一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法
【專利摘要】一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,其中所述三維投影模組包括一鏡頭,所述鏡頭包括一鏡頭殼體,所述鏡頭殼體設有一安裝腔;以及一鏡座,所述鏡座包括一鏡座殼體,所述鏡座殼體設有一安裝端部,其中所述安裝端部得以延伸至所述安裝腔,以在所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,用于后續的調焦。
【專利說明】
一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種光學成像系統,特別涉及一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方 法,其中所述三維投影模組的一鏡頭和一鏡座之間采用圓柱懸空配合的方式實現調焦,從 而提高所述三維投影模組的成像質量,以保證其產品良率。
【背景技術】
[0002] 目前,攝像裝置在諸多的行業都得到了大規模的應用和普及,尤其伴隨著以智能 手機為代表的移動電子設備的技術的突飛猛進和用戶對于成像品質的需求,更是催生了蓬 勃發展的攝像裝置行業。盡管攝像裝置的技術革新得益于移動電子設備的快速發展,但是 應當理解的是,攝像裝置還可以在更多的領域得到應用,例如但不限于醫療領域、機械制造 領域等。
[0003] 傳統的攝像裝置通過捕獲對象(對象可以是物體、動物、人物等)的狀態,來輔助 用戶獲取對象的圖像、動作等信息,并且在后續,還能夠方便地對這些對象的圖像、動作等 信息通過顯示屏或者其他的設備重現之,從而,極大的方便了人們的生產和生活。現在流行 并且通用的攝像裝置多是從二維的角度來獲取對象的圖像、動作等信息,也就是說,單個的 攝像裝置僅允許在一個平面范圍內描述對象的特征,而用戶的實際需求越來越傾向于從空 間范圍內獲取關于對象的更全面信息,換言之,能夠滿足用戶需求的三維立體成像技術將 會成為未來成像技術的發展趨勢。
[0004] 三維投影模組是實現三維立體成像技術的基礎模塊,相對于傳統的攝像裝置來 說,三維投影模組能夠提供一種全新的成像模式,其基本的原理是主動向對象投射諸如光 點、光線或光面等結構化的光源,并在經過對象表面的反射之后,部分被諸如傳感器的接受 裝置獲取,從而,通過后續的計算以圖像或視頻等的方式描述對象的特征。三維立體成像技 術在未來的多個領域內都會得到大范圍的應用,例如但不限于視頻會議、電影制作、社交傳 媒等。可以理解的是,上述并沒有列舉三維立體成像技術的全部應用領域,其還可以包括機 械制造與維修、數據測量、快速制圖等,因此,三維立體成像技術的應用范圍對于被本發明 在后續所闡述的內容和范圍來說,并不能被視為限制。
[0005] 通常情況下,三維投影模組包括鏡頭和鏡座,鏡頭和鏡座以需要的方式配合在一 起,以將光源投射到對象表面,從而,在后續藉由諸如傳感器的接受裝置接受被對象表面反 射的光源,以實現描述對象的立體特征。傳統的攝像裝置的鏡頭和鏡座通過螺紋結構組裝 在一起,雖然螺紋結構配合的方式容易固定鏡頭和鏡座,并且鏡頭和鏡座的調焦狀態容易 保持,但是螺紋結構配合的方式也存在著非常多的缺陷,在使用螺紋結構配合組裝鏡頭和 鏡座完成之后,如果鏡頭和鏡座的單體構件之間存在著較大的傾斜,則無法繼續對鏡頭和 鏡座進行調整,從而,使得攝像裝置獲取的對象的圖像、動作效果不佳;另外,使用螺紋結構 配合的方式,會導致鏡頭和鏡座之間的扭力不易掌控,而且還會因為螺紋之間的摩擦產生 碎肩等問題,這些碎肩滯留在攝像模組的內部,會對攝像裝置的成像質量造成嚴重的影響。
[0006] 更為重要的是,對于三維投影模組來說,鏡頭和鏡座之間的螺紋配合不僅會占用 更多的空間,而且也不能彌補之前工序導致的鏡頭和鏡座的傾斜、偏移、角度偏差等問題, 以及諸多傳統的攝像裝置存在的螺紋碎肩、扭力不良等問題,因此,對于三維投影模組來 說,尋找一種新的方式來配合鏡頭和鏡座成為了亟需突破的方向。
[0007] 具體地說,如圖1和圖2所示是現有技術中所采用的替代所述三維投影模組的一 鏡頭10P和一鏡座20P之間的螺紋配合方式的示意圖。現在所采用的這種做法用膠水來固 定所述鏡頭10P與所述鏡座20P,從而,使所述鏡頭10P與所述鏡座20P的傾斜、位置和角度 等相對位置可控。更具體地說,如圖1所示,在所述鏡頭10P的裝配面設有多個鏤空的凹槽 11P,這些所述凹槽11P是具有兩面的凹槽,其具有開放性的腔口,例如所述凹槽11P的數量 可以是四個,并且每個所述凹槽IIP分別設于所述鏡頭10P的裝配面的轉角處,在封裝所述 鏡頭10P與所述鏡座20P時,在每個所述凹槽IIP的位置進行點膠操作,并在點膠完成之后 將所述鏡座20P裝配在所述鏡頭10P的裝配面,后續完成對所述鏡頭10P與所述鏡座20P 的相對完成的調整之后,進行曝光處理,從而,實現所述鏡頭10P與所述鏡座20P的裝配。
[0008] 盡管現在所采用的這種方式較之之前采用的螺紋配合的方式來說,能夠使所述三 維投影模組的體積縮小,但是其也存在著很多的弊端,例如,一方面,采用開放性設計的每 個所述凹槽IIP無法存儲足夠量的膠水,在曝光之后,所述鏡頭10P與所述鏡座20P的裝配 之后形成的所述三維投影模組的質量無法得到有效的保障,會影響到所述三維投影模組的 可靠性,以至于影響了所述三維投影模組的良率;另一方面,每所述凹槽IIP采用開放性的 設計方式,在裝配所述鏡座20P至所述鏡頭10P的時候,膠水會從每所述凹槽IIP中溢出 來,溢出來的膠水經過曝光固化之后,會導致所述三維投影模組的溢膠處凹凸不平,以至于 影響了所述三維投影模組在后續裝配到產品的效果和美觀。
[0009] 可以理解的是,在對所述鏡頭10P與所述鏡座20P進行曝光之前,對所述鏡頭10P 與所述鏡座20P的相對位置的調整是必要和必須的工序,這個工序被稱為調焦。具體地說, 如圖3和圖4所示,傳統的方式是將所述鏡頭10P與所述鏡座20P使用治具分別固定,例如, 將所述鏡頭10P固定在相對位置,然后使用治具的夾爪分別夾住所述鏡座20P的兩側,并利 用探針來頂緊所述鏡座20P的PCB板,來實現所述鏡頭10P與所述鏡座20P的裝配。但是 這種方式存在著很多的問題以至于嚴重地影響到了所述三維投影模組的良率,例如探針在 頂緊所述鏡座20P之后,探針會由于受力不均而導致鏡座20P與所述鏡頭10P的相對位置 出現移位,對所述鏡座20P的重復移位之后,所調整后的匹配位置的精度差等等。
[0010]因此,為了確保每個所述三維投影模組的成像質量,會在對所述三維投影模組封 裝的過程中做同步的測試處理,測試的原理是使所述三維投影模組投影出攜帶有圖案信息 的紅外相干光至對象,然后利用紅外模組拍攝由對象表面反射回來的光,通過計算對象移 動前后的光場分別差別,可以獲知對象移動的軌跡。本技術領域的技術人員應當理解,想要 所述三維投影模組形成這種特殊投影,對于所述鏡頭10P與所述鏡座20P之間的配合與平 行度的要求非常的高,而輔助對所述三維投影模組進行測試的治具存在著很多的問題,例 如,由于所述鏡頭10P與所述鏡座20P之間采用無螺紋組裝配合的方式,造成所述鏡頭10P 與所述鏡座20P之間不易組裝,并且調焦困難;即便是在完成對所述鏡頭10P與所述鏡座 20P的調焦之后,對其進行曝光固化也很難,具體地說,當所述三維投影模組調焦完成之后, 由于沒有螺紋配合預固定所述鏡頭10P的位置,當松開所述鏡頭10P夾取裝置后所述鏡頭 10P會出現移位的現象。
