一种全景摄像模组及其组装方法与流程

本发明属于摄像模组技术领域，尤其涉及一种全景摄像模组及其组装方法。

背景技术：

随着光电技术的发展，摄像模组的应用越来越广，360度全景摄像模组更是占领很大的市场。现有摄像装置的水平角度范围不超过90度，导致需要安装多台摄像装置实现360度范围内的摄像工作，导致设备成本投入增加，同时施工成本也相应增加，光轴精度调整复杂、工作量大且成像品质差。

摄像模组中的单台摄像装置一般包括一光学镜头镜座组件、包含感光芯片的感光组件。所述镜头镜座组件被设置于该感光芯片的感光路径，被物体反射的光线能够自该镜头进入摄像装置内部并被感光芯片接收并进行光电转化，从而该摄像模组能够在后续获得与物体的相关的影像。多台摄像装置往往通过支架组装成360度全景摄像模组。在组装摄像模组时，一般采用主动校准（AA，Active Alignment）来确保镜头镜座组件与感光芯片等摄像模组的整体中心轴线在允许偏差范围内相对一致。在实际组装时发现，镜座采用塑料材质，在模组受热情况下镜座会发生形变，从而影响单台摄像装置的成像质量，进而影响360全景成像品质。多台摄像装置之间的装配通过镜座固定在支架上的组装方式，无法去除支架本身平整度不良对模组光轴的影响；镜座与镜座之间的装配一般采用两角定位设计，无法保证镜座在组装过程中产生的偏转对摄像模组光轴位置和角度的影响；并且，通过上述装配方式，往往需要单方面调节镜头与感光芯片之间的位置关系，无法避免镜头装配于镜座过程中对模组光轴的影响。

实用新型专利CN204810405U公开了360度全景摄像机，具体包括下盖和上盖，下盖内固定连接有上支架，上支架上设有镜头套和灯孔，上支架外套设有透明球罩，下盖和上盖之间设有压圈，压圈上设有防水垫片，透明球罩上述何有防水圈，上支架为半球形，灯孔设置在上支架的球形弧面上。该实用新型通过上支架上设有镜头套在透明球罩上产生折射，从而使拍摄角度实现水平360度，垂直180度全景摄像。但该实用新型引入了上下支架装配，无法解决支架自身平整度不良所带来的模组光轴的影响；且仍需单方面调节镜头与感光芯片之间的位置关系，无法避免镜头装配于镜座过程中对模组光轴的影响。

发明专利申请CN106454046A公开了一种360度全景摄像模组与一种电子设备，其具体公开了该摄像模组包括相背布置且视场角均大于等于180度的前置鱼眼镜头和后置鱼眼镜头，所述前置鱼眼镜头的光学中心和所述后置鱼眼镜头的光学中心位于同一轴向上；用于将所述前置鱼眼镜头拍摄的第一图像与所述后置鱼眼镜头拍摄的第二图像合成一张360度全景图像的图像处理器，所述图像处理器与所述前置鱼眼镜头和所述后置鱼眼镜头均相连。该发明专利申请解决了现有多台水平角度不足90度的摄像装置组成的摄像模组光轴调整过程复杂、工作量大、成像品质大、成本高的问题，但镜头之间的装配方式仅公开了在一个支架上背靠背设置两个镜头，且并未具体说明支架的结构、以及支架与镜头相互配合装配的结构，也并未公开如何解决镜座材质、镜座与镜座之间装配结构、光轴调整方法对摄像模组光轴精度影响的内容。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、成像品质高、实用性强的全景摄像模组及其组装方法。

根据上述目的，本发明提供一种全景摄像模组，包括两个背靠背设置且各自光学中心位于同一轴线上的摄像装置，所述摄像装置包括依次设置的镜头、镜座和感光组件；两摄像装置通过各自的镜座配合组装成一360度的全景摄像模组。

