[发明专利]在光学装置组装期间使用传感器调节自由度的设备

说明书

技术领域

本发明涉及在数码相机光学装置组装期间用于调节图像传感器的自由度的设备，更具体地，涉及在光学装置组装期间使用传感器调节自由度的设备，其中通过使用激光束检测图像传感器的位置并调节当前状态，能够准确接合透镜组件和PCB板上的表面贴装的图像传感器的相互位置，从而可以批量生产具有良好质量的光学产品且无畸变效果。 

背景技术

在光学装置如数码相机和印刷线路板(PCB)的典型制造过程中，图像传感器和光学透镜组件连接并组装在一起。 

具体地，通过将图像传感器作为摄像元件表面贴装到印刷有线路的PCB上来形成PCB组件。然后，在PCB组件紧密接触固定板之后，通过提供粘结剂如环氧树脂，将表面贴装有图像传感器的PCB组件与固定板机械连接。在图像传感器前面的位置，将透镜组件与已经组合了PCB组件的固定板进行连接和组装。 

然而，在现有技术中，在组装相机的光学部件时，由于图像传感器和透镜组件的各自位置未对准，会发生图像畸变，且这种相互位置的调节是一件困难的工作。 

在将图像传感器表面贴装到PCB板上时会发生错误。该问题来自于这样一个事实，即将图像传感器组装到PCB板上，但并没有分别针对PCB板准确地接合在三轴或六轴上的自由度，例如坡角、高度、宽度、深度、转动等等，且这种自由度的调节也是一件非常困难的工作。 

因此，因为在组装安装有图像传感器的PCB组件与透镜组件时，在三 轴或六轴上的自由度的位置会随着透镜焦距一起改变，因此会发生图像畸变，因此使图像质量变差。 

另外，图像传感器与透镜组件的准确接合结构以及自由度的调节在改善图像质量方面起到关键作用，因为由于改进的图像传感器技术以及增加的消费需求已经提高了图像传感器的高分辨率。 

发明内容

本发明的一方面提供一种在组装表面贴装有图像传感器的印刷线路板(PCB)组件与透镜组件的过程中使用传感器调节自由度的设备，其中首先通过使用传感器检测图像传感器的接合状态而能够调节图像传感器的自由度，从而PCB板相对于透镜组件的位置能够被准确地对准和接合；在将图像传感器表面贴装到PCB板上的过程中出现的错误能够被校准或者修正；并且由此，能够消除由于图像上点没有聚焦而导致的图像畸变，从而能够批量生产良好质量的光学产品。 

能够使用传感器来检测表面贴装在PCB板上的图像传感器的位置；基于该检测，通过调节PCB组件的三轴或六轴上的自由度，改正和修正图像传感器表面贴装过程中出现的错误，可以执行图像传感器的自由度的对准操作；在相对于透镜组件的位置被准确对准之后，可以执行最后的组装操作。 

根据本发明的一方面，提供一种在光学装置组装期间使用传感器调节自由度的设备，所述光学装置包括具有PCB板和表面贴装到PCB板上的图像传感器的PCB组件、透镜组件和固定板，所述固定板用作连接媒介将所述透镜组件组装到所述PCB组件。所述设备可以包括：自由度调节单元，该自由度调节单元具有保持器和与所述保持器连接的错误控制部分，所述保持器牢固地支撑所述PCB组件，所述错误控制部分在表面贴装所述图像传感器期间通过控制所述保持器的位置进行的自由度调节来校正错误；板固定单 元，该板固定单元具有用于牢固地装载所述固定板的固定夹具、升降装置如缸，和用于固定所述固定板的活塞，其中所述活塞位于所述固定夹具的顶部且通过所述升降装置上下移动；激光发生单元，用于发射激光束到装载于所述保持器上的所述PCB组件上的所述图像传感器；传感器单元，用于检测表面贴装到所述PCB板上的所述图像传感器的安装状态；以及控制单元，在将由所述传感器单元发送的测量值与预先建立的主参考值进行比较之后，所述控制单元在监视器上显示所述图像传感器的当前位置和质量评定因素。 

根据本发明，通过能够识别反射的激光束并采集图像的传感器单元，能够检测表面贴装到PCB板上的图像传感器的当前位置，并且在分析后显示检测结果的同时，自由度调节还可以改正和修正图像传感器的有关当前安装位置的错误数值。因为在图像传感器表面贴装到PCB板上的过程中出现的组装错误能够被改正，所以可以在图像传感器和透镜组件的位置对准之后执行最后的组装操作，从而能够克服图像畸变现象。 

此外，本发明的优点还在于能够批量生产一致的、高质量的光学产品。 

附图说明

图1是表示根据本发明实施方式的在光学装置组装期间调节自由度的设备的透视图； 

图2是表示根据本发明实施方式的在光学装置组装期间调节自由度的设备的主视图；