摄像模组测试设备、系统和方法与流程

本发明涉及摄像模组技术领域，具体地说，本发明涉及摄像模组测试的解决方案。

背景技术：

摄像模组出厂前通常需要进行多个测试工艺的测试，以保证器件的出厂质量。现有技术中，通常针对每个测试项目设计一款测试设备，多个基于不同测试工艺的测试设备组成测试流水线。在测试过程中，利用传输轨道将待测试摄像模组依序传输至不同的测试设备，进而完成全部测试。然而，这种测试流水线还存在诸多问题。

一方面，传统的测试流水线需要频繁地在传输轨道和测试设备间转移待测物料，效率有待提高。

另一方面，传统的测试流水线需要频繁地将待测物料安装在测试设备上以及频繁地将物料安装从测试设备上取下。而对摄像模组进行测试，不仅需要将摄像模组固定在测试设备上，而且需要测试设备与摄像模组实现电连接，这对测试流水线提出了更高的要求。频繁地上下料操作将降低测试效率，降低设备的使用寿命。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种能够克服现有技术的上述至少一个缺陷的摄像模组测试的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种摄像模组测试设备，包括：测试模块，具有轴线，并且包括可围绕所述轴线旋转的机架和安装在所述机架上并围绕所述轴线设置的多个测试单元；其中每个所述测试单元均具有靠近所述轴线的背面和背离所述轴线的正面，并且所述正面设置有物料接纳单元；以及多个测试光源模块，围绕所述测试模块设置，并且各个测试光源模块的光出射方向均朝向所述测试模块。

其中，所述多个测试光源模块中的每个分别适配不同的测试工艺。

其中，所述摄像模组测试设备还包括控制单元，用于控制所述机架转动并使每个测试单元分别依次转动到正对各个测试光源模块的位置，以依次完成各项测试工艺。

其中，在执行测试时，所述多个测试单元中的至少两个分别正对相应位置处的所述测试光源模块，以同时执行对应的测试工艺。

其中，所述多个测试单元排列成多边形的形状，所述多边形的每条边设置一个测试单元。

其中，所述摄像模组测试设备还包括上下料模块，所述上下料模块与所述多个测试光源模块共同围绕所述测试模块。

其中，所述多个测试光源模块的数目是所述多个测试单元的数目减一。

其中，所述上下料模块和所述多个测试光源模块分别对应于所述多边形的一条边。

其中，所述测试单元的数目为四个，所述多边形为正方形，所述测试光源模块的数目为三个。

其中，所述摄像模组测试设备还包括设备底座，所述测试模块还包括安装在所述设备底座上的旋转底座，所述机架固定在所述旋转底座上以随着所述旋转底座转动。

其中，所述设备底座具有支撑面，所述轴线垂直于所述支撑面。

其中，所述测试光源模块包括调距单元和光源单元，所述调距单元用于对光源到所对应的测试单元的距离进行调节。

其中，所述测试光源模块还包括高度调节单元，用于对所述光源单元的高度进行调节。

其中，所述光源单元为面光源。

其中，所述测试光源模块还包括旋转单元，用于旋转所述光源单元且转轴垂直于所述光源单元的发光面。

其中，所述多个测试光源模块中的至少一个包括第一面光源、第二面光源和增距镜；其中，所述第一面光源的面积大于所述第二面光源，所述第二面光源位于所述第一面光源与所述测试模块之间，所述增距镜位于所述第二面光源与所述测试模块之间。

其中，所述多个测试光源模块中的至少一个还包括调节单元，用于使所述第二面光源沿着垂直于所述轴线的方向移动，以调节所述第二面光源到所对应的测试单元的距离；还用于使所述第二面光源沿着平行于所述轴线的方向移动，以调节所述第二面光源的高度。

其中，所述调节单元还用于使所述增距镜沿着垂直于所述轴线的方向移动，以调节所述增距镜到所对应的测试单元的距离；还用于使所述增距镜沿着平行于所述轴线的方向移动，以调节所述增距镜的高度。

其中，所述多个测试光源模块中的至少一个包括面积依次减小的第三面光源、第四面光源和第五面光源；所述第四面光源位于所述第三面光源与所述测试模块之间，所述第五面光源位于所述第四面光源与所述测试模块之间。

