一种摄像头模组微距AA的调焦装置和方法与流程

一种摄像头模组微距aa的调焦装置和方法
技术领域
1.本发明属于摄像头模组技术领域，具体属于一种摄像头模组微距aa的调焦装置和方法。


背景技术：

2.为保证摄像头的成像效果，组装过程中会使用aa(active alignment，主动对准制程)，确保摄像头各个零部件的精确组装，从而提升摄像头的拍照效果。传统摄像头模组的对焦距离在200mm到无穷远处，对于对焦距离在40mm以下且需要进行aa的摄像头模组，因其对焦距离超出了现有aa设备的制程能力，故无法进行aa操作。
3.综上所述，现有技术中的aa设备无法满足对焦距离小的摄像头模组的生产需求。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种摄像头模组微距aa的调焦装置和方法，弥补现有aa设备不能满足摄像头微距aa的不足，降低了产品开发阶段的研发成本，满足了产品生产条件。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种摄像头模组微距aa的调焦装置，包括aa工作台、线路板、感光芯片、aa胶、镜头组件、aa夹爪和标定chart；
7.所述aa工作台的底部连接有移动装置，用于将aa工作台进行xyz三方向的位置移动；
8.所述aa工作台上放置线路板，所述感光芯片设置在线路板上，感光芯片设置在线路板之间通过金线进行电连接；所述aa胶周向设置在感光芯片外侧的线路板上；
9.所述aa夹爪设置在aa工作台的上方，所述aa夹爪用于夹持镜头组件和线路板通过aa胶进行粘接固定；
10.所述aa夹爪的上方设置有标定chart，用于进行调焦。
11.优选的，所述移动装置包括x向滑动机构、z向滑动机构和y向滑动机构；所述x向滑动机构、z向滑动机构和y向滑动机构之间的滑动方向两两相互垂直；
12.所述x向滑动机构包括x向导轨和x向滑动装置，所述x向导轨设置在地面上，所述x向滑动装置设置在x向导轨上，x向滑动装置和x向导轨之间进行滑动连接，所述x向滑动装置上设置有z向滑动机构；
13.所述z向滑动机构包括z向垂直导轨、z向滑动装置和水平工作台，所述z向垂直导轨设置在x向滑动装置上，所述z向滑动装置设置在z向垂直导轨上，所述z向滑动装置和z向垂直导轨沿竖直方向进行滑动连接；所述z向滑动装置的顶部设置有水平工作台，所述水平工作台上设置有y向滑动机构；
14.所述y向滑动结构包括y向滑动导轨和y向滑动装置，所述y向滑动导轨设置在水平工作台上，所述y向滑动装置设置在y向滑动导轨上，y向滑动装置与y向滑动导轨之间进行
滑动连接；aa工作台设置在y向滑动装置的顶部。
15.进一步的，所述x向导轨、z向垂直导轨和y向滑动导轨上均设置有刻度尺。
16.进一步的，所述z向垂直导轨呈l形，z向垂直导轨的水平端与x向滑动装置相连接，所述z向垂直导轨的竖直端与z向滑动装置进行滑动连接。
17.进一步的，所述z向滑动机构还包括螺杆，所述z向垂直导轨的侧壁上设置有固定座，螺杆穿过水平工作台与固定座进行螺纹连接。
18.优选的，标定chart为mtf chart，sfr chart或者tv
‑
line chart。
19.优选的，所述aa胶的厚度调节范围为20～280um。
20.一种摄像头模组微距aa的调焦方法，基于上述任意一项所述的一种摄像头模组微距aa的调焦装置，包括以下过程，将标定chart放置到aa工作台的极限调焦距离u1位置进行aa操作，将镜头组件进行aa调焦校准，完成校准后，通过物像关系式计算出到达需调焦距离u2位置所需像距的差值δv，然后操作移动装置移动δv的距离，对aa胶进行固化，完成镜头组件和感光芯片的相对位置的固定。
