛应用于手机摄像头组件的安装与标校，也对机器视觉自动检测组装技术提出了更高精度的要求，特别是对于摄像头组装过程中，镜头相对于图像传感器的垂直度和同心度有着极高的精度要求，且随着手机的销量与产量越来越大，对标校工序的效率要求越来越高。传统的光学镜头组装标校过程一般是使用主动对准设备来对准镜头和图像传感器，由于对准过程通常涉及到循环采集多图像并做处理，均涉及多帧图像的采集和反馈控制，一般需要采集5-10帧图像才能计算出修正值，每帧花费0.5秒则需2.5-5秒才能完成一次对准，效率底下，标校设备、程序复杂。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光学设备标校装置，旨在解决传统的标较装置需要利用多帧图像获得修正参数，标校方法复杂效率低下的技术问题。本技术是这样实现的，一种光学设备标校装置，包括图像传感器、光学镜头、镜头夹持器、微动机构和标校目标，所述标校目标和所述图像传感器分别设置于所述光学镜头的物方空间与像方空间，所述镜头夹持器用于夹持所述光学镜头并连接所述微动机构，所述微动机构用于控制所述镜头夹持器动作，以调整所述光学镜头的位姿，所述标校目标包括在三维立体空间分布的特征图案。在本技术的一个实施例中，所述特征图案包括多个实体物件的锐利清晰的边界；或者，所述特征图案包括图片上绘制的具有锐利清晰边界的图形。在本技术的一个实施例中，所述标校目标包括多张层叠设置且用于承载所述特征图案的二维图片，不同的所述二维图片所处位置的物距不同。在本技术的一个实施例中，至少一张所述二维图片上承载有多个所述特征图案。在本技术的一个实施例中，所述标校目标包括三张等物距间隔设置的所述二维图片，且三张所述二维图片为特征图案完全相同的平面二维图片，每张所述二维图片均承载有一个中心特征图案和四个围绕所述中心特征图案布置的边缘特征图案。在本技术的一个实施例中，所述标校目标包括物距由远到近等距离排布的第一平面二维图片、第二平面二维图片和第三平面二维图片，所述第一平面二维图片包括第一中心特征图案和第一边缘特征图案，所述第二平面二维图片包括第二中心特征图案和第二边缘特征图案，所述第三平面二维图片包括第三中心特征图案和第三边缘特征图案，所述第三边缘特征图案、所述第二边缘特征图案和所述第一边缘特征图案由外向内依次排布，所述第三中心特征图案、所述第二中心特征图案和所述第一中心特征图案由外向内依次嵌套，在本技术的一个实施例中，所述镜头夹持器采用机械式夹持器，或者所述镜头夹持器采用气动式夹持器。在本技术的一个实施例中，所述微动机构采用至少三自由度的微动控制机构。在本技术的一个实施例中，所述光学设备标校装置还包括调距透镜，所述调距透镜设置于所述光学镜头和所述标校目标之间，用于将所述标校目标在物方空间形成虚像以调节所述标校目标相对于所述光学镜头的物距。在本技术的一个实施例中，所述光学设备标校装置还包括背光板，所述背光板设置于所述标校目标背对所述光学镜头的一侧。实施本技术的一种光学设备标校装置，至少具有以下有益效果：本技术提供的光学设备标校装置，由于将空间三维分布的特征图案作为标校目标，只需单帧采样即可获得的不同物距的特征图案通过光学镜头在图像传感器上呈现的标校图像，通过对标校图像中的特征图案的清晰度与位置进行测算，即可获得光学镜头的位姿信息及其相对于标准位姿的偏差，进而获得可供微动机构参考的修正值，传统的标校装置涉及多帧图像的采集和反馈控制，需要控制光学镜头移动并采集多帧图像才能获得修正值，相较之下本技术提供的技术方案通过对空间三维分布的特征图案采样进行标校，能够将光学设备标校装置的整机效率提高5到10倍。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的光学设备标校装置的光路图；图2是图1中图像传感器上的成像示意图；图3是图2中中心特征图案成像处的放大图。上述附图所涉及的标号明细如下：100-标校目标；110-二维图片；111-第一平面二维图片；112-第二平面二维图片；113-第三平面二维图片；120-中心特征图案；121-第一中心特征图案；122-第二中心特征图案；123-第三中心特征图案；130-边缘特征图案；131-第一边缘特征图案；132-第二边缘特征图案；133-第三边缘特征图案；200-光学镜头；300-图像传感器。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。为了说明本技术所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。本技术实施例提供了一种光学设备标校装置，包括图像传感器300、光学镜头200、镜头夹持器(图中未示出)、微动机构(图中未示出)和标校目标100，所述标校目标100和所述图像传感器300分别设置于所述光学镜头200的物方空间与像方空间，所述镜头夹持器用于夹持所述光学镜头200并连接所述微动机构，所述微动机构用于控制所述镜头夹持器动作，以调整所述光学镜头200的位姿，所述标校目标100包括在三维立体空间分布的特征图案。本技术实施例提供的光学设备标校方法，由于将空间三维分布的特征图案作为标校目标100，只需单帧采样即可获得的不同物距的特征图案通过光学镜头200在图像传感器300上呈现的标校图像，通过对标校图像中的特征图案的清晰度与位置进行测算，即可获得光学镜头200的位姿信息及其相对于标准位姿的偏差，进而获得可供微动机构参考的修正值，传统的标校装置涉及多帧图像的采集和反馈控制，需要控制光学镜头200移动并采集多帧图像才能获得修正值，相较之下本技术提供的技术方案通过对空间三维分布的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学设备标校装置，其特征在于，包括图像传感器、光学镜头、镜头夹持器、微动机构和标校目标，所述标校目标和所述图像传感器分别设置于所述光学镜头的物方空间与像方空间，所述镜头夹持器用于夹持所述光学镜头并连接所述微动机构，所述微动机构用于控制所述镜头夹持器动作，以调整所述光学镜头的位姿，所述标校目标包括在三维立体空间分布的特征图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学设备标校装置，其特征在于，包括图像传感器、光学镜头、镜头夹持器、微动机构和标校目标，所述标校目标和所述图像传感器分别设置于所述光学镜头的物方空间与像方空间，所述镜头夹持器用于夹持所述光学镜头并连接所述微动机构，所述微动机构用于控制所述镜头夹持器动作，以调整所述光学镜头的位姿，所述标校目标包括在三维立体空间分布的特征图案。


2.如权利要求1所述的光学设备标校装置，其特征在于，所述特征图案包括多个实体物件的锐利清晰的边界；或者，所述特征图案包括图片上绘制的具有锐利清晰边界的图形。


3.如权利要求1所述的光学设备标校装置，其特征在于，所述标校目标包括多张层叠设置且用于承载所述特征图案的二维图片，不同的所述二维图片所处位置的物距不同。


4.如权利要求3所述的光学设备标校装置，其特征在于，至少一张所述二维图片上承载有多个所述特征图案。


5.如权利要求4所述的光学设备标校装置，其特征在于，所述标校目标包括三张等物距间隔设置的所述二维图片，且三张所述二维图片为特征图案完全相同的平面二维图片，每张所述二维图片均承载有一个中心特征图案和四个围绕所述中心特征图案布置的边缘特征图案。


6.如权利要求5所述的光学设备标校装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢煜，何岗，
申请(专利权)人：深圳市亿图视觉自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44