一种高清摄像头精密调焦平台的制作方法

本实用新型涉及一种摄像头调焦平台,特别涉及一种高清摄像头精密调焦平台。

背景技术：

当今社会，摄像头已应用于各行各业，尤其在汽车行业得到了飞速发展。随着无人驾驶技术的诞生，对摄像头的依赖程度也越来越高，从后视到前视，从环视到全景，都对摄像头的成像技术提出了更高的要求。而高清摄像头顺势而生，而如何实现高清摄像头的高品质、高产量是决定其市场的关键因素，实现这一愿景，高精度的摄像头自动调焦平台是关键。

目前摄像头组装企业常采用对中治具手动调整镜头和镜座的成像中心，这种对中同心精度只能达到0.01mm，而高清摄像头要求的同心度为微米级，因此这种手动调节的方式无法满足需求，这种手动调节方式不但无法满足精度要求，同时其工作效率也非常低，对操作人员要求较高的专业调试技能，这无形加大了摄像头企业的生产成本。

目前汽车发展较快，这也加速了摄像头的更新换代。一个平台若可满足企业研发、调试需求，又可满足生产效率，这就对调焦平台通用性提出了通用性要求，只需更换与产品相关的载具就可满足企业不同产品、不同需求的调焦平台是关键。

在传统的摄像头行业中，通常采用手动调节放置镜头的滑台进行调焦，通过人眼判断图像效果。虽然这也能实现调焦目的，但人工操作的随意性较大，很难把握力度，从而降低镜头与镜座的对中精度，可能造成跑焦问题；

在车载摄像头组装行业，常采用点光源固化胶水，导致胶水固化均匀性较差，存在气密性风险；

摄像头调焦平台中，如何保证镜座、镜头、图像三者的对中精度是调焦的关键。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种点胶固化效果好、提高调焦效率及提高调焦精度的高清摄像头精密调焦平台，尤其针对车载高清摄像头，本实用新型只需更换载具，即可满足客户企业不同产品、产品不同阶段的需求，从而降低企业产品开发周期，加快研发进度，降低研发成本。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括安装底板上，所述安装底板上设置有调节光学器件模组、五轴运动模组、顶升对位模组及UV固化模组，所述顶升对位模组上设置有相配合的产品载具，所述调节光学器件模组、所述五轴运动模组及所述UV固化模组均与所述产品载具相配合，所述调节光学器件模组位于所述产品载具的正上方。

进一步，所述五轴运动模组包括X轴运动机构，所述X轴运动机构由下到上依次设置有Y轴运动机构、Z轴运动机构、U轴运动机构、V轴运动机构、夹爪气缸支撑板及夹爪气缸，所述夹爪气缸上配合设置有镜头夹爪，所述镜头夹爪与所述产品载具的镜头相配合。

进一步，所述顶升对位模组包括对位模组底座，所述对位模组底座上设置有对位支撑板及顶升电机，所述顶升电机的推杆的上端穿过所述对位支撑板且设置有针板模组，所述针板模组的两侧均设置有基准板支架，所述基准板支架设置在所述对位支撑板上，所述基准板支架上固定配合有基准板，所述基准板与所述针板模组均与所述产品载具相配合。

进一步，所述UV固化模组包括两个固化模组支架，两个所述固化模组支架分别设置在所述顶升对位模组的两侧，所述固化模组支架上设置有伸缩气缸支撑板，所述伸缩气缸支撑板上设置有伸缩气缸，所述伸缩气缸的推杆固定配合有U形支架安装板，所述U形支架安装板设置有两个UV线光源，所述UV线光源与所述产品载具上的镜座相配合。

进一步，所述基准板上设置有基准板轴套，所述产品载具上设置有与所述基准板轴套相适配的对位销钉。

进一步，相邻的两个所述UV线光源之间的夹角均为90度。

进一步，所述调节光学器件模组包括竖直设置的支撑板，所述支撑板的前端面由左到右依次设置有直线导轨一、第一丝杆模组、第二丝杆模组、直线导轨二及直线导轨三，所述第一丝杆模组及所述直线导轨二上配合设置有中心平行光管调节模组，所述直线导轨一、所述第二丝杆模组及所述直线导轨三上设置有相配合的安装框架，所述安装框架上连接有平行光管安装板，所述平行光管安装板的上端面上以所述平行光管安装板的中间为圆心阵列设置有四个光管定位导轨模组，所述光管定位导轨模组的下端面上设置有平行光管转动模块，所述平行光管转动模块穿过所述平行光管安装板后设置在所述平行光管安装板的下方，所述平行光管转动模块的下端面上设置有平行光管模组。