其中，所述多个测试光源模块中的至少一个还包括调节单元，用于使所述第四面光源和第五面光源沿着垂直于所述轴线的方向移动，以调节所述第四面光源和第五面光源到所对应的测试单元的距离；还用于使所述第四面光源和第五面光源沿着平行于所述轴线的方向移动，以调节所述第四面光源和第五面光源的高度。

其中，所述测试单元中，所述物料接纳单元配置成固定待测试摄像模组并与所述待测试摄像模组电连接。

其中，所述物料接纳单元还包括：面板；设置在所述面板上的探针座，用于实现与待测摄像模组的电连接；以及物料安装机构，用于将待测摄像模组固定在所述面板上。

其中，所述物料安装机构为夹爪。

其中，所述测试单元还包括驱动电机，用于使面板沿着垂直于所述面板的方向移动。

其中，所述测试单元还包括与所述探针座电连接的测试电路板，以及安装在所述测试电路板上且位于所述背面一侧的图像数据采集盒。

其中，所述测试单元还包括固定在所述机架上的底板，所述面板安装在所述底板上并可相对于所述底板横向移动；其中，所述横向移动保持所述面板至所述轴线的距离不变，并且保持所述面板的高度不变。

根据本发明的另一方面，还提供了一种摄像模组测试系统，包括：前文所述的摄像模组测试设备；多个待测摄像模组；多个转接板，用于固定和电连接所述多个待测摄像模组，并且每个转接板均具有与相应的待测摄像模组的各个针脚分别电连接的多个插孔，所述多个插孔之间的间距大于相应的待测摄像模组的各个针脚之间的间距，所述插孔的尺寸也大于所述待测摄像模组的针脚的尺寸；以及物料拼板，具有多个转接板安装位；所述多个转接板分别固定在所述多个转接板安装位；

其中，所述物料拼板可固定至所述物料接纳单元，所述多个转接板的所述多个插孔可与所述物料接纳单元电连接。

根据本发明的又一方面，还提供了一种基于前述摄像模组测试设备的摄像模组测试方法，其特征在于，对于任一测试单元，执行下列步骤：将所述测试单元转动到上下料位置，对所述测试单元进行上料操作，以将待测摄像模组固定到所述测试单元并与所述测试单元电连接；其中，所述上下料位置是对应于上下料模块的位置，所述上下料模块与所述多个测试光源模块共同围绕所述测试模块布置；将所述测试单元依次转动到各个测试光源模块所对应的位置，并依次完成各项测试工艺；以及转动所述测试单元使其回到所述上下料位置，对所述测试单元进行下料操作，以使待测摄像模组脱离所述测试单元。

与现有技术相比，本发明具有下列至少一个技术效果：

1、提供了集成多种测试工艺的一体化设备，设备集成度高。

2、设备能够同时对多个位置的物料进行测试，测试效率高。

3、能够以轮转的方式将物料依次切换至不同的测试位置，流水化地完成多种不同的测试工艺。

4、采用物料拼版进行测试，每个测试位置均可对多个摄像模组构成的摄像模组阵列进行同步测试，从而极大地提高了测试效率。

5、能够减少物料拼版与测试设备的插接次数，从而提高物料拼版和设备插接模块的可靠性和使用寿命。

6、可在测试项目切换过程中保持摄像模组通电，降低摄像模组在测试过程中的连通次数。每次断电再通电过程都有可能产生开图不良的现象，造成测试失败。降低断电通电的频率，可以有效地抑制开图不良现象的出现。

附图说明

在参考附图中示出示例性实施例。本文中公开的实施例和附图应被视作说明性的，而非限制性的。

图1示出了本发明一个实施例中的一体化摄像模组测试设备的立体图；

图2示出了图1所示的一体化摄像模组测试设备的简化的俯视示意图；

图3示出了本发明一个实施例中的测试模块的立体示意图；

图4示出了本发明一个实施例中的测试单元的背面立体示意图；

图5示出了本发明一个实施例中的一体化摄像模组测试设备的俯视图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一主体也可被称作第二主体。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了本发明一个实施例中的一体化摄像模组测试设备的立体图。图2示出了图1所示的一体化摄像模组测试设备的简化的俯视示意图。参考图1和图2，该摄像模组测试设备100包括：测试模块110、第一测试光源模块130、第二测试光源模块140(图1中该模块的大部分被测试模块110所遮挡)、第三测试光源模块120以及上下料模块150。其中，测试模块110具有轴线ax并可围绕该轴线ax旋转。轴线ax并不一定是实体转轴，它也可以是一个虚拟的线。