作为优选，两摄像装置各自的镜座的四角处均设有装配孔。

作为优选，剩下一个镜座上设有与所述定位柱配合装配的定位孔。

作为优选，所述定位柱与所述定位孔之间间隙配合。

作为优选，所述定位孔与所述定位柱之间的间隙大小为0.05-0.08mm。

作为优选，两镜座上至少设有两组定位柱与定位孔。

作为优选，两镜座上设有两组定位柱与定位孔，且两组分别布置于镜座的对角位置。

作为优选，所述镜座为金属镜座。

作为优选，装配有镜头的镜座通过主动校准方式装配于所述感光组件上。

作为优选，所述感光组件包括感光芯片及设于感光芯片下方的线路板。

作为优选，所述镜头为视场角为大于等于180度的镜头。

作为优选，所述摄像装置还包括滤色片组件，设于所述镜座与所述感光组件之间。

作为优选，装配有镜头的镜座通过主动校准方式装配于已安装于所述感光组件上的滤色片组件上。

一种全景摄像模组组装方法，用于组装上述全景摄像模组，该方法包括：

步骤S11，组装摄像装置，每个摄像装置的组装步骤如下：

步骤S111，组装感光组件；

步骤S112，将镜头组装于镜座上形成镜头镜座组件；

步骤S113，将镜头镜座组件组装于感光组件上形成摄像装置；

步骤S12，将两摄像装置背靠背方式组装在一起形成全景摄像装置。

作为优选，步骤S111具体为：将感光芯片设于线路板上组装成感光组件。

作为优选，步骤S113中镜头镜座组件通过主动校准方式组装于感光组件上形成摄像装置。

作为优选，步骤S12中，两摄像装置通过各自的镜座以四角定位的方式装配在一起形成全景摄像装置。

一种全景摄像模组组装方法，用于组装上述全景摄像模组，该方法包括：

步骤S21，组装摄像装置，每个摄像装置的组装步骤如下：

步骤S211，组装滤色片组件；

步骤S212，组装感光组件；

步骤S213，将滤色片组件组装于所述感光组件上，形成COB半成品；

步骤S214，将镜头组装于镜座上形成镜头镜座组件；

步骤S215，将镜头镜座组件组装于COB半成品上形成摄像装置；

步骤S22，将两摄像装置背靠背方式组装在一起形成全景摄像装置。

作为优选，步骤S211具体为：将滤色片设于小镜座上形成滤色片组件。

作为优选，步骤S212具体为：将感光芯片设于线路板上组装成感光组件。

作为优选，步骤S213中镜头镜座组件通过主动校准方式组装于COB半成品上形成摄像装置。

作为优选，步骤S22中，两摄像装置通过各自的镜座以四角定位的方式装配在一起形成全景摄像装置。

本发明具有以下有益效果:

本发明全景摄像模组及其组装方法，结构简单，组装便捷，能最大限度的避免镜座在组装过程中发生偏转，减小两摄像装置之间的倾斜度影响；采用金属材质的镜座能够使镜座受热发生形变的概率降到最小，进而提高摄像装置的成像质量。

附图说明

图1为本发明一种全景摄像模组的立体结构示意图；

图2为本发明一种全景摄像模组的爆炸图；

图3为本发明一种全景摄像模组中两镜座的结构示意图；

图4a为本发明一种全景摄像模组组装方法一实施方式下的总流程图；

图4b为本发明一种全景摄像模组组装方法一实施方式下的步骤S11子流程图；

图5a为本发明一种全景摄像模组组装方法另一实施方式下的总流程图；

图5b为本发明一种全景摄像模组组装方法另一实施方式下的的步骤S21子流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变型方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本发明全景摄像模组及其组装方法解决了现有技术多台摄像装置构成的360度全景摄像模组成像品质差、组装复杂的问题，进一步解决了两个摄像装置光轴偏移大导致无法实现360度拼接的问题。

图1-3示出了一实施方式下的全景摄像模组100。本发明全景摄像模组100包括两个背靠背设置且各自光学中心位于同一轴线上的摄像装置10、20。所述摄像装置10、20包括依次设置的镜头11、21，镜座12、22，滤色片组件，感光组件。图中所述全景摄像模组100具有两个摄像装置，为清楚说明以上摄像装置和下摄像装置加以区分，但“上”、“下”并是对摄像装置的方位限定。对于上摄像装置的附图标记以“1”打头标识，对于下摄像装置的附图标记以“2”打头标识。所述两摄像装置10、20通过各自的镜座12、22配合组装成一360度的全景摄像模组。