[0011] 因此,對于本發明來說,其要解決的問題包括但不限于所述三維投影模組的調焦 和裝配的精度以及在裝配過程中膠水外溢等。
【發明內容】
[0012] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,所述三維 投影模組的一鏡頭和一鏡座之間采用圓柱懸空配合的方式實現調焦,從而提高所述三維投 影模組的成像質量,以保證其產品良率。
[0013] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,相對于現 有技術來說,因為所述鏡頭與所述鏡座之間不采用螺紋配合的方式來實現裝配,其使得所 述三維投影模組的尺寸能夠顯著地減小,利于其裝配在追求輕薄化的移動電子設備上,例 如手機、平板電腦等。
[0014] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,所述鏡頭 與所述鏡座之間的裝配方式還能夠解決螺紋配合引起的碎肩、以及旋轉鏡頭和/或鏡座引 起的扭力問題,從而,降低對所述鏡頭和所述鏡座的封裝難度。
[0015] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,在封裝所 述鏡頭和所述鏡座時,不需要提供驅動所述鏡頭和/所述鏡座的旋轉動力,這樣,不僅能夠 提高對所述鏡頭和所述鏡座的封裝精度,而且還能夠減少封裝所需的時間以及降低封裝設 備的復雜度,以提高生產效率。
[0016] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,相對于現 有的鏡頭的封裝面結構來說,所述鏡頭在封裝面設有具有至少三側壁的多個介質槽,這樣, 一方面能夠保證預設足夠量的連接介質來保證封裝之后形成的所述三維投影模組的可靠 性,而且在封裝的過程中,又能夠防止液態的所述連接介質溢出,從而,不至于因為所述連 接介質的溢出而影響到所述三維投影模組在后續的裝機操作及其外觀的美觀。
[0017] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,所述介質 槽的設計方案,還能夠降低在后續對該位置進行補膠的操作難度,以保證對所述三維投影 模組作業的持續、順利進行。
[0018] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,因為所述 連接介質不會從所述介質槽的位置溢出,所以,在完成對所述鏡頭和所述鏡座的封裝之后, 不需要提供人工去除溢出的所述連接介質的操作,從而,減少工序,并節省了人工成本。
[0019] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,在對所 述鏡頭和所述鏡座進行調焦的過程中,允許僅通過移動所述鏡座的相對位置,來彌補單體 構件的傾斜、偏移、角度偏差等問題,以保證完成調焦之后的所述三維投影模組的良率最大 化。
[0020] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,在對所述 鏡頭和所述鏡座進行調整的過程中,能夠避免對所述鏡頭和所述鏡座的重復操作,從而提 高封裝效率。
[0021] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,相對于現 有技術,所述測試裝置采用扣取所述鏡座的方式替代夾取所述鏡座,以保證所述鏡座在被 移動和調整的過程中的穩定性,從而確保精度和良率。
[0022] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,在完成對 所述鏡頭和所述鏡座的調焦之后,可以預固定所述鏡頭和所述鏡座,并在后續對所述鏡頭 和所述鏡座進行補膠操作,這樣,能夠封裝后的產品良率。換言之,處于完成調焦之后和補 膠之前的所述鏡頭和所述鏡座的相對位置不會發生變化,以確保封裝之后形成的所述三維 投影模組的成像品質。
[0023] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,所述測試 裝置允許對所述鏡頭和所述鏡座一次性完成組裝、對芯、調焦、測試等多道工序的操作,并 且能夠盡可能地避免對所述鏡頭和所述鏡座的二次裝夾,以控制封裝之后的誤差,從而,提 高產品良率。并且,這樣的方式還能夠減少所述三維投影模組在裝配的過程中進行周轉的 現象,從而,防止外界的污染物對所述三維投影模組的內部結構造成污染。
[0024] 本發明的一個目的在于提供一種無螺紋投影模組及其測試裝置和方法,所述三維 投影模組結構簡單、裝配方便、成本低,適合大規模的推廣和普及。
[0025] 為了達到上述目的,本發明提供一種三維投影模組,其包括:
[0026] -鏡頭,所述鏡頭包括一鏡頭殼體,所述鏡頭殼體設有一安裝腔;以及
[0027] -鏡座,所述鏡座包括一鏡座殼體,所述鏡座殼體設有一安裝端部,其中所述安裝 端部得以延伸至所述安裝腔,以在所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,用 于后續的調焦。
[0028] 根據本發明的一個實施例,所述鏡頭殼體還設有至少一介質槽,以用于容納一連 接介質,并且每所述介質槽分別位于所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間。
[0029] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽分別具有至少三個側壁。
[0030] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽位于所述鏡頭殼體的轉角處。
[0031] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽的端部所在的平面與所述鏡頭殼體的端 部所在的平面共面。
[0032] 根據本發明的一個實施例,所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為圓柱形結 構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。
[0033] 根據本發明的一個實施例,所述鏡座殼體還設有對稱的定位元件。
[0034] 根據本發明的一個方面,其還提供一種無螺紋模組的測試裝置,包括:
[0035] -鏡頭固定構件,以用于固定一鏡頭;
[0036] -鏡座固定構件,以用于固定一鏡座;其中所述鏡座固定構件得以做相對于所述 鏡頭固定構件的運動;以及
[0037] -點光源,以用于對完成調焦的所述鏡頭與所述鏡座的裝配面進行曝光,從而固 化設于所述鏡頭與所述鏡座的裝配面的一連接介質。
[0038] 根據本發明的一個實施例,所述無螺紋模組的測試裝置還包括一基座,所述鏡頭 固定構件、所述鏡座固定構件與所述點光源分別設置與所述基座,并且所述點光源位于所 述鏡頭固定構件與所述鏡座固定構件之間。
[0039] 根據本發明的一個實施例,所述鏡頭固定構件包括:
[0040] 一底座,其設置于所述基座;
[0041] -第一調整平臺,其設置于所述底座;以及
[0042] -鏡頭固定塊,其設置于所述第一調整平臺,并且所述鏡頭固定塊與所述第一調 整平臺的運動同步,其中所述鏡頭固定塊用于固定所述鏡頭;
