[发明专利]光学元件组立方法和组立机

说明书

本发明提供了一种光学元件组立方法，其包括：1)将镜筒倒置并固定于工作台；2)依次在镜筒中装入各个光学元件，所述光学元件为镜片、隔圈或遮光片；以及3)当所装入的所述光学元件为镜片时，利用激光测高装置照射镜筒中位于表面的当前镜片的非有效径区域，测量所述当前镜片的高度数据，并根据所测得的高度数据判断所述当前镜片的组装是否合规。本发明还提供相应的光学元件组立机。本发明可以更准确地测试镜片实际组装的位置，减少镜片组立过程中引入的组立误差；可以帮助减少镜头组装过程时不良损耗；可以通过记录高度数据及时反应组装问题。

技术领域

本发明涉及光学元件组装技术领域，具体地说，本发明涉及光学元件组立方法和组立机。

背景技术

随着移动电子设备的普及，被应用于移动电子设备的用于帮助使用者获取影像(例如视频或者图像)的摄像模组的相关技术得到了迅猛的发展和进步，并且在近年来，摄像模组在诸如医疗、安防、工业生产等诸多的领域都得到了广泛的应用。当前，在消费电子领域(例如手机领域)，普遍采用多镜片构成的光学镜头。在具体实现上，主流厂家通常利用镜筒将多个镜片组立在一起，构成的可成像的光学系统。该镜筒的内侧面可以是台阶状的，在进行组立时，可以将镜筒倒置，然后由小到大地依次将各个光学元件装配到镜筒中。另外，光学镜头的镜片之间通常具有隔圈或遮光片等，因此，在组立过程中，也需要将隔圈或遮光片等装入镜筒中。

用于镜片组装的设备可以称为组立机。组立机通常具有为了将镜片或遮光片等从载具吸取并输送到安装工位上进行组装的装配头，在该装配头上安装有上下方向自由运动的轴类关节。轴类关节使用例如气缸，电机等机构实现上下运动，并传递给装配头以速度和压力。装配头需要保证位移精度和稳定的组装压力，从而使得镜片自上而下组装到镜筒时能够组装到位和防止镜片因为受力过大导致损坏。

有设备厂商通过不断提高轴类关节的位移精度和压力精度来保证较高良率的组装。然而，由于高精度机构带来高额成本，总体的效益可能并不会变得更高。抛开设备精度的影响，镜筒，镜片等部件本身的品质也影响最终产品的表现，例如镜筒，镜片表面的平面度会影响吸嘴吸附后组装的平面度，导致镜片组装不到位。镜片本身的面型在组装等受力阶段也会变形，因此镜片本身的结构也会影响组装的产品表现。

为了尽可能的保证组装精度，现有的组立机通常会在组装镜片后记录该镜片的组装高度，该组装高度例如可以帮助判断每个镜片或其它光学元件的实际组装位置是否符合设计要求。具体来说，组立机的装配头摄取待组立镜片(或其它光学元件)，通过移动机构将该镜片置于镜筒内进行组装，该镜片组装完成后对高度进行记录，例如当移动机构包括用于控制装配头升降运动的直线电机，该直线电机往下移动装配头及其所摄取的镜片，该镜片组装完成时，装配头停止向下移动，设备记录直线电机此时的位移量，从而得到镜片所处的高度。

上述现有方案中，组立机虽然可以记录每个镜片(或其它光学元件)的高度，然而所记录的高度相比实际组装的高度是有误差的。例如，在装配头组装完成往上抬起后，镜片和镜筒的高度会随着弹性形变的恢复，外力的作用而变化，因此上述现有方案所反馈的镜片组装高度作为判断镜片实际组装的高度是有误差的。另一方面，组立机本身可能存在加工误差，装配头往下组装时，镜片与镜筒可能有组装倾斜。而在有的组装方案中，组立机提供吸气孔，这样在组装过程中镜片底部可以通过吸气孔进行更好地固定，然而这种方案中，当装配头松开组装完成的镜片并往上移动后，该镜片受到吸气孔往下的吸力，该吸力可能导致形变而产生相应的应力，进而导致组立机所记录的镜片高度与实际产品的镜片高度并不一致。

综上所述，当前迫切需要一种能够克服上述技术问题，以便减少镜片组立过程中引入的组立误差的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种能够克服上述技术问题，以便减少镜片组立过程中引入的组立误差的解决方案。