进一步，所述平行光管模组包括铰接在所述平行光管转动模块上的转轴连接块，所述转轴连接块的两端均通过转轴三铰接有平行光管转动座，所述平行光管转动座的下端面通过转轴四铰接有平行光管连接板，所述平行光管连接板的侧端设置有平行光管固定块，所述平行光管固定块上设置有平行光管，所述转轴三的方向与所述转轴四的方向相垂直，所述光管定位导轨模组包括定位直线导轨及设置在所述定位直线导轨上的移动滑块，所述移动滑块与所述定位直线导轨相配合，所述移动滑块的下端穿过所述平行光管安装板后设置在所述平行光管转动模块上，所述平行光管转动模块包括转轴连接件及平行光管角度尺，所述转轴连接件与所述转轴连接块相铰接，所述平行光管角度尺设置在所述转轴连接件及所述转轴连接块上，所述平行光管角度尺与所述平行光管相配合。

进一步，所述中心平行光管调节模组包括设置在所述第一丝杆模组及所述直线导轨二上的调节连接板，所述调节连接板的下端面由上到下依次设置有中间X轴手动滑台、中间Y轴手动滑台、中间微调顶板、中间光管转动板及中间固定块，所述中间光管转动板的上端面通过转轴一铰接在所述中间微调顶板上，所述中间光管转动板的下端面通过转轴二铰接在所述中间固定块上，所述转轴一的方向与所述转轴二的方向相垂直，所述中间固定块上设置有中间平行光管，所述中间平行光管穿过所述平行光管安装板后设置在所述平行光管安装板的下方且位于所述平行光管模组的中间。

本实用新型的有益效果是：相对于现有技术通常采用手动调节放置镜头的滑台进行调焦，通过人眼判断图像效果，虽然这也能实现调焦目的，但人工操作的随意性较大，很难把握力度，从而降低镜头与镜座的对中精度，可能造成跑焦问题，在本实用新型中，通过所述五轴运动模组的设置使得本实用新型能够提高调焦效率及提高调焦精度；所述五轴运动模组中的所述X轴运动机构、所述Y轴运动机构及所述Z轴运动机构均采用直线电机，并采用光栅尺反馈的方式保证每步运动精度，动作精度高达0.5um，最小单步动作精度高达1um，本实用新型保证了所述U轴运动机构的U轴及所述V轴运动机构的V轴的中心一致，可减少运动步骤，提高调焦效率；相对于现有技术的摄像头调焦平台无法保证镜座、镜头、图像三者的对中精度，而难以进行调焦；在本实用新型中，所述基准板支架用于固定所述基准板，进一步保证所述基准板的位置精度，以提高所述产品载具的重复对位精度，所述针板模组为浮动机构，防止所述针板模组与所述产品载具对接时出现卡涩，保证了所述针板模组与所述产品载具之间的对位精度，采用固定设置的所述基准板作为所述产品载具的对接基准，使得所述产品载具在调焦前的重复位置精度得到保证，所述针板模组通过PCB转接板及软排线板连通到采集卡，使得所述产品载具上的镜座及镜头得以上电，所述对位模组底座采用焊接成型，再上磨床加工，从而保证了所述顶升对位模组的刚性、水平度和平面度，所述基准板的材质为SKD11，保证了所述基准板在受到冲击力时的刚性及强度；相对于现有技术常采用点光源固化胶水，导致胶水固化均匀性较差，存在气密性风险；本实用新型采用定制的四个所述UV线光源，所述UV线光源的工作距离为10mm至20mm，基本可以满足市场上现有摄像头尺寸，为保证所述产品载具上的镜座的环形点胶面的固化效果，为保证镜座的环形点胶面的固化效果，四个所述UV线光源以镜座为中心均匀分布；此外，还可根据不同产品、不同点胶量的固化需求来设置照射强度、照射时间和照射模式调焦固化强度，保证胶水固化后的剪切力，使得生产的摄像头的胶水固化均匀性好而气密性良好，所以，本实用新型具有点胶固化效果好、提高调焦效率及提高调焦精度的优点。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是产品载具的立体结构示意图；

图3是五轴运动模组的立体结构示意图；

图4是顶升对位模组的立体结构示意图；

图5是UV固化模组的立体结构示意图；

图6是调节光学器件模组的立体结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是平行光管模组的立体结构示意图；