[0043] 其中所述鏡座固定構件包括:
[0044] 一導軌,其設置于所述基座;
[0045] -第二調整平臺,其可移動地設置于所述導軌;以及
[0046] -鏡座固定塊,其設置于所述第二調整平臺,并且所述鏡座固定塊與所述第二調 整平臺的運動同步,其中所述鏡座固定塊用于固定所述鏡座。
[0047] 根據本發明的一個實施例,所述第二調整平臺可線性移動地設置于所述導軌。
[0048] 根據本發明的一個實施例,所述鏡頭固定構件還包括一調整元件,其設置于所述 第一調整平臺與所述鏡頭固定塊之間。
[0049] 根據本發明的一個實施例,所述無螺紋模組的測試裝置還包括至少一夾持元件, 其分別設置于所述基座,以用于夾持所述鏡頭和/或所述鏡座。
[0050] 根據本發明的一個實施例,所述夾持元件包括一第一夾持臂以及一第二夾持臂, 所述第一夾持臂與所述第二夾持臂之間形成一夾持腔,其中所述第一夾持臂設有一卡槽, 所述卡槽朝向所述夾持腔。
[0051] 根據本發明的一個實施例,所述鏡座固定構件還設有至少一探針。
[0052] 根據本發明的一個方面,其還提供一種三維投影模組的調焦方法,所述方法包括 步驟:
[0053] (A)形成一調焦間隙于套裝的一鏡頭和一鏡座之間;
[0054] (B)以所述鏡座的一光編碼器的中心為調焦中心,計算所述鏡頭和所述鏡座的位 置的數據;以及
[0055] (C)根據所述數據對所述鏡座相對于所述鏡頭的位置進行調整,以實現對焦。
[0056] 根據本發明的一個實施例,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭的一鏡頭殼 體,形成一安裝端部于所述鏡座的一鏡座殼體,使所述安裝端部延伸至所述安裝腔,以在所 述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成所述調焦間隙。
[0057] 根據本發明的一個實施例,所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為圓柱形結 構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。
[0058] 根據本發明的一個方面,其還提供一種無螺紋模組的封裝方法,所述方法包括步 驟:
[0059] (a)設一連接介質于一鏡頭和/或一鏡座的裝配面;
[0060] (b)固化所述連接介質,以對完成調焦之后的所述鏡頭和所述鏡座進行預固定; 以及
[0061 ] (c)對所述鏡頭和所述鏡座的裝配面進行補膠操作。
[0062] 根據本發明的一個實施例,在所述步驟(c)之后,還包括步驟:(d)加熱所述無螺 紋模組,以用于增強所述鏡頭和所述鏡座的裝配強度。
[0063] 根據本發明的一個實施例,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭的一鏡頭殼 體,形成一安裝端部于所述鏡座的一鏡座殼體,使所述安裝端部延伸至所述安裝腔,以在所 述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,用于調焦。
[0064] 根據本發明的一個實施例,在上述方法中,形成至少一介質槽于所述鏡頭殼體的 裝配面,以用于容納所述連接介質,并且每所述介質槽分別位于所述鏡頭殼體與所述鏡座 殼體之間。
[0065] 根據本發明的一個實施例,所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為圓柱形結 構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。
[0066] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽分別具有至少三個側壁。
[0067] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽的端部所在的平面與所述鏡頭殼體的端 部所在的平面共面。
[0068] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽位于所述鏡頭殼體的轉角處。
[0069] 根據本發明的一個實施例,所述連接介質為UV膠。
[0070] 根據本發明的一個方面,其還提供一種無螺紋模組的設計方法,所述無螺紋模組 包括一鏡頭和一鏡座,所述鏡頭包括一鏡頭殼體,所述鏡座包括一鏡座殼體,其中所述方法 包括在套裝的所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,并且套裝之后的所述鏡 頭殼體與所述鏡座殼體之間的傾斜度得以被調整。
[0071] 根據本發明的一個實施例,在上述方法中,在所述鏡頭殼體的端部形成至少一介 質槽,以用于容納一連接介質,其中所述連接介質在固化之后,得以預固定所述鏡頭和所述 鏡座。
[0072] 根據本發明的一個實施例,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭殼體,形成一 安裝端部于所述鏡座殼體,其中所述安裝端部得以延伸至所述安裝腔,并且所述安裝腔為 圓柱形腔體,所述安裝端部為圓柱形結構,所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外 徑尺寸。
[0073] 根據本發明的一個實施例,每所述介質槽分別具有至少三個側壁。
【附圖說明】
[0074] 圖1是現有技術的三維投影模組的鏡頭的立體示意圖。
[0075] 圖2是現有技術的三維投影模組的鏡頭和鏡座的裝配示意圖。
[0076] 圖3是現有技術的三維投影模組的鏡頭和鏡座的裝配調焦過程示意圖之一。
[0077] 圖4是現有技術的三維投影模組的鏡頭和鏡座的裝配調焦過程示意圖之二。
[0078] 圖5是根據本發明的一個優選實施例的鏡頭的立體示意圖。
[0079] 圖6A和圖6B是根據本發明的上述優選實施例的鏡座的立體示意圖。
[0080] 圖7是根據本發明的上述優選實施例的三維投影模組的立體示意圖。
[0081 ] 圖8是圖5沿著A-A線的剖視示意圖。
[0082] 圖9是圖7沿著B-B線的剖視示意圖。
[0083] 圖10是圖9在S位置的局部放大示意圖。
[0084] 圖11是根據本發明的上述優選實施例的安裝腔與安裝端部的關系計算方式示意 圖。
[0085] 圖12是根據本發明的一個優選實施例的測試裝置的立體示意圖。
[0086] 圖13是根據本發明的上述優選實施例的鏡頭固定構件的局部示意圖。
[0087] 圖14是根據本發明的上述優選實施例的鏡座固定構件的局部示意圖。
[0088] 圖15是根據本發明的上述優選實施例的測試裝置的局部示意圖。
[0089] 圖16是根據本發明的上述優選實施例的測試裝置的操作流程示意圖。
[0090] 圖17A和圖17B是根據本發明的上述優選實施例的調焦過程示意圖。
[0091] 圖18A和圖18B是根據本發明的上述優選實施例的鏡頭和鏡座的裝配過程示意 圖。
[0092] 圖19是根據本發明的調焦流程示意圖。