本实施例中，测试模块110包括可围绕所述轴线ax旋转的机架和安装在所述机架上并围绕所述轴线ax设置的多个测试单元112、113、114、115。其中每个测试单元112、113、114、115均具有靠近所述轴线ax的背面和背离所述轴线的正面。例如，图2中测试单元112具有靠近所述轴线ax的背面112b和背离所述轴线ax的正面112a。每个测试单元112、113、114、115的正面均设置有物料接纳单元，该物料接纳单元配置成固定待测试摄像模组并与所述待测试摄像模组电连接。

进一步地，第一测试光源模块130、第二测试光源模块140、第三测试光源模块120以及上下料模块150围绕测试模块110布置(图2中对第一测试光源模块130、第二测试光源模块140、第三测试光源模块120以及上下料模块150做了简化，未示出它们的具体结构)。第一测试光源模块130、第二测试光源模块140和第三测试光源模块120的光出射方向均朝向所述测试模块110。例如，图2中第二测试光源模块140的光出射方向140a朝向测试模块110。

在一个实施例中，第一测试光源模块130、第二测试光源模块140、第三测试光源模块120分别适配不同的测试工艺(即分别用于完成不同的测试项目)。四个测试单元112、113、114、115排列成正方形的形状，正方形的每条边设置一个测试单元。摄像模组测试设备100还包括控制单元(图中未示出)，用于控制所述机架转动并使每个测试单元分别依次转动到正对各个测试光源模块的位置，以依次完成各项测试工艺；并且在执行测试时，所述三个测试单元中分别正对相应位置处的测试光源模块(即第一测试光源模块130、第二测试光源模块140和第三测试光源模块120)，以同时执行对应的测试项目。这样，在单个摄像模组测试设备100中，物料安装到测试单元后，能够依次完成三个不同的测试项目，设备集成度高；并且设备能够同时对多个位置的物料进行测试，测试效率高；能够以轮转的方式将物料依次切换至不同的测试位置，流水化地完成多种不同的测试工艺。

需要说明，虽然前述实施例中，测试模块110具有四个测试单元，但测试单元的数目并不是唯一的，例如在其它实施例中，测试单元的数目也可以是三个、五个、六个等。多个测试单元排列成多边形的形状，并在多边形的每条边设置一个测试单元，也可形成具有高集成度的一体化测试设备。

进一步地，图3示出了本发明一个实施例中的测试模块的立体示意图。参考图3，测试模块110具有一转盘形式的旋转底座111b和安装在旋转底座111b上的测试模块底板111a。方形的机架111通过测试模块底板111a固定在旋转底座111b上以随着所述旋转底座111b转动。摄像模组测试设备100还具有设备底座，该设备底座具有一支撑整个设备的支撑面。例如，当摄像模组测试设备100安放在地面时，设备底座与地面的接触面就是其支撑面。本实施例中，所述轴线ax垂直于所述支撑面。但需要注意到，这并不是唯一的实现方式，例如，在另一实施例中，轴线ax也可以平行与所述支撑面。

仍然参考图3，在一个实施例中，测试单元114的物料接纳单元包括面板116、设置在所述面板上的探针座(图3中被物料拼板118所遮挡，物料拼板118将在下文中做进一步描述)以及物料安装机构117。其中探针座用于实现与待测摄像模组的电连接，物料安装机构117用于将待测摄像模组固定在所述面板上。本实施例中，所述物料安装机构117采用一组共四个夹爪实现。这四个夹爪可夹住物料拼板118，从而使位于物料拼板118的各个安装位119的摄像模组的位置固定。所述测试单元114还包括固定在所述机架111上的单元底板114c，所述面板116安装在所述单元底板114c上并可相对于所述单元底板114c横向移动；其中，所述横向移动保持所述面板116至所述轴线ax的距离不变，并且保持所述面板116的高度不变。本实施例中，各个测试单元的配置是相同的，也就是说，其它测试单元的物料接纳单元的构成如前文所述，此处不再赘述。