所述镜头11、21以螺纹方式装配于镜座12、22上。所述镜头为视场角大于等于180度的镜头，如鱼眼镜头等。

所述滤色片组件包括滤色片131、231，小镜座132、232。所述滤色片131、231，如通过胶水固定的方式装配于所述小镜座上132、232。滤色组件用于将镜头进入的光线滤光作用后送入感光组件。所述滤色片举例但不限于红外截止滤色片、蓝玻璃滤色片。

所述感光组件包括感光芯片141、241，线路板142、242。所述感光芯片141、241利用如胶水贴附于所述线路板141、241上。所述线路板上设有用于感光处理、供电等方面的电子元器件。

两摄像装置10、20通过各自镜座12、22以背靠背的方式直接装配在一起。具体地，所述镜座12、22的四角处开设有装配孔121、221。常规摄像装置通过两角定位方式相互固定，但在组装过程时容易发生偏转，影响单个摄像装置的光轴位置和角度，继而径向组装成摄像模组的光轴位置和角度，无法实现360度拼接或拼接后的图像品质差。并且，现有技术中如实用新型专利CN204810405U、发明专利申请CN106454046A均提到利用支架将两摄像装置组装成一全景摄像模组。但支架本身的平整度对全景摄像模组的光轴有影响，并且在调整光轴精度时除了对单个摄像装置的各部件间的光轴精度调整和两个摄像装置之间的光轴精度调整外，还要调整支架与摄像装置、模组间的光轴精度，调整过程复杂且不便利。为此，本发明省去了支架结构，而是将两镜座通过紧固件，如螺钉穿过装配孔的方式直接装配在一起形成一全景摄像模组，这样避免了中间结构间的影响。

为了更好地保证两镜座组装时的偏移量控制在合理范围，在两镜座中的任意一个镜座上设有定位柱，而在另一个镜座上设有与所述定位柱配合装配的定位孔。以图2、3所示为示例，上摄像装置中的镜座12设有定位孔122，下摄像装置中的镜座22设有定位柱222。两镜座上至少设有两组定位柱与定位孔，以一个定位柱配对一个定位孔为一组。优选地，两镜座上设有两组定位柱与定位孔，且两组分别布置于镜座的对角位置，以进一步减小装配时光轴发生偏转的可能性。优选地，所述定位柱222与定位孔122两者之间间隙配合，如两者间隙为0.05-0.08mm。

现有镜座采用塑料材质制成，在模组发热状态下容易受热形变，从而影响摄像装置和全景摄像模组的成像品质。为此，本发明镜座12、22采用金属材质制成，能够使镜座受热发生形变的概率降到最小，减小影响摄像头的成像质量。

图5a、5b示出了用于组装上述全景摄像模组的组装方法。该方法包括：

步骤S21，组装摄像装置，每个摄像装置的组装步骤如下：

步骤S211，组装滤色片组件。将滤色片131、231设于小镜座132、232上，如通过胶水的方式固定在一起，进而组装成滤色片组件。

步骤S212，组装感光组件。将感光芯片141、241设于线路板142、242上，如通过胶水贴附的方式形成感光组件。

步骤S213，将滤色片组件组装于所述感光组件上，形成COB半成品。滤色片组件通过胶水固定的方式固定于所述感光组件上。

步骤S214，将镜头组装于镜座上形成镜头镜座组件。镜头11、21以螺纹方式安装到镜座12、22上，或者也可通过点胶将镜头与镜座两者预固定，主动校准后曝光将两者固定。

步骤S215，将镜头镜座组件组装于COB半成品上形成摄像装置。这样装配好的镜头镜座组件以一整体结构与COB半成品进行光轴校准，能减少两镜头间倾斜度Tilt的影响，也就是说，减少了其他因素对光轴精度的干扰，两镜头间Tilt影响主要由芯片的Tilt决定。