[0093] 圖20是根據本發明的無螺紋模組的封裝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0094] 以下描述用于揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優 選實施例只作為舉例,本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定 的本發明的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背 離本發明的精神和范圍的其他技術方案。
[0095] 如圖5至圖10所示是根據本發明的一個優選實施例的三維投影模組的示意圖,其 中至少一個所述三維投影模組能夠配合至少一個接受裝置,形成一三維成像裝置,其中所 述接受裝置的類型在本發明中不受限制,其可以是但不限于圖像傳感器、攝像機等任何能 夠接受到光線信息的設備。作為優選,所述接受裝置可以是紅外傳感器,其中所述三維投影 模組能夠投射出紅外光至對象(對象可以是物體、動物、人物等)表面,并進一步被所述對 象的表面反射,反射的光線部分地能夠被所述接受裝置所接受,從而,配合后續耦接于所述 接受裝置的一處理器來對其進行處理,以形成三維立體圖像。
[0096] 本技術領域的技術人員可以理解的是,投影到所述對象的表面的不同位置的光線 被反射之后記載有該位置的坐標或特征不同,基于這樣的原理,所述三維成像裝置可以描 述所述對象的三維特征,以形成三維立體圖像。
[0097] 具體地說,所述三維投影模組包括一鏡頭10、一鏡座20以及其他必要的構件,其 中所述三維投影模組能夠被用于一移動電子設備,以用于結合所述移動電子設備的諸如處 理器等模塊來形成所述三維成像裝置。值得一提的是,所述移動電子設備的類型不受限制, 其可以是手機、平板電腦、筆記本電腦、PC終端、電紙書、個人數字助理、MP3/4/5、攝像機、相 機等設備,應當理解,上述雖然列舉了所述移動電子設備可以被實施的類型,但是其僅為舉 例性的說明,并不能夠被視為對本發明的內容和范圍的限制。換言之,所述移動電子設備還 可以有其他的實施方式。盡管如此,相對于現有技術來說,本發明所提供的三維投影模組的 使用,能夠極大地減少縮小所述三圍成像裝置的體積,以顯著地減少所述移動電子設備的 體積。
[0098] 更具體地說,在如圖9所示出的示例中,所述鏡頭10包括一鏡頭殼體11、一鏡片 組12、一光轉向元件13以及一射出透鏡14,其中所述鏡頭殼體11用于容納并安裝所述鏡 片組12、所述光轉向元件13以及所述射出透鏡14。相應地,所述鏡座20包括一鏡座殼體 21、一光編碼器22以及一光源23,所述鏡座殼體21用于容納并安裝所述光編碼器22與所 述光源23,其中所述光編碼器22設于所述光源23的光線路徑上,以對所述光源23所產生 的光線進行編碼。
[0099] 值得一提的是,所述光編碼器22可以被實施為一光柵22,當所述光源23產生的光 線穿過所述光柵22之后會得到振幅和/或相位的調制,從而產生利于識別的編碼光。本技 術領域的技術人員應當理解,所述光編碼器22還可以有其他的實施方式,以使所述三維投 影模組形成的所述三維成像裝置實現不同的功能。
[0100] 如圖9所示,所述光源23產生的光線在經過所述光編碼器22的編碼之后會通過 所述鏡頭10投射至所述三維投影模組的外部環境。在不同的實施例中,所述鏡頭10的所 述鏡片組12、所述光轉向元件13與所述射出透鏡14之間可以有不同的排列方式,例如,在 一些特定的實施例中,所述光轉向元件13可以設置于所述鏡片組12與所述射出透鏡14之 間,這樣,所述光源23產生的光線會依次經過所述光編碼器22的編碼、所述鏡片組12的處 理以及所述光轉向元件13的轉向以改變光線的路徑,最終光線會經過所述射出透鏡14射 出到所述三維投影模組的外部環境。值得一提的是,所述鏡片組12可以被實施為一聚光透 鏡組,以對經過所述光編碼器22編碼之后的光線產生聚集作用。
[0101] 在另外一些特定的實施例中,所述鏡片組12還可以設置于所述光轉向元件13與 所述射出透鏡14之間,這樣,所述光源23產生的光線會依次經過所述光編碼器22的編碼、 所述光轉向元件13的轉向以及所述鏡片組12的處理,最終光線會經過所述射出透鏡14射 出到所述三維投影模組的外部環境。
[0102] 進一步地,如圖5所示,相對于現有技術在鏡頭的裝配面提供的具有兩個側面的 點膠凹槽來說,所述鏡頭殼體11設有至少一介質槽111,其中每所述介質槽111設于所述鏡 頭殼體11的裝配面,并且每所述介質槽111用于容納一連接介質以用于裝配所述鏡頭10 與所述鏡座20。
[0103] 每所述介質槽111可以具有至少三個側壁,液態的所述連接介質得以被存儲于每 所述介質槽111內,并且相對于現有技術來說,每所述介質槽111能夠容納更多的所述連接 介質,以保證其足量,其中每所述介質槽111得以位于所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21 之間,以使容納于每所述介質槽111內的所述連接介質會與所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼 體21接觸,并且在裝配完成之后,確保所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配關系的可靠性。
[0104] 更多地,所述介質槽111的數量可以是四個,并且每所述介質槽111分別設于所述 鏡頭殼體11的轉角處,其中形成所述介質槽111的側壁的端部所在的平面與所述鏡頭殼體 11的端部所在的平面共面,以保證所述鏡頭殼體11的裝配面的平整性,這樣,在裝配所述 鏡座20于所述鏡頭10的操作過程中,所述鏡座20不會壓迫所述鏡頭10的每所述介質槽 111內的液態的所述連接介質溢出,從而,在后續,不用安排人工將溢出并固化在所述鏡頭 10與所述鏡座20的裝配位置的所述連接介質去除,從而,不僅降低了人工成本,而且還能 夠減少所述三維投影模組的裝配工序,進而,顯著地降低了所述三維投影模組的制造成本。
[0105] 另外,因為每所述介質槽111具有三個側壁,當所述鏡座20裝配到所述鏡頭10之 后,會使每所述介質槽111形成具有一個腔口的容納槽,這樣,后續可以將所述連接介質通 過腔口補填到容納槽中,以降低補膠的難度,從而,方便對所述鏡頭10與所述鏡座20的裝 配位置進行補膠操作。
[0106] 值得一提的是,因為所述連接介質不會從每所述介質槽111內溢出,一方面能夠 確保所述三維投影模組的美觀,另一方面,還能夠使所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配位置 保持平整,這樣,利于后續將所述三維投影模組裝配到所述移動電子設備中。
[0107] 還值得一提的是,所述連接介質可以被實施為膠水,例如UV膠(無影膠),在裝配 所述三維投影模組時,可以先將UV膠通過點膠等方式設于每所述介質槽111中,其次將所 述鏡座20裝配到所述鏡頭10,并在完成對所述鏡頭10與所述鏡座20的調焦操作之后,通 過一點光源30對UV膠進行曝光,曝光之后的UV膠會固化,以實現對所述鏡頭10與所述鏡 座20的預固定,并在之后,通過在每所述介質槽111的位置的補膠操作,可以實現對所述鏡 頭10與所述鏡座20的裝配,以形成具有功能的所述三維投影模組。
[0108] 還值得一提的是,在本發明的其他的實施例中,每所述介質槽111的位置不局限 于此,其還可以分別形成于所述鏡座殼體21的裝配面,但是考慮到所述三維投影模組的尺 寸,需要采用將所述鏡頭10與所述鏡座20套裝的方式來裝配所述三維投影模組,而且在本 發明的應用過程中,所采用的是所述鏡頭10套所述鏡座20的方式來被實施,因此,作為優 選,每所述介質槽111分別設于每所述鏡頭殼體11的裝配面。在后續,本發明會對所述鏡 頭10于所述鏡座20的裝配關系做進一步的描述和揭露。