21.优选的，所述物像关系式为：
22.1/f＝1/u 1/v；
23.式中，f为镜头焦距；u为物距；v为像距。
24.进一步的，当调焦距离为u1位置时，像距v1＝f*u1/(u1
‑
f)；
25.当调焦距离为u2位置时，像距v2＝f*u2/(u2
‑
f)；
26.所述像距差δv＝f*u2/(u2
‑
f)
‑
v1＝f*u1/(u1
‑
f)。
27.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
28.本发明提供一种摄像头模组微距aa的调焦装置，通过在aa工作台的底部设置移动装置，将aa工作台进行xyz三方向的位置移动，将标定chart置于镜头组件的上方，利用光学物像公式计算，计算需要移动aa工作台的距离，完成等同距离下的aa操作，来弥补现有aa设备不能满足摄像头微距aa的不足，降低了产品开发阶段的研发成本，满足了产品生产条件。
29.进一步的，通过x向滑动机构、z向滑动机构和y向滑动机构形成移动装置，使得aa工作台能够进行xyz三方向的滑动，并且设置刻度尺，方便控制移动距离，提高精准度。
附图说明
30.图1为本发明一种摄像头模组微距aa的调焦装置结构示意图；
31.图2为本发明物像关系的结构示意图；
32.图3为本发明移动装置结构示意图；
33.附图中：1为aa工作台；2为线路板；3为感光芯片；4为aa胶；5为镜头组件；6为aa夹爪；7为标定chart；8为y向滑动装置；9为y向滑动导轨；10为水平工作台；11为z向滑动装置；12为x向滑动装置；13为x向导轨；14为螺杆；15为z向垂直导轨。
具体实施方式
34.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
35.本发明提供一种摄像头模组微距aa的调焦装置，包括aa工作台1、线路板2、感光芯
片3、aa胶4、镜头组件5、aa夹爪6和标定chart7；aa工作台1的底部设置有移动装置，用于将aa工作台1进行xyz三方向的运动调节；aa工作台1上放置线路板2，感光芯片3贴附到线路板2上，感光芯片3设置在线路板2之间通过金线进行电连接；aa胶4周向设置在感光芯片3外侧的线路板2上；aa夹爪6设置在aa工作台1的上方，aa夹爪6用于夹持镜头组件5放置在线路板2上进行真空吸附；aa夹爪6的上方设置有标定chart7，用于进行调焦。将画完aa胶4的摄像头半成品放置到aa工作台1上进行真空吸附，aa夹爪6用于夹持镜头组件5和线路板2通过aa胶4进行粘接固定，放置到感光芯片3上方，标定chart7置于镜头组件5的上方。
36.需要的调焦距离u2，小于aa机台的极限调焦距离u1。先将标定chart7放置到u1位置进行aa操作，完成校准后，通过物像关系计算出到达u2距离所需像距的差值δv，然后操作移动装置沿z向下压aa工作台1δv的距离，最后对aa胶4进行uv固化，完成镜头组件5和感光芯片3的相对位置的固定。
37.本发明提供的一种摄像头模组微距aa的调焦装置，通过在aa工作台1的底部设置移动装置，将aa工作台1进行xyz三方向的位置移动，将标定chart7置于镜头组件5的上方，利用光学物像公式计算，计算需要移动aa工作台的距离，完成等同距离下的aa操作，来弥补现有aa设备不能满足摄像头微距aa的不足，降低了产品开发阶段的研发成本，满足了产品生产条件。
38.实施例
