CN111629124A - 光学镜头、摄像模组及相应的组装方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光学镜头组装方法，其包括：1)准备包括至少一个第一透镜的第一镜头部件和包括至少一个第二透镜的第二镜头部件；2)摄取所述第一镜头部件；3)根据测距结果在姿态调整自由度上调整第一镜头部件的姿态，使得第一、第二镜头部件的端面之间的夹角小于倾角阈值；4)在直线移动自由度上调整第一镜头部件以完成预定位；5)根据实际成像结果对所述第一镜头部件的位置在直线移动自由度上进行主动校准；以及6)将所述第一、第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。本申请还提供了相应的光学镜头和摄像模组及其组装方法。本申请可以提高基于主动校准技术的光学镜头或摄像模组的综合生产效率。

Description

光学镜头、摄像模组及相应的组装方法

技术领域

本发明涉及摄影、摄像器材技术领域，具体地说，本发明涉及紧凑型摄像模组技术领域。

背景技术

在科技日益发展的今天，消费者对于成像的需求越来越多样，由此产生了大光圈镜头、长焦镜头、大广角镜头等高质量镜头，消费者对于成像的质量的要求越来越高。为降低镜头的组装难度、减小镜头和摄像模组的组装公差，本申请人提出一种将一个完整镜头分成至少两个镜头部件，基于成像结果，对至少两个镜头部件进行主动校准，进而固定各镜头部件之间的相对位置，组装成一完整镜头的组装方法，通过主动校准，降低了镜头各元件之间组装公差对镜头解像力的影响。

在现有技术中，该主动校准过程根据成像结果，计算上镜头部件相对于下镜头部件需要调整的量，然后根据该调整量，对上镜头部件相对于下镜头部件进行多自由度的调整，该调整方向(即自由度)可能涉及x、y、z方向的平移，也可能涉及u、w、v方向的旋转(分别是绕z轴、x轴、y轴的旋转)，然后再次获取成像结果，根据成像结果调整上镜头部件和下镜头部件的相对位置，然后再次根据成像结果，计算上镜头部件相对于下镜头部件需要调整的量，如此不断循环直至镜头的成像品质达到所设定的要求，完成镜头的组装。可见，在现在的分体式镜头组装中，上镜头部件相对下镜头部件的位置调整可能涉及六个方向，因此，对软件算法的要求较高，而且所需要的调整时间相对较长，设备的效率低下。当前，消费电子终端市场(例如手机市场)产品迭代速度快，对生产效率提出了更高的要求，例如有时对设计定型的摄像模组的产量要求达到千万量级甚至更多，而这些庞大数目的产品可能需要在极短时间内完成生产及质检，以便满足热卖手机的产量需求。因此，容易理解，生产效率对于摄像模组来说是一项重要的指标，生产效率过低，对于产品的量产是十分不利的。

因此急需一种可以优化镜头及摄像模组组装工艺，提高镜头及摄像模组品质，提高设备工作效率的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种能够克服现有技术的至少一个缺陷的解决方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种光学镜头组装方法，其特征在于，包括：1)准备第一镜头部件和第二镜头部件，所述第一镜头部件包括至少一个第一透镜，所述第二镜头部件包括至少一个第二透镜；2)摄取所述第一镜头部件，其中摄取所述第一镜头部件的摄取机构具有直线移动自由度和姿态调整自由度；3)根据测距结果在所述姿态调整自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，使得所述第一镜头部件的第一端面与所述第二镜头部件的第二端面之间的夹角小于倾角阈值，其中所述测距包括：31)用测距装置测量所述第二端面的至少30个第二测距点以识别所述第二端面当前的倾斜姿态，其中所述至少30个第二测距点分布在位于所述第二端面且围绕在所述第二透镜的光学区周围的第二区域，32)用测距装置测量所述第一端面的至少30个第一测距点以识别所述第一端面当前的倾斜姿态，并计算所述第一端面与所述第二端面当前的夹角，其中所述至少30个第一测距点分布在位于所述第一端面且围绕在所述第一透镜的光学区周围的第一区域，33)判断所述当前的夹角是否小于所述倾角阈值，如果是，进入步骤4)，如果否，根据所述的当前的夹角在v、w两个自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，然后重新执行步骤32)和步骤33)，直至所述当前的夹角小于所述倾角阈值；4)在所述直线移动自由度上调整所述第一镜头部件，使所述第一镜头部件和所述第二镜头部件构成可成像的光学***；5)根据设置在所述光学***下方的感光芯片输出的实际成像结果对所述第一镜头部件的位置进行主动校准，其中所述主动校准在所述直线移动自由度上进行；以及6)将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