[0109] 在本發明中,為了減少所述三維投影模組的體積,相對于現有技術來說,所述鏡頭 10與所述鏡座20之間采用非螺紋的裝配方式來實現,并且在裝配所述鏡頭10與所述鏡座 20時,需要在曝光固化所述連接介質之前,對所述鏡頭10與所述鏡座20進行調焦操作。根 據本發明精神所提供的這個實施例,對所述鏡頭10與所述鏡座20的調焦操作的原理可以 是固定其中一個構件,然后通過對另一個構件的移動、旋轉、傾斜等操作,來完成調焦工序。
[0110] 具體地說,所述鏡頭殼體11的端部(裝配面)設有一安裝腔112,所述鏡座殼體 21的端部(裝配面)設有一安裝端部211,其中在裝配所述鏡座20與所述鏡頭10時,所述 安裝端部211可以延伸至所述安裝腔112,以在所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21之間形 成一調焦間隙212,如圖9所示。其中因為所述調焦間隙212的存在,優選地,所述調焦間隙 212是所述鏡座殼體21與所述鏡頭殼體11之間的距離,可以設定所述調焦間隙212的尺寸 參數為D mm,在后續,本說明書會對所述調焦間隙212的尺寸做進一步的描述,從而,在所 述鏡頭10被固定之后,所述鏡座20能夠做相對于所述鏡頭10的移動、旋轉、傾斜等運動。
[0111] 換言之,在本發明中,在對所述鏡頭1〇與所述鏡座20進行調焦操作時,以所述鏡 頭10為固定構件,以所述鏡座20為活動構件來完成,這一工序可以通過本說明書后續所介 紹的一測試裝置來實現。
[0112] 值得一提的是,作為所述三維透鏡模組的結構優選,所述安裝腔112為圓柱形腔 體,所述安裝端部211為圓柱形結構,并且在忽略公差的情況下,所述安裝端部211在任何 位置的截面的直徑都相等,并且所述安裝腔112的內徑大于所述安裝端部211的外徑。這 樣,可以使得所述鏡座20能夠在任何一個方向做相對于所述鏡頭10的傾斜運動,從而,利 于后續的調焦。
[0113] 如圖8至圖10所示,根據本發明的一個方面,其還提供了一種三維投影模組的結 構設計方法,以便于對所述三維投影模組進行調焦,并改善所述三維投影模組形成的所述 三維成像裝置的成像品質。
[0114] 具體地說,如圖10所示,在設計所述三維投影模組之前,需要確定所述安裝腔112 的內徑以及所述安裝端部211的長度。更具體地說,根據所述鏡片組12的最后一檔鏡片的 組裝要求和所述鏡頭殼體11的模組成型要求,設定所述安裝腔112的內徑參數為A _。相 應地,參考CCM(Camera Compact Module,攝像頭模組)的裝配結構,馬達凹槽與鏡座凸臺配 合距離為Bmm,,考慮到模組整體可靠性,所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21兩者圓柱配 合距離至少為同時,按所述鏡頭10的TTL(Through The Lens,通過鏡頭)公差為 C mm,因此所述安裝端部211的長度參數為(3*B+C)mm,如圖10所示。
[0115] 在確定所述鏡頭10的所述安裝腔112的內徑與所述鏡座20的所述安裝端部211 的長度之后,需要對所述安裝端部211的外徑進行計算,如圖10和圖11所示,根據所述三 維投影模組的精度,所述光源23的傾斜最大角度為0. 655°,所述鏡座殼體21的最大傾斜 角度為0.6Γ,所述光編碼器22的最大傾斜角度為0.684°,作為優選,所述光源23可以 被實施為VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔面發射激光器)光源。 根據所述三維投影模組的各個構件的最大傾斜量計算所述鏡座20的最大傾斜角度,其中 設定所述鏡座20的最大傾斜角度參數為0>,其中最大傾斜角度0=arctan (h/V),其中h為 形成所述安裝腔112的腔壁到所述安裝端部211的外壁的距離參數,w為所述安裝端部211 延伸到所述安裝腔112內的距離參數,此時,最大傾斜角度為所述光源23、所述鏡座殼體21 與所述光編碼器22的最大傾斜角度之和,即0 = 0. 655。+0. 61。+ 0· 684。二1. 949。,也就是 說,所述鏡座20的最大傾斜角度允許在1. 949°以內的范圍內。
[0116] 假設在所述鏡頭10與所述鏡座20裝配之后,作為一個示例,所述調焦間隙212的 尺寸參數D為0. 05mm,即所述安裝端部211與所述安裝腔112的腔壁的單邊距離為0. 05mm, 當然,本技術領域的技術人員應當理解,本發明中所描述的參數D為0. 05mm僅為一個示例, 并不能夠被視為對本發明的內容和范圍的限制。此時,所述安裝端部211的外徑為(A - 0. l)mm,如圖9所示,而在其他的實施例中,所述安裝端部211的外徑為(A - 2D)mm。在本 發明中,以所述光編碼器22的中心作為調焦中心,可以計算所述安裝端部211與所述安裝 腔112的腔壁的單邊距離為0. 05mm時的所述鏡座20的最大擺動角度為2. 7°。本技術領 域的技術人員應當理解,當所述安裝端部211與所述安裝腔112的腔壁的單邊距離設定為 0. 05mm時,所述鏡座20的允許最大擺動角度2. 7°,此時,所述鏡座20的最大傾斜角度為 1. 35°,在1. 949°的范圍之后,因此,也就意味著所述安裝端部211的外徑被設定為(A - 0. l)mm 可行。
[0117] 相應地,如圖19所示,本發明還提供一種三維投影模組的調焦方法,所述方法包 括步驟:
[0118] (A)形成一調焦間隙212于套裝的一鏡頭10與所述鏡座20之間;
[0119] (B)以所述鏡座20的一光編碼器22的中心為調焦中心,計算所述鏡頭10與所述 鏡座20的位置的數據;以及
[0120] (C)根據所述數據對所述鏡座20相對于所述鏡頭10的位置進行調整,以實現對 焦。
[0121] 具體地說,為了減少所述三維投影模組的尺寸,在設計所述三維投影模組的結構 時,需要將所述鏡頭10與所述鏡座20采用套裝的方式進行,例如,在一些實施例中,可以采 用所述鏡座20套所述鏡頭10的方式來設計。具體地說,所述鏡頭10包括所述鏡頭殼體 11,所述鏡頭殼體11設有所述安裝腔112,所述鏡座20包括所述鏡座殼體21,所述鏡座殼 體21設有所述安裝端部211,所述安裝端部211能夠延伸到所述安裝腔112的內部,并且所 述安裝腔112的內徑的尺寸大于所述安裝端部211的外徑的尺寸,以在裝配所述鏡頭10與 所述鏡座20時,可以使所述鏡座20做相對于所述鏡頭10的諸如傾斜等移動。
[0122] 盡管如此,本技術領域的技術人員應當理解,在實現本發明時,所述鏡頭10與所 述鏡座20之間可以不局限于上述結構,只要是能夠將所述鏡頭10與所述鏡座20之間套裝 在一起即可。
[0123] 在上述方法中,所述安裝腔112為圓柱形腔體,所述安裝端部211為圓柱形結構, 這樣,在對所述三維透鏡模組進行調焦時,可以使得所述鏡座20能夠在任何一個方向做相 對于所述鏡頭10的傾斜運動。
[0124] 換言之,在所述步驟(A)中,形成所述安裝腔112于所述鏡頭10的所述鏡頭殼體 11,形成所述安裝端部211于所述鏡座20的所述鏡座殼體21,并使所述安裝端部211延 伸至所述安裝腔112中,以在所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21之間形成所述調焦間隙 212〇