39.如图1所示，本发明的一种摄像头模组微距aa的调焦装置，感光芯片3贴附到线路板2上，并通过金线和线路板2进行电连接，aa胶4提前均匀地画好在线路板2的四周，aa胶4的厚度可以达到300um，可调高度为20～280um。将画完aa胶4的摄像头半成品放置到aa工作台1上进行真空吸附，aa工作台1可带动感光芯片3进行xyz三方向的运动调节。aa夹爪6夹取镜头组件5，放置到感光芯片3上方，aa夹爪6可带动镜头进行φx，φy，φz三角度的旋转调节。标定chart7置于镜头组件5的上方，标定chart7可以是mtf chart，sfr chart或者tv
‑
line chart。aa机台的极限近处位置距离为u1，在u1距离下，将摄像头模组进行aa调焦校准，aa校准为摄像头工艺的常规制程，此处不再详细赘述。通过物像关系计算出到达u2距离所需像距的差值δv，然后下压aa工作台1δv的距离，完成实际上在u1距离下的aa调焦，最后对aa胶4进行uv固化，固定住镜头组件5和感光芯片3的相对位置。
40.本发明一种摄像头模组微距aa的调焦方法，包括以下过程，将标定chart7放置到aa工作台1的极限调焦距离u1位置进行aa操作，将镜头组件5进行aa调焦校准，完成校准后，通过物像关系式计算出到达需调焦距离u2位置所需像距的差值δv，然后操作移动装置移动δv的距离，对aa胶4进行固化，完成镜头组件5和感光芯片3的相对位置的固定。
41.如图2所示，为光学物像关系的结构示意图，通过高斯物像公式：1/f＝1/u 1/v，f为镜头焦距，u为物距，v为像距，可得：当调焦距离为u1时，像距v1＝f*u1/(u1
‑
f)；当调焦距离为u2时，像距v2＝f*u2/(u2
‑
f)。此时像距差δv＝f*u2/(u2
‑
f)
‑
v1＝f*u1/(u1
‑
f)。举例为：镜头的焦距f为1mm，aa设备的极限调焦距离u1为40mm，要求的调焦距离u2为25mm。在极限调焦距离40mmaa完成后，高斯物像公式计算所对应的像距为v1＝1*40/(40
‑
1)≈1.026mm。要求的调焦距离u2所对应的像距v2＝1*25/(25
‑
1)≈1.042mm。像距差δv＝v2
‑
v1＝1.042
‑
1.026＝0.016mm＝16um。aa工作台1带动摄像头半成品在z方向下压δv＝16um的距离，此时可等效的看成是在实际要求的u2＝25mm距离进行的aa操作。
42.如图3所示，移动装置包括x向滑动机构、z向滑动机构和y向滑动机构；x向滑动机构、z向滑动机构和y向滑动机构之间的滑动方向两两相互垂直。
43.x向滑动机构包括x向导轨13和x向滑动装置12，x向导轨13设置在地面上，x向滑动装置12设置在x向导轨13上，x向滑动装置12和x向导轨13之间进行滑动连接，x向滑动装置12上设置有z向滑动机构；z向滑动机构包括z向垂直导轨15、z向滑动装置11和水平工作台10，z向垂直导轨15设置在x向滑动装置12上，z向滑动装置11设置在z向垂直导轨15上，z向滑动装置11和z向垂直导轨15沿竖直方向进行滑动连接；z向滑动装置11的顶部设置有水平工作台10，水平工作台10上设置有y向滑动机构；y向滑动结构包括y向滑动导轨9和y向滑动装置8，y向滑动导轨9设置在水平工作台10上，y向滑动装置8设置在y向滑动导轨9上，y向滑动装置8与y向滑动导轨9之间进行滑动连接。
44.x向导轨13、z向垂直导轨15和y向滑动导轨9上均设置有刻度尺。z向垂直导轨15呈l形，z向垂直导轨15的水平端与x向滑动装置12相连接，z向垂直导轨15的竖直端与z向滑动装置11进行滑动连接。z向滑动机构还包括螺杆14，z向垂直导轨15的侧壁上设置有固定座，螺杆14穿过水平工作台10与固定座进行螺纹连接。
45.本发明提供一种aa的调焦方法，利用光学物像公式计算，来弥补现有aa设备不能满足摄像头微距aa的不足，降低了产品开发阶段的研发成本，满足了产品生产条件，赢得了客户的认可。