用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种组装用于监视前侧和后侧或车辆的自动驾驶的摄像头模块的装置和方法，并且更具体地说，涉及一种对准被安装在摄像头模块中的透镜的光轴并且组装该摄像头模块的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在最近的汽车技术中，摄像头被安装在车辆中以引导停车或监视车辆的周围环境。出于例如监视自动驾驶功能(诸如车道保持、道路标志识别等)的性能的目的，在车车辆中安装摄像头的需求增加了。
[0003]通常，安装在车辆中的摄像头被提供作为各个部分(诸如图像传感器、透镜等)被一体组装的模块类型。在透镜或图像传感器的光轴不能被精确对准的情况下，摄像头不能正确地执行诸如监视车辆的性能的预期功能。
[0004]因此，为了实现摄像头模块(尤其是具有高可靠性的高性能摄像头模块)的正确性能，应在摄像头模块的组装时精确地调整透镜的光轴。因此，需要一种组装具有精确调整和对准透镜的光轴的能力的摄像机模块的装置和方法。
【发明内容】
[0005]本发明针对一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的透镜的装置和方法，其被改进以高效地组装摄像头模块同时精确地调整透镜的光轴。
[0006]根据本发明的一个方面，一种用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置，所述装置包括:支撑块，所述支撑块被配置为支撑上面安装有图像传感器的基板；位移传感器，位移传感器被配置为检测所述图像传感器的倾斜状态以生成传感器倾斜信息；透镜支架，所述透镜支架借助紧固部件与所述基板连接；紧固器，所述紧固器被驱动以拧紧或者松开所述紧固部件；以及控制器，所述控制器被配置为控制所述紧固器。为了校正所述图像传感器的所述倾斜状态，所述控制器根据所述传感器倾斜信息被控制，以控制所述紧固器按照不同的紧固程度来紧固或者松开所述紧固部件同时控制支撑块的轴。
[0007]根据本发明的另一个方面，一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤:支撑块设置步骤，所述支撑块设置步骤将基板设置到所述支撑块，在所述基板上安装有图像传感器并且透镜之间被紧固到所述基板，其中，通过所述透镜支架的支架孔露出所述图像传感器的有效区；传感器倾斜校正步骤，为了校正所述图像传感器的倾斜，所述传感器倾斜校正步骤使用位移传感器来测量通过所述支架孔被露出的所述图像传感器的所述有效区的多个点，以生成传感器倾斜信息，其中，控制器根据所述传感器倾斜信息来控制所述支撑块；透镜镜筒插入步骤，在执行了倾斜校正步骤之后，所述透镜镜筒插入步骤将上面安装有所述透镜的透镜镜筒插入到所述透镜支架中，粘合剂被施加到所述透镜支架；以及透镜镜筒控制步骤，在执行了所述透镜镜筒插入步骤之后，所述透镜镜筒控制步骤将所述透镜的中心对准到所述图像传感器的基准点，其中，所述控制器根据透镜图像来控制透镜镜筒，并且所述透镜图像为通过透镜由图像传感器检测到的测试图的图像。
[0008]根据本发明的另一个方面，一种对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的方法，所述方法包括以下步骤:模块加热步骤，所述模块加热步骤加热所述摄像头模块，其中所述摄像头模块包括:基板，在所述基板上安装有图像传感器；透镜镜筒，在所述透镜镜筒上安装有透镜；以及透镜支架，所述透镜支架被连接在所述基板与所述透镜镜筒之间；在所述透镜镜筒与所述透镜支架之间施加粘合剂；支撑块设置步骤，所述支撑块设置步骤将被加热的摄像头模块设置到支撑块；镜筒倾斜校正步骤，所述镜筒倾斜校正步骤使用位移传感器来测量在被加热的摄像头模块的透镜镜筒的端部上的多个点，其中，控制器根据镜筒倾斜信息来控制支撑块；以及确定步骤，在执行了镜筒倾斜校正步骤之后，所述确定步骤使得所述控制器通过确定图像来确定摄像头模块的光轴是好的还是坏的，其中，所述确定图像为由图像传感器检测到的测试图的图像。
[0009]根据本发明的另一个方面，提供了由根据所述方法的方法制造的摄像头模块。
[0010]在具有上述配置的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置和方法中，可以组装透镜同时快速地且精确地调整光轴，使得可以高效地实现高性能摄像头模块。
【附图说明】
[0011]通过参照附图详细地描述本发明的示例行实施方式，本发明的上述和其它的目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更加明显，在附图中:
[0012]图1是示出根据本发明的由用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置调整的摄像头模块的结构的分解立体图；
[0013]图2A和图2B是示出本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的视图；
[0014]图3是示出使用本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置的位移传感器来测量图像传感器的倾斜状态的过程；
[0015]图4是图1中示出的摄像头模块的截面图；
[0016]图5是借助本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置来描述透镜镜筒(lens barrel)倾斜信息的过程的视图；
[0017]图6是使用用于透镜镜筒倾斜校正的视觉摄像头来描述测量并且使图像传感器的基准点和测试图的基准点相匹配的过程的视图；
[0018]图7是用于描述使透镜的中心点和安装在用于透镜镜筒倾斜校正的透镜镜筒上的图像传感器的基准点相匹配的过程的视图；
[0019]图8是示出本发明的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行透镜镜筒倾斜校正的方法的流程图；
[0020]图9是借助本发明的用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块的装置来描述粘合剂固化倾斜校正的过程的视图；
[0021]图10是用于描述使透镜的中心点和用于粘合剂固化测试校正的测试图的基准点匹配的过程的视图；
[0022]图11是通过使用用于粘合剂固化倾斜校正的图像传感器来测量测试图来描述确定是否生成所述摄像头模块的缺陷的过程的视图；
[0023]图12是示出根据本发明的一个实施方式的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行粘合剂固化倾斜校正的方法的流程图；
[0024]图13A至图13D是用于描述将透镜镜筒安装到透镜支架的过程的视图；以及
[0025]图14是示出根据本发明的另一个实施方式的对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以执行粘合剂固化倾斜校正的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。虽然连同本发明的示例性实施方式示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。
[0027]在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。但是，在本文中所公开的特定结构和功能性细节仅是代表性的，用于描述本发明示例性实施方式的目的。将理解的是，当元件被称为在另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上或者在该元件与另一元件之间可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。在本文中所使用的术语仅用于描述【具体实施方式】的目的并且不旨在限制本发明。如在本文中所用的那样，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文明确另有指示。将会进一步理解，术语“包含”和/或“含有”或者“包括”和/或“包括有”当在本说明书中使用时，指定陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。
[0028]本发明涉及一种用于对准透镜的光轴并且组装摄像头模块以组装如图1所示的摄像头模块10的装置，以及使用该装置对准透镜的光轴的方法。
[0029]摄像头模块10包括基板15、透镜支架13和透镜镜筒11，图像传感器14被附接到所述基板15。
[0030]例如，衬底15被接线以发送信号、数据、信息等。透镜支架13与基板15连接。上面装配有透镜12的透镜镜筒11连接到透镜支架13。
[0031]当所组装的摄像头模块10的光轴很好地对准时，透镜可以聚焦在图像传感器14的精确位置上。相反，当在光轴的对准中出现误差时，透镜可能聚焦在不正确的位置上。
[0032]在光轴对准中生成误差的原因可包括以下方面但是不限于以下方面:
[0033]第一个原因是“图像传感器附接倾斜”，当经由导电粘合剂将图像传感器14附接到基板15时，可以生成“图像传感器附接倾斜”。
[0034]第二个原因是“透镜镜筒连接倾斜”，当将透镜镜筒11连接到被