[0125] 本技術領域的技術人員應當理解,因為所述調焦間隙212的存在,其允許所述鏡 座20沿著所述鏡頭10的縱向方向移動;相應地,因為所述安裝端部211的外徑的尺寸小于 所述安裝腔112的內徑的尺寸,其允許所述鏡座20做相對于所述鏡頭10的傾斜運動,根據 所述三維投影模組的精度要求,所述鏡座20的最大傾斜角度在1. 949°以內。
[0126] 根據本發明的另一方面,其還提供一測試裝置,用于完成對三維投影模組的所述 鏡頭10與所述鏡座20的對芯校準、裝配、測試等,換句話說,通過所述測試裝置,能夠一次 性地完成多道工序的操作,以減少所述三維投影模組的周轉成本,并防止所述三維投影模 組的各部分構件在周轉的過程中被外界污染物污染(例如灰塵),從而,確保所述三維投影 模組形成的所述三維成像裝置的成像品質。
[0127] 具體地說,如圖12至圖15所示是根據本發明的一個優選實施例的所述測試裝置, 其包括一鏡頭固定構件40、一鏡座固定構件50以及一點光源30。
[0128] 更具體地說,在通過所述測試裝置實現所述三維投影模組的對芯校準、裝配和測 試時,所述鏡頭固定構件40用于固定所述鏡頭10,所述鏡座固定構件50用于固定所述鏡座 20,通過所述鏡座固定構件50做相對于所述鏡頭固定構件40的運動,能夠將所述鏡頭10 與所述鏡座20調整到匹配的位置,然后藉由所述點光源30對完成調焦后的所述鏡頭10與 所述鏡座20的裝配面進行曝光,從而固化設于所述鏡頭10與所述鏡座20之間的所述連接 介質,以實現對所述鏡頭10與所述鏡座20的預固定。更多地,通過后續對所述鏡頭10與 所述鏡座20的裝配位置的補膠操作,完成對所述三維投影模組的裝配。
[0129] 進一步地,所述測試裝置還包括一基座60,所述鏡頭固定構件40、所述鏡座固定 構件50與所述點光源30分別設置于所述基座60的同一側面的相應位置,并且所述點光源 30位于所述鏡頭固定構件40與所述鏡座固定構件50之間。
[0130] 在本發明的一些實施例中,如圖12和圖13所示,所述鏡頭固定構件40進一步包 括一底座41,其固定于所述基座60 ;-第一調整平臺42,其設置于所述底座41,其中所述第 一調整平臺42可以被實施為一個三軸調整平臺,換言之,所述第一調整平臺42能夠做相對 于所述基座60的XYZ三個軸向的調整;以及一鏡頭固定塊43,其用于固定所述鏡頭10,其 中所述鏡頭固定塊43與所述第一調整平臺42的運動同步且一致。
[0131] 相應地,如圖12和圖14所示,所述鏡座固定構件50包括一導軌51,其固定于所述 基座60 ;-第二調整平臺52,其可移動地設置于所述導軌51 ;以及一鏡座固定塊53,其用 于固定所述鏡座20,其中所述鏡座固定塊53與所述第二調整平臺52的運動同步且一致。 優選地,所述第二調整平臺52沿著所述導軌51形成的軌道進行線性運動,以控制所述鏡座 20與所述鏡頭10的裝配一致性,從而,確保所述三維投影模組形成的所述三維成像裝置的 成像品質。
[0132] 在裝配所述三維投影模組的操作過程中,可以通過第二調整平臺52和所述第一 調整平臺42實現對所述鏡頭10和所述鏡座20的對芯調整,其中所述第二調整平臺52的 可控范圍為0. 05°,調焦精度可以達到0. 005mm,從而,通過這樣的方式,來控制所述三維 投影模組的調焦精度。
[0133] 在本發明的一些特定的實施例中,如圖13所示,所述鏡頭固定構件40還可以包括 一調整元件44,其設置于所述第一調整平臺42與所述鏡頭固定塊43之間,以確保所述鏡頭 固定塊43與所述鏡座固定塊53處于匹配的水平高度。換言之,所述調整元件44用于增加 所述鏡頭固定塊43相對于所述鏡座固定塊53的高度,因此,所述調整元件44僅作為本發 明的實際應用中的優選,并非在本發明的所有的實施例中都設有所述調整元件44,另外,本
技術領域的技術人員還應當理解,所述調整元件44的尺寸還可以基于不同的使用需要來 被選擇,其并不能夠被視為對本發明的內容和范圍的限制。
[0134] 進一步地,如圖15所示,所述測試裝置還包括至少一夾持元件70,每所述夾持元 件70分別設置于所述基座60,以在對所述鏡頭10與所述鏡座20進行對芯校準時,通過每 所述夾持元件70分別夾緊所述鏡頭10與所述鏡座20的外側表面。作為優選,每所述夾持 元件70可以被實施為氣爪,其能夠提供高精度的運動,以保證所述鏡頭10與所述鏡座20 的裝配的一致性。
[0135] 所述鏡座固定構件50還提供至少一探針54,在裝配所述鏡頭10與所述鏡座20 時,每所述探針54用于頂住所述鏡座20的端部的PCB板或者其他的位置,從而,輔助每所 述夾持元件70完成對所述三維投影模組的裝配。
[0136] 值得一提的是,如圖16所示,使用所述測試裝置對所述三維投影模組的對芯校 準、裝配、調焦、測試等工序操作的過程為:
[0137] (1)將所述測試裝置放置到測試平臺上,并調整所述第一調整平臺43與所述第二 調整平臺53至初始位置,以完成對所述測試裝置的零位校準。
[0138] (2)設所述連接介質于所述鏡頭10和/或所述鏡座20的每所述介質槽111內, 例如,在本發明的這個實施例中,所述連接介質可以被實施為UV膠,并以點膠操作的方式 將UV膠設于每所述介質槽111 ;在后續,分別將所述鏡頭10固定于所述鏡頭固定塊43、和 將所述鏡座20固定于所述鏡座固定塊53,并通過每所述夾持元件70分別夾持所述鏡頭10 與所述鏡座20的外側表面。隨后通過所述第二調整平臺52與所述導軌51之間的線性移 動,來移動所述鏡座20到所述鏡頭10與所述鏡座20的大致裝配位置。
[0139] 值得一提的是,在所述鏡頭10與所述鏡座20的大致裝配位置,所述鏡頭10與所 述鏡座20的配合可以具有初步的功能,以用于后續的調焦。并且在本發明中,會以所述鏡 座20的所述光編碼器22的中心作為調焦中心,來輔助所述測試裝置對所述三維投影模組 的調焦操作。
[0140] (3)將所述測試裝置連接到模組測試電子工裝上,其中所述測試裝置與所述模組 測試電子工裝之間可以通過連接線的方式連接,并且在確認連接正確之后,打開相應的控 制軟件點亮所述鏡頭10和所述鏡座20。
[0141] (4)通過調整所述第二調整平臺52來改變所述鏡座20相對于所述鏡頭10的位 置,以使投影圖案均勻;相應地,通過調整所述第一調整平臺42來改變所述鏡頭10的相對 位置,以投影圖案最清晰,此時,完成對所述鏡頭10與所述鏡座20的對芯校準。值得一提 的是,當所述光源23射出的光線經過所述光編碼器22編碼之后會在投影對象上投影出圖 案,通過該圖案可以輔助所述鏡頭10與所述鏡座20的對芯校準。換言之,在本發明的這個 實施例中,所述光編碼器22的中心可以被設定為調焦中心,以輔助對所述鏡頭10與所述鏡 座20的調焦。
[0142] (5)在將所述鏡頭10與所述鏡座20調整到匹配的位置之后,利用所述點光源30 對每所述介質槽111內的所述連接介質進行曝光操作以使其固化,從而,實現對所述鏡頭 10與所述鏡座20的位置的預固定。例如,所述點光源30可以產生紫外光,以將被實施為 UV膠的所述連接介質進行曝光并使其固化,此時,被完成預固定之后的所述三維投影模組 允許其在可承受的范圍內被周轉。進一步地,在完成對所述連接介質的固化之后,需要重新 點亮所述鏡頭10與所述鏡座20,并通過控制軟件來測試所述三維投影模組是否合格。針對 不同的所述三維投影模組,還需要對其增加補膠操作。也就是說,當控制軟件測試所述三維 投影模組合格之后,還需要對所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配位置進行補膠工序,以徹底 固定所述鏡頭10與所述鏡座20,從而,形成具有可靠的結構的所述三維投影模組。