图9是光管定位导轨模组及平行光管安装板的立体结构示意图；

图10是中心平行光管调节模组的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示，在本实施例中，本实用新型包括安装底板1上，所述安装底板1上设置有调节光学器件模组2、五轴运动模组3、顶升对位模组4及UV固化模组5，所述顶升对位模组4上设置有相配合的产品载具6，所述调节光学器件模组2、所述五轴运动模组3及所述UV固化模组5均与所述产品载具6相配合，所述调节光学器件模组2位于所述产品载具6的正上方。在调焦之前，根据产品的视场角及焦距调整所述调节光学器件模组2，使得所述调节光学器件模组2的平行光管能够保证最优的图像处理状态，所述顶升对位模组4向上顶升所述产品载具6，使得所述产品载具6与所述UV固化模组5相对接，然后所述五轴运动模组3的夹爪将所述产品载具6上的镜头取出，放入所述产品载具6上的镜座中，开始调焦，调焦完成后所述UV固化模组5对所述产品载具6上的镜座进行点胶固化处理；相对于现有技术通常采用手动调节放置镜头的滑台进行调焦，通过人眼判断图像效果，虽然这也能实现调焦目的，但人工操作的随意性较大，很难把握力度，从而降低镜头与镜座的对中精度，可能造成跑焦问题，在本实用新型中，通过所述五轴运动模组3的设置使得本实用新型能够提高调焦效率及提高调焦精度,使得本实用新型具有能够提高调焦效率及提高调焦精度的优点。

在本实施例中，所述五轴运动模组3包括X轴运动机构311，所述X轴运动机构311由下到上依次设置有Y轴运动机构312、Z轴运动机构313、U轴运动机构314、V轴运动机构315、夹爪气缸支撑板316及夹爪气缸317，所述夹爪气缸317上配合设置有镜头夹爪318，所述镜头夹爪318与所述产品载具6的镜头相配合。使用时，所述X轴运动机构311、所述Y轴运动机构312、所述Z轴运动机构313、所述U轴运动机构314及V轴运动机构315均用于调整所述镜头夹爪318的位置，使得所述镜头夹爪318能够将所述产品载具6上的镜头移动到镜座上，进一步实现调焦，所述X轴运动机构311采用普通的直线电机，而所述Y轴运动机构312及所述Z轴运动机构313均采用棒状式直线电机，从而保证所述X轴运动机构311、所述Y轴运动机构312及所述Z轴运动机构313在高速运动下的绝对定位精度，所述Z轴运动机构313采用弹簧做缓冲和刹车，通过及时断电也可以保持所述Z轴运动机构313上的模组不因重力而下落，从而防止撞机，为提高调焦的效率，所述X轴运动机构311的X轴与所述U轴运动机构314的U轴相平行，所述Y轴运动机构312的Y轴与所述V轴运动机构315的V轴相平行，本实用新型将镜头的中心轴设计在所述U轴运动机构314的U轴及所述V轴运动机构315的V轴的中心上，所述镜头夹爪318的左夹爪及右夹爪分别设计为V型和直线型，可以提高镜头夹爪318夹取所述产品载具6上的镜头时的夹取精度及稳定性；相对于现有技术通常采用手动调节放置镜头的滑台进行调焦，通过人眼判断图像效果，虽然这也能实现调焦目的，但人工操作的随意性较大，很难把握力度，从而降低镜头与镜座的对中精度，可能造成跑焦问题，在本实用新型中，通过所述五轴运动模组3的设置使得本实用新型能够提高调焦效率及提高调焦精度，本实用新型通过串联驱动控制的方式实现镜头的五轴运动，在保证调焦精度的前提下降低成本，所述五轴运动模组3中的所述X轴运动机构311、所述Y轴运动机构312及所述Z轴运动机构313均采用直线电机，并采用光栅尺反馈的方式保证每步运动精度，动作精度高达0.5um，最小单步动作精度高达1um，本实用新型保证了所述U轴运动机构314的U轴及所述V轴运动机构315的V轴的中心一致，可减少运动步骤，提高调焦效率，使得本实用新型具有能够提高调焦效率及提高调焦精度的优点。