进一步地，图4示出了本发明一个实施例中的测试单元(测试单元112)的背面立体示意图。需注意，本实施例中，各个测试单元的配置是相同的，也就是说，其它测试单元的背面与图4所示的测试单元112的背面是相同的。参考图4，测试单元112还包括驱动机构、测试电路板1122以及图像数据采集盒1123。测试电路板1122与所述探针座电连接，图像数据采集盒1123安装在所述测试电路板1122上且位于所述背面112b一侧。测试单元112的背面112b还设置有探针上电机构1126。测试单元112具有图像数据采集盒共八个，以实现多通道的图像数据处理，进而在同一测试单元实现多个摄像模组的同步测试。本实施例中，八个图像数据采集盒围绕在所述探针上电机构1126周围。驱动机构用于使面板沿着垂直于所述面板的方向移动，以带动探针座上的探针插入或拔出物料拼板(或转接模块)相应的插孔。本发明的测试单元特别适合于同时对多个待测摄像模组进行测试。在一个实施例中，将多个待测摄像模组固定在物料拼板上，上下料以物料拼板为单位，在测试时，每个物料拼板安装在一个测试单元上，并使该测试单元的面板上的各个探针座分别插入物料拼板上对应于每个待测摄像模组的插孔，即可为物料拼板上的各个待测摄像模组通电并将各个待测摄像模组所拍摄的图像并行地传输给各个图像数据采集盒，进而完成多个摄像模组的同步测试。

进一步地，在一个实施例中，还增加了转接板，用于分别固定和电连接所述多个待测摄像模组。在测试时，先将待测摄像模组安装在转接板上，然后再将安装有待测摄像模组的转接板安装到物料拼板上。其中，每个转接板具有与所述待测摄像模组的各个针脚分别电连接的多个插孔，所述多个插孔之间的间距大于所述待测摄像模组的各个针脚之间的间距，所述插孔的尺寸也大于所述待测摄像模组的针脚的尺寸。物料拼板具有多个转接板安装位，所述多个转接板分别固定在所述多个转接板安装位。所述物料拼板可固定至所述摄像模组测试设备的物料接纳单元，所述多个转接板的所述多个插孔可与所述物料接纳单元电连接。由于待测摄像模组的针脚十分密集，当多个待测摄像模组以阵列的形式固定在物料拼板上时，不同位置的待测摄像模组的针脚位置难以精确确定。例如，物料拼板的微小变形可能会导致不同位置的待测摄像模组的针脚错位，使其难以与测试设备实现插接。而本实施例中，先将待测摄像模组安装在转接板上，然后再将安装有待测摄像模组的转接板安装到物料拼板上。由于转接板上的插孔之间的间距大于所述待测摄像模组的各个针脚之间的间距，插孔的尺寸也大于所述待测摄像模组的针脚的尺寸，因此对位置误差的容忍度提高，从而便于测试单元面板上的探针插入进而实现待测摄像模组与测试单元的电连接。

进一步地，在一个实施例中，测试单元112还包括组件框架1121。测试单元112的面板通过横向切换轴1124安装在单元底板上，横向切换轴1124上设置交叉滚子1125(共两个)，使得面板可沿横向切换轴1124相对于底板(或组件框架1121)横向移动，实现对测试单元112的横向位置的微调。

进一步地，在一个实施例中，测试光源模块包括调距单元和光源单元。所述光源单元为面光源。所述调距单元用于对光源到所对应的测试单元的距离进行调节。测试光源模块还包括高度调节单元，用于对所述光源单元的高度进行调节。所述测试光源模块还包括旋转单元，用于旋转所述光源单元且转轴垂直于所述光源单元的发光面。