[0143] 另外,在這個實施例中,對所述三維投影模組的調焦過程如圖17A所示,所述鏡頭 10可以被所述鏡頭固定塊43固定,并確保所述鏡頭固定塊43的位置不會被非認為的原因 改變,從而,確保所述鏡頭10能夠與設置于所述鏡頭固定塊43的相對位置的測試標版平 行。
[0144] 相應地,所述鏡座20可以被所述鏡座固定塊53固定,其中所述鏡座固定塊53可 以輔助所述鏡座20實現XYZ三個軸向方向的平移,以及實現如圖17B的X、Y、Z三個方向的 傾斜角度的調整,也就是說,所述鏡座20可以在所述鏡座固定塊53的輔助下實現三維空間 的任意位置的調整。
[0145] 通過所述鏡座20與所述鏡頭10的配合獲取關于所述測試標版的圖案信息,并且 所述圖案信息會被傳輸到電腦中,進行軟件算法分析,并基于所述圖像信息的效果對所述 鏡座20的位置進行調整,以獲得更佳的所述圖像信息的效果。在之后,當完成對所述鏡頭 10與所述鏡座20的調焦之后,使用所述點光源30對所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配位 置的每所述介質槽111內的所述連接介質進行曝光以使其固化,從而完成對所述鏡頭10與 所述鏡座20的預固定。
[0146] 值得一提的是,在后續的工序中還需要在所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配位置 進行補膠操作,其可以為熱固膠,從而起到密封和加固的作用。還值得一提的是,根據不同 的類型的所述三維投影模組的使用需要,在補膠之后需要對所述三維投影模組進行加熱處 理,以保證所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配強度。
[0147] 值得一提的是,在所述步驟(4)中,如圖18Α和圖18Β所示,可以用每所述探針54 輔助完成對所述鏡座20的位置的調整。具體地說,如圖6Β所所示,相對于如圖6Α所示的 現有技術的所述鏡座20來說,所述鏡座殼體21還可以設有至少一定位元件213,每所述定 位元件213位于所述鏡座殼體21的側部,并突出于所述鏡座殼體21的外側表面,以在后續 配合每所述夾持元件70完成對所述三維投影模組的裝配。
[0148] 具體地說,所述定位元件213的數量可以是兩個,并且每所述定位元件213對稱 地設于所述鏡座殼體21的側部,所述夾持元件70包括一第一夾持臂71以及一第二夾持 臂72,所述第一夾持臂71與所述第二夾持臂72之間形成一夾持腔73,以用于夾持所述鏡 頭10和所述鏡座20。在這個實施例中,所述夾持元件70的所述第一夾持臂71設有一卡槽 711,在所述夾持元件70輔助進行裝配所述三維投影模組時,一個所述定位元件213被定位 在所述卡槽711中,所述第二夾持臂72得以扣住另一個所述定位元件213,這種方式,可以 保證所述鏡座20受到的所述夾持元件70提供的夾持力均勻,并且在裝配所述鏡座20于所 述鏡頭10的工序中,不會導致所述鏡座20出現移位的情況,從而,確保裝配完成之后的所 述三維投影模組的精度。
[0149] 更具體地說,在進行裝配所述鏡座20于所述鏡頭10的工序中,相對于現有技術來 說,用上述所提供的夾持元件70配合所述鏡座20來扣住所述鏡座20,這樣可以保證所述鏡 座20的前后、上下方向的固定;后續使用所述探針54頂緊所述鏡座20的PCB板,來完成對 所述三維投影模組的裝配。值得一提的是,在本發明中,所述定位元件213與所述第一夾持 臂71形成的所述卡槽711、以及所述定位元件213與所述第二夾持臂72之間都是"面面" 接觸,可以保證所述鏡座20受力均勻,從而確保所述鏡座20固定的更加的穩定和可靠。
[0150] 值得一提的是,如圖20所示,本發明還提供一種無螺紋模組的封裝方法,所述方 法包括步驟:
[0151] (a)設一連接介質于所述鏡頭10和/或所述鏡座20的裝配面;
[0152] (b)固化所述連接介質,以對完成調焦之后的所述鏡頭10與所述鏡座20進行預固 定;以及
[0153] (c)對所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配面進行補膠操作。
[0154] 優選地,在上述方法中,在所述鏡頭10的一鏡座殼體11的端部形成至少一介質槽 111,將所述連接介質設于每所述介質槽111內。在本發明的這個優選實施例中,每所述介 質槽111具有至少三個側壁,這樣,一方面能夠保證每所述介質槽內的液態的所述連接介 質足量,來確保裝配之后的所述鏡頭10與所述鏡座20的可靠性,另一方面還能夠放置液態 的所述連接介質在裝配所述鏡頭10于所述鏡座20時由于受到擠壓而溢出,再一方面,當裝 配完成所述鏡頭10與所述鏡座20之后,每所述介質槽111會形成容納槽,以便于在所述步 驟(c)中,對所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配面進行補膠操作。
[0155] 更優選地,在所述步驟(c)之后,上述方法還包括步驟(d),加熱所述無螺紋模組, 以增強所述鏡頭10與所述鏡座20的裝配強度。
[0156] 值得一提的是,在本發明中所揭露的所述無螺紋模組可以是三維投影模組,也可 以是其他類型的攝像模組,其中在所述無螺紋模組完成調焦之后,對所述鏡頭10與所述鏡 座20的預固定是必要且必須進行的步驟,否則的話,在后續對所述鏡頭10和所述鏡座20 的裝配面進行補膠操作時,會導致所述鏡座20的移位,從而,影響所述無螺紋模組的在后 續的成像品質。
[0157] 相應地,本發明還提供一種無螺紋模組的設計方法,其中所述無螺紋模組包括所 述鏡頭10和所述鏡座20,所述鏡頭10包括一鏡頭殼體11,所述鏡座20包括一鏡座殼體 21,其中所述方法包括在套裝的所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21之間形成所述調焦間 隙212,并且套裝之后的所述鏡頭殼體11與所述鏡座殼體21之間的傾斜度得以被調整。
[0158] 作為優選,在上述方法中,在所述鏡頭殼體11的端部形成至少一個所述介質槽 111,以用于容納所述連接介質,例如,所述連接介質可以被實施為UV膠,由于所述連接介 質呈液態,每所述介質槽111可以具有至少三個側壁,以確保所述連接介質在裝配所述無 螺紋模組的過程中不會溢出,并且在所述連接介質固化之后,得以預固定所述鏡頭10與所 述鏡座20。
[0159] 作為進一步的優選,在上述方法中,形成所述安裝腔112于所述鏡頭殼體11,形成 所述安裝端部211于所述鏡座殼體21,其中所述安裝端部211得以延伸至所述安裝腔112, 并且所述安裝腔112為圓柱形腔體,所述安裝端部211為圓柱形結構,所述安裝腔112的內 徑尺寸大于所述安裝端部211的外徑尺寸,這樣,可以使得套裝的所述鏡頭10與所述鏡座 20的傾斜度能夠被自由的調整。
[0160] 本領域的技術人員應理解,上述描述及附圖中所示的本發明的實施例只作為舉例 而并不限制本發明。本發明的目的已經完整并有效地實現。本發明的功能及結構原理已在 實施例中展示和說明,在沒有背離所述原理下,本發明的實施方式可以有任何變形或修改。