在本实施例中，所述顶升对位模组4包括对位模组底座411，所述对位模组底座411上设置有对位支撑板412及顶升电机413，所述顶升电机413的推杆的上端穿过所述对位支撑板412且设置有针板模组414，所述针板模组414的两侧均设置有基准板支架415，所述基准板支架415设置在所述对位支撑板412上，所述基准板支架415上固定配合有基准板420，所述基准板420与所述针板模组414均与所述产品载具6相配合。使用时，所述顶升电机413的推杆顶升所述针板模组414向上运动，进一步使得装有产品的所述产品载具6被顶升，所述针板模组414与所述产品载具6通过销钉实现对位，所述顶升电机413的推杆继续向上运动时，所述产品载具6与所述基准板420对接，然后所述镜头夹爪318将镜头从所述产品载具6上取出，放入镜座中，开始调焦；相对于现有技术的摄像头调焦平台无法保证镜座、镜头、图像三者的对中精度，而难以进行调焦；在本实用新型中，所述基准板支架415用于固定所述基准板420，进一步保证所述基准板420的位置精度，以提高所述产品载具6的重复对位精度，所述针板模组414为浮动机构，防止所述针板模组414与所述产品载具6对接时出现卡涩，保证了所述针板模组414与所述产品载具6之间的对位精度，采用固定设置的所述基准板420作为所述产品载具6的对接基准，使得所述产品载具6在调焦前的重复位置精度得到保证，所述针板模组414通过PCB转接板及软排线板连通到采集卡，使得所述产品载具6上的镜座及镜头得以上电，所述对位模组底座411采用焊接成型，再上磨床加工，从而保证了所述顶升对位模组4的刚性、水平度和平面度，所述基准板420的材质为SKD11，保证了所述基准板420在受到冲击力时的刚性及强度，使得本实用新型具有能稳固使用及调焦精度高的优点。

在本实施例中，所述UV固化模组5包括两个固化模组支架511，两个所述固化模组支架511分别设置在所述顶升对位模组4的两侧，所述固化模组支架511上设置有伸缩气缸支撑板512，所述伸缩气缸支撑板512上设置有伸缩气缸513，所述伸缩气缸513的推杆固定配合有U形支架安装板514，所述U形支架安装板514设置有两个UV线光源515，所述UV线光源515与所述产品载具6上的镜座相配合。调焦时，所述伸缩气缸513带动所述UV线光源515向远离所述产品载具6的方向运动，当调焦完成后，所述伸缩气缸513带动所述UV线光源515向所述产品载具6的方向运动，所述UV线光源515照射所述产品载具6上的镜座的点胶层。相对于现有技术常采用点光源固化胶水，导致胶水固化均匀性较差，存在气密性风险；本实用新型采用定制的四个所述UV线光源515，所述UV线光源515的工作距离为10mm至20mm，基本可以满足市场上现有摄像头尺寸，为保证所述产品载具6上的镜座的环形点胶面的固化效果，为保证镜座的环形点胶面的固化效果，四个所述UV线光源515以镜座为中心均匀分布；此外，还可根据不同产品、不同点胶量的固化需求来设置照射强度、照射时间和照射模式调焦固化强度，保证胶水固化后的剪切力，使得生产的摄像头的胶水固化均匀性好而气密性良好,使得本实用新型具有点胶固化效果好的优点。

在本实施例中，所述基准板420上设置有基准板轴套421，所述产品载具6上设置有与所述基准板轴套421相适配的对位销钉422，所述基准板420与所述产品载具6对接时可通过所述基准板轴套421及所述对位销钉422来提高对位精度。

在本实施例中，相邻的两个所述UV线光源515之间的夹角均为90度，4个所述UV线光源515之间的角度为90度的设置使得所述产品载具6上的镜座的环形点胶面可最均匀、最优化的接收UV光。