步骤S22，将两摄像装置背靠背方式组装在一起形成全景摄像装置。

本发明另一实施方式下的全景摄像模组包括两个背靠背设置且各自光学中心位于同一轴线上的摄像装置。所述摄像装置包括依次设置的镜头、镜座、感光组件。所述两摄像装置通过各自的镜座配合组装成一360度的全景摄像模组。该实施方式下的全景摄像模组与前述实施方式下的摄像模组的区别在于没有滤色片组件，该实施方式与上述实施方式相同部分的结构参照图1-3。

本发明全景摄像模组包括两个背靠背设置且各自光学中心位于同一轴线上的摄像装置。所述摄像装置包括依次设置的镜头，镜座，感光组件。两所述摄像装置通过各自的镜座配合组装成一360度的全景摄像模组。

所述镜头以螺纹方式装配于镜座上。所述镜头为视场角大于等于180度的镜头，如鱼眼镜头等。

所述感光组件包括感光芯片，线路板。所述感光芯片利用如胶水贴附于所述线路板上。所述线路板上设有用于感光处理、供电等方面的电子元器件。

两摄像装置通过各自镜座以背靠背的方式直接装配在一起。具体地，所述镜座的四角处开设有装配孔。常规摄像装置通过两角定位方式相互固定，但在组装过程时容易发生偏转，影响单个摄像装置的光轴位置和角度，继而径向组装成摄像模组的光轴位置和角度，无法实现360度拼接或拼接后的图像品质差。并且，现有技术中如实用新型专利CN204810405U、发明专利申请CN106454046A均提到利用支架将两摄像装置组装成一全景摄像模组。但支架本身的平整度对全景摄像模组的光轴有影响，并且在调整光轴精度时除了对单个摄像装置的各部件间的光轴精度调整和两个摄像装置之间的光轴精度调整外，还要调整支架与摄像装置、模组间的光轴精度，调整过程复杂且不便利。为此，本发明省去了支架结构，而是将两镜座通过紧固件30，如螺钉穿过装配孔的方式直接装配在一起形成一全景摄像模组，这样避免了中间结构间的影响。

为了更好地保证两镜座组装时的偏移量控制在合理范围，在两镜座中的任意一个镜座上设有定位柱，而在另一个镜座上设有与所述定位柱配合装配的定位孔。上摄像装置中的镜座设有定位孔，下摄像装置中的镜座设有定位柱。两镜座上至少设有两组定位柱与定位孔，以一个定位柱配对一个定位孔为一组。优选地，两镜座上设有两组定位柱与定位孔，且两组分别布置于镜座的对角位置，以进一步减小装配时光轴发生偏转的可能性。优选地，所述定位柱与定位孔两者之间间隙配合，如两者间隙为0.05-0.08mm。

现有镜座采用塑料材质制成，在模组发热状态下容易受热形变，从而影响摄像装置和全景摄像模组的成像品质。为此，本发明镜座采用金属材质制成，能够使镜座受热发生形变的概率降到最小，减小影响摄像头的成像质量。

图4a、4b示出了用于组装上述全景摄像模组的组装方法。该方法包括：

步骤S11，组装摄像装置，每个摄像装置的组装步骤如下：

步骤S111，组装感光组件。将感光芯片设于线路板上，如通过胶水贴附的方式形成感光组件。

步骤S112，将镜头组装于镜座上形成镜头镜座组件。将镜头组装于镜座上形成镜头镜座组件。镜头11、21以螺纹方式安装到镜座12、22上，或者也可通过点胶将镜头与镜座两者预固定，主动校准后曝光将两者固定。

步骤S113，将镜头镜座组件组装于感光组件上形成摄像装置。镜头镜座组件与感光组件两者之间通过主动校准方式完成组装。这样装配好的镜头镜座组件以一整体结构与感光组件进行光轴校准，能减少两镜头间倾斜度Tilt的影响，也就是说，减少了其他因素对光轴精度的干扰，两镜头间Tilt影响主要由芯片的Tilt决定。

步骤S12，将两摄像装置背靠背方式组装在一起形成全景摄像装置。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。