【主權項】
1. 一種三維投影模組,其特征在于,包括: 一鏡頭,所述鏡頭包括一鏡頭殼體,所述鏡頭殼體設有一安裝腔;以及 一鏡座,所述鏡座包括一鏡座殼體,所述鏡座殼體設有一安裝端部,其中所述安裝端部 得以延伸至所述安裝腔,以在所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,用于后 續的調焦。2. 如權利要求1所述的三維投影模組,其中所述鏡頭殼體還設有至少一介質槽,以用 于容納一連接介質,并且每所述介質槽分別位于所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間。3. 如權利要求2所述的三維投影模組,其中每所述介質槽分別具有至少三個側壁。4. 如權利要求2所述的三維投影模組,其中每所述介質槽位于所述鏡頭殼體的轉角 處。5. 如權利要求2所述的三維投影模組,其中每所述介質槽的端部所在的平面與所述鏡 頭殼體的端部所在的平面共面。6. 如權利要求1所述的三維投影模組,其中所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部 為圓柱形結構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。7. 如權利要求1至6中任一所述的三維投影模組,其中所述鏡座殼體還設有對稱的定 位元件。8. -種無螺紋模組的測試裝置,其特征在于,包括: 一鏡頭固定構件,以用于固定一鏡頭; 一鏡座固定構件,以用于固定一鏡座;其中所述鏡座固定構件得以做相對于所述鏡頭 固定構件的運動;以及 一點光源,以用于對完成調焦的所述鏡頭與所述鏡座的裝配面進行曝光,從而固化設 于所述鏡頭與所述鏡座的裝配面的一連接介質。9. 如權利要求8所述的測試裝置,還包括一基座,所述鏡頭固定構件、所述鏡座固定構 件與所述點光源分別設置與所述基座,并且所述點光源位于所述鏡頭固定構件與所述鏡座 固定構件之間。10. 如權利要求9所述的測試裝置,其中所述鏡頭固定構件包括: 一底座,其設置于所述基座; 一第一調整平臺,其設置于所述底座;以及 一鏡頭固定塊,其設置于所述第一調整平臺,并且所述鏡頭固定塊與所述第一調整平 臺的運動同步,其中所述鏡頭固定塊用于固定所述鏡頭; 其中所述鏡座固定構件包括: 一導軌,其設置于所述基座; 一第二調整平臺,其可移動地設置于所述導軌;以及 一鏡座固定塊,其設置于所述第二調整平臺,并且所述鏡座固定塊與所述第二調整平 臺的運動同步,其中所述鏡座固定塊用于固定所述鏡座。11. 如權利要求10所述的測試裝置,其中所述第二調整平臺可線性移動地設置于所述 導軌。12. 如權利要求10所述的測試裝置,其中所述鏡頭固定構件還包括一調整元件,其設 置于所述第一調整平臺與所述鏡頭固定塊之間。13. 如權利要求10所述的測試裝置,還包括至少一夾持元件,其分別設置于所述基座, 以用于夾持所述鏡頭和/或所述鏡座。14. 如權利要求13所述的測試裝置,其中所述夾持元件包括一第一夾持臂以及一第二 夾持臂,所述第一夾持臂與所述第二夾持臂之間形成一夾持腔,其中所述第一夾持臂設有 -^槽,所述卡槽朝向所述夾持腔。15. 如權利要求10所述的測試裝置,其中所述鏡座固定構件還設有至少一探針。16. -種三維投影模組的調焦方法,其特征在于,所述方法包括步驟: (A) 形成一調焦間隙于套裝的一鏡頭和一鏡座之間; (B) 以所述鏡座的一光編碼器的中心為調焦中心,計算所述鏡頭和所述鏡座的位置的 數據;以及 (C) 根據所述數據對所述鏡座相對于所述鏡頭的位置進行調整,以實現對焦。17. 如權利要求16所述的調焦方法,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭的一鏡 頭殼體,形成一安裝端部于所述鏡座的一鏡座殼體,使所述安裝端部延伸至所述安裝腔,以 在所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成所述調焦間隙。18. 如權利要求17所述的調焦方法,其中所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為 圓柱形結構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。19. 一種無螺紋模組的封裝方法,其特征在于,所述方法包括步驟: (a) 設一連接介質于一鏡頭和/或一鏡座的裝配面; (b) 固化所述連接介質,以對完成調焦之后的所述鏡頭和所述鏡座進行預固定;以及 (c) 對所述鏡頭和所述鏡座的裝配面進行補膠操作。20. 如權利要求19所述的封裝方法,其中在所述步驟(c)之后,還包括步驟:⑷加熱 所述無螺紋模組,以用于增強所述鏡頭和所述鏡座的裝配強度。21. 如權利要求19或20所述的封裝方法,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭的 一鏡頭殼體,形成一安裝端部于所述鏡座的一鏡座殼體,使所述安裝端部延伸至所述安裝 腔,以在所述鏡頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,用于調焦。22. 如權利要求21所述的封裝方法,在上述方法中,形成至少一介質槽于所述鏡頭殼 體的裝配面,以用于容納所述連接介質,并且每所述介質槽分別位于所述鏡頭殼體與所述 鏡座殼體之間。23. 如權利要求21所述的封裝方法,其中所述安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為 圓柱形結構,并且所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝端部的外徑尺寸。24. 如權利要求23所述的封裝方法,其中每所述介質槽分別具有至少三個側壁。25. 如權利要求23所述的封裝方法,其中每所述介質槽的端部所在的平面與所述鏡頭 殼體的端部所在的平面共面。26. 如權利要求23所述的封裝方法,其中每所述介質槽位于所述鏡頭殼體的轉角處。27. 如權利要求19或20所述的封裝方法,其中所述連接介質為UV膠。28. -種無螺紋模組的設計方法,其特征在于,所述無螺紋模組包括一鏡頭和一鏡座, 所述鏡頭包括一鏡頭殼體,所述鏡座包括一鏡座殼體,其中所述方法包括在套裝的所述鏡 頭殼體與所述鏡座殼體之間形成一調焦間隙,并且套裝之后的所述鏡頭殼體與所述鏡座殼 體之間的傾斜度得以被調整。29. 如權利要求28所述的設計方法,在上述方法中,在所述鏡頭殼體的端部形成至少 一介質槽,以用于容納一連接介質,其中所述連接介質在固化之后,得以預固定所述鏡頭和 所述鏡座。30. 如權利要求28或29所述的設計方法,在上述方法中,形成一安裝腔于所述鏡頭殼 體,形成一安裝端部于所述鏡座殼體,其中所述安裝端部得以延伸至所述安裝腔,并且所述 安裝腔為圓柱形腔體,所述安裝端部為圓柱形結構,所述安裝腔的內徑尺寸大于所述安裝 端部的外徑尺寸。31. 如權利要求30所述的設計方法,其中每所述介質槽分別具有至少三個側壁。
【文檔編號】G01M11/02GK106033168SQ201510110047
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發明人】張扣文, 張寶忠, 李強, 曾俊杰, 余志福, 褚佰年, 周煥標
【申請人】寧波舜宇光電信息有限公司