在本实施例中，所述调节光学器件模组2包括竖直设置的支撑板21，所述支撑板21的前端面由左到右依次设置有直线导轨一22、第一丝杆模组23、第二丝杆模组24、直线导轨二25及直线导轨三26，所述第一丝杆模组23及所述直线导轨二25上配合设置有中心平行光管调节模组27，所述直线导轨一22、所述第二丝杆模组24及所述直线导轨三26上设置有相配合的安装框架28，所述安装框架28上连接有平行光管安装板29，所述平行光管安装板29的上端面上以所述平行光管安装板29的中间为圆心阵列设置有四个光管定位导轨模组30，所述光管定位导轨模组30的下端面上设置有平行光管转动模块31，所述平行光管转动模块31穿过所述平行光管安装板29后设置在所述平行光管安装板29的下方，所述平行光管转动模块31的下端面上设置有平行光管模组32。所述第一丝杆模组23包括设置在所述支撑板21上的第一丝杆气缸，所述第一丝杆气缸的下端面上设置有相配合的丝杆一900，所述中心平行光管调节模组27设置在所述丝杆一900上，所述中心平行光管调节模组27与所述丝杆一900相传动，所述第二丝杆模组24包括设置在所述支撑板21上的第二丝杆气缸，所述第二丝杆气缸上设置有相配合的丝杆二901，所述安装框架28设置在所述丝杆二901上，所述安装框架28与所述丝杆二901相传动，所述中心平行光管调节模组27通过所述第一丝杆模组23及所述直线导轨二25在所述支撑板21的前端面上完成上下运动的动作，所述安装框架28通过所述直线导轨一22、所述第二丝杆模组24及所述直线导轨三26实现在所述支撑板21的前端面上完成上下运动的动作，所述中心平行光管调节模组27与所述安装框架28的上下行程均单独可调且互不干扰，所述光管定位导轨模组30的设置使得所述平行光管转动模块31及所述平行光管模组32能够通过所述光管定位导轨模组30做直线运动，所述平行光管转动模块31的设置使得所述平行光管模组32能够在所述平行光管转动模块31上转动从而调整位置，所述平行光管模组32用于对所述产品载具6上的产品进行图像处理。

在本实施例中，所述平行光管模组32包括铰接在所述平行光管转动模块31上的转轴连接块33，所述转轴连接块33的两端均通过转轴三铰接有平行光管转动座34，所述平行光管转动座34的下端面通过转轴四铰接有平行光管连接板35，所述平行光管连接板35的侧端设置有平行光管固定块36，所述平行光管固定块36上设置有平行光管90，所述转轴三的方向与所述转轴四的方向相垂直，所述光管定位导轨模组30包括定位直线导轨37及设置在所述定位直线导轨37上的移动滑块38，所述移动滑块38与所述定位直线导轨37相配合，所述移动滑块38的下端穿过所述平行光管安装板29后设置在所述平行光管转动模块31上，所述平行光管转动模块31包括转轴连接件39及平行光管角度尺40，所述转轴连接件39与所述转轴连接块33相铰接，所述平行光管角度尺40设置在所述转轴连接件39及所述转轴连接块33上，所述平行光管角度尺40与所述平行光管90相配合。在本实用新型中，所述第一丝杆模组23、所述直线导轨二25、所述直线导轨一22、所述第二丝杆模组24及所述直线导轨三26的设置实现所述平行光管模组32及所述中心平行光管调节模组27能在Z轴方向上做直线运动，所述定位直线导轨37及所述移动滑块38的配合设置使得所述平行光管转动模块31能够沿着所述定位直线导轨37的方向进行直线运动，进一步使得所述光管定位导轨模组30能够调整所述平行光管模组32的位置，从而使得本实用新型能够对所述平行光管90可以实现不同的工作距离调节，使得本实用新型具有方便调节及调节精准度高的优点。所述转轴连接件39与所述转轴连接块33的设置使得所述平行光管90能够转动，所述平行光管角度尺40设置使得所述平行光管90在转动的过程中能够通过所述平行光管角度尺40的显示数值来保证转动的精确性。

在本实施例中，所述中心平行光管调节模组27包括设置在所述第一丝杆模组23及所述直线导轨二25上的调节连接板41，所述调节连接板41的下端面由上到下依次设置有中间X轴手动滑台42、中间Y轴手动滑台43、中间微调顶板45、中间光管转动板46及中间固定块47，所述中间光管转动板46的上端面通过转轴一铰接在所述中间微调顶板45上，所述中间光管转动板46的下端面通过转轴二铰接在所述中间固定块47上，所述转轴一的方向与所述转轴二的方向相垂直，所述中间固定块47上设置有中间平行光管91，所述中间平行光管91穿过所述平行光管安装板29后设置在所述平行光管安装板29的下方且位于所述平行光管模组32的中间，所述中间X轴手动滑台42及所述中间Y轴手动滑台43的设置使得所述中间平行光管91在X轴及Y轴的方向上能够精密调节，所述转轴一及所述转轴二的设置所述中间平行光管91能够通过所述中间光管转动板46实现在X轴及Y轴的方向的调节，所述中间平行光管91用于对所述产品载具6上的产品进行图像处理。

本实用新型应用于摄像头组装的技术领域。

虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。