进一步地，图5示出了本发明一个实施例中的一体化摄像模组测试设备的俯视图，其中示出了各个测试光源模块的细节结构。结合参考图1和图5，本实施例中，第一测试光源模块130包括第一面光源131、第二面光源132和增距镜133；其中，所述第一面光源131的面积大于所述第二面光源132，所述第二面光源132位于所述第一面光源131与所述测试模块110之间，所述增距镜133位于所述第二面光源132与所述测试模块110之间。第一测试光源模块130还包括第一调距机构134，用于使所述第二面光源132沿着垂直于所述轴线ax的方向移动，以调节所述第二面光源132到所对应的测试单元的距离。第一测试光源模块130还包括第一高度调节机构135，用于使所述第二面光源132沿着平行于所述轴线ax的方向移动，以调节所述第二面光源132的高度。第一调距机构134还用于使所述增距镜133沿着垂直于所述轴线ax的方向移动，以调节所述增距镜133到所对应的测试单元的距离。第一测试光源模块130还包括第二高度调节结构136，用于使所述增距镜133沿着平行于所述轴线ax的方向移动，以调节所述增距镜133的高度。

进一步地，仍然参考图1和图5，第二测试光源模块140包括第六面光源141、旋转机构142、第二调距机构143和平移机构144。旋转机构142用于使第六面光源141相对于对应的测试单元旋转。其转轴垂直于所述第六面光源141的发光面。第二调距机构和143用于使第六面光源141沿着垂直于所述轴线ax的方向移动，以调节第六面光源141至对应的测试单元的距离。平移机构144用于使第六面光源141相对于对应的测试单元横向平移。所述横向平移的平移过程中保持第六面光源141至对应的测试单元的距离不变，并且保持第六面光源141的高度不变。

进一步地，仍然参考图1和图5，第三测试光源模块120包括面积依次减小的第三面光源121、第四面光源122和第五面光源123；所述第四面光源122位于所述第三面光源121与所述测试模块110之间，所述第五面光源123位于所述第四面光源122与所述测试模块110之间。第三测试光源模块120还包括第三调距单元124，用于使所述第四面光源122和第五面光源123沿着垂直于所述轴线ax的方向移动，以调节所述第四面光源122和第五面光源123到所对应的测试单元的距离。第三测试光源模块120还包括第三高度调节机构125和第四高度调节机构126。第三高度调节机构125用于使所述第四面光源122沿着平行于所述轴线ax的方向移动，以调节所述第四面光源122的高度。第四高度调节机构126用于使所述第五面光源123沿着平行于所述轴线ax的方向移动，以调节所述第五面光源123的高度。

进一步地，根据本发明的一个实施例，还提供了一种摄像模组测试系统，该测试系统包括：前述的摄像模组测试设备、多个待测摄像模组、多个转接板以及物料拼板。所述多个转接板用于分别固定和电连接所述多个待测摄像模组，并且每个转接板具有与所述待测摄像模组的各个针脚分别电连接的多个插孔，所述多个插孔之间的间距大于所述待测摄像模组的各个针脚之间的间距，所述插孔的尺寸也大于所述待测摄像模组的针脚的尺寸。物料拼板具有多个转接板安装位，所述多个转接板分别固定在所述多个转接板安装位。所述物料拼板可固定至所述摄像模组测试设备的物料接纳单元，所述多个转接板的所述多个插孔可与所述物料接纳单元电连接。

测试方法如下：对于任一测试单元，执行下列步骤：将所述测试单元转动到上下料位置，对所述测试单元进行上料操作，以将待测摄像模组固定到所述测试单元并与所述测试单元电连接；其中，所述上下料位置是对应于上下料模块的位置，所述上下料模块与所述多个测试光源模块共同围绕所述测试模块布置；将所述测试单元依次转动到各个测试光源模块所对应的位置，并依次完成各项测试工艺；以及转动所述测试单元使其回到所述上下料位置，对所述测试单元进行下料操作，以使待测摄像模组脱离所述测试单元。

上述测试系统和测试方法中，由于采用物料拼版进行测试，每个测试位置均可对多个摄像模组构成的摄像模组阵列进行同步测试，从而极大地提高了测试效率。并且，由于能够减少物料拼版与测试设备的插接次数，从而提高物料拼版和设备插接模块的可靠性和使用寿命。进一步地，由于可在测试项目切换过程中保持摄像模组通电，因此降低摄像模组在测试过程中的连通次数。