其中，所述步骤5)中，所述主动校准的过程中，不在所述姿态调整自由度上移动所述第一镜头部件。

其中，所述直线移动自由度包括x、y、z三个自由度，其中xyz构成以O为圆点的三维直角坐标系的三个坐标轴方向，其中z方向与所述光学镜头的光轴方向一致；所述姿态调整自由度包括v、w两个自由度，其中v方向为围绕y轴旋转的旋转方向，w方向为围绕x轴旋转的旋转方向。

其中，所述步骤2)中，所述摄取机构还具有u方向旋转自由度，其中u方向为围绕z轴旋转的方向。

其中，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.14142度。

其中，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.04243度。

其中，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.01414度。

其中，所述步骤3)中，所述第一测距点的个数至少为1000个，所述第二测距点的个数至少为1000个。

其中，所述步骤3)中，所述第一端面为所述第一镜头部件的顶面，且所述第二端面为所述第二镜头部件的顶面。

其中，所述步骤6)中，通过胶材粘合的方式来将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起。

其中，所述步骤6)包括：

61)在所述第二镜头部件的顶面布置胶材；以及62)使所布置的胶材固化，从而将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

其中，所述步骤61)在所述步骤5)之前执行。

其中，或者所述步骤61)在所述步骤5)之后执行。

其中，所述步骤3)中，通过移动测距装置来实现对所述至少30个所述第一测距点的测量以及所述至少30个所述第二测距点的测量。

其中，所述步骤3)中，所述测距装置安装于移动平台，并且基于坐标测量仪将所述移动平台调节成水平状态，然后再通过所述移动平台移动所述测距装置，进而完成全部的所述第一测距点和所述第二测距点的测量。

其中，所述步骤1)中，所述第一镜头部件还包括第一镜筒，所述至少一个第一透镜安装于所述第一镜筒的内侧面；所述第二镜头部件还包括第二镜筒，所述至少一个第二透镜安装于所述第二镜筒的内侧面。

其中，所述步骤1)中，所述第一镜筒的顶面具有第一剪口，且所述第二镜筒的顶面具有第二剪口。

其中，所述步骤1)中，所述第一镜筒的底面具有第一剪口，且所述第二镜筒的顶面具有第二剪口。

其中，所述步骤4)中，通过在u方向的自由度上调节所述第一镜头部件，使得所述第一剪口与所述第二剪口平行。

其中，所述步骤4)中，通过对所述第一镜头部件和所述第二镜头部件拍照并基于计算机视觉技术对所拍摄照片进行识别，来判断所述第一剪口与所述第二剪口是否平行。

根据本申请的另一方面，还提供了一种摄像模组组装方法，包括：a)利用前述任一光学镜头组装方法组装光学镜头；以及b)将所述光学镜头与感光组件组装在一起，获得摄像模组。

其中，所述步骤b)包括：b1)基于所述感光组件的输出图像的解像力，调整所述感光组件与所述第二镜头部件之间的相对位置关系，以补偿所述光学镜头的像面倾斜；b2)粘结所述第二镜头部件和所述感光组件，以使二者的相对位置保持在所述步骤b1)所确定的相对位置。

其中，所述步骤b1)与所述步骤5)同时进行。

根据本申请的另一方面，还提供了一种光学镜头，其包括：第一镜头部件，其包括至少一个第一透镜；第二镜头部件，其包括至少一个第二透镜；以及第一胶材，其位于所述第一镜头部件和所述第二镜头部件之间的间隙，并在固化后支撑和固定所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，使得的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置，所述第一镜头部件的中轴线和所述第二镜头部件的中轴线具有不为零的夹角且该夹角小于0.14142度，以及所述第一镜头部件的中轴线与所述第二镜头部件的中轴线在所述光学镜头的径向方向上具有不为零且小于50微米的间距。

其中，所述第一镜头部件的第一端面具有第一剪口，且所述第二镜头部件的第二端面具有第二剪口。

其中，所述第一剪口位于所述第一镜头部件的底面，且所述第二剪口位于所述第二镜头部件的顶面。

根据本申请的另一方面，还提供了一种摄像模组，其包括：前述任一光学镜头；和感光组件，所述感光组件与光学镜头通过第二胶材组装在一起。

根据本申请的另一方面，还提供了另一种摄像模组组装方法，其包括：1)准备彼此分离的第一模组部件和第二模组部件，所述第一模组部件和所述第二模组部件分别是光学镜头和感光组件，或者所述第一模组部件和所述第二模组部件分别是感光组件和光学镜头；2)摄取所述第一模组部件，其中摄取所述第一模组部件的摄取机构具有直线移动自由度和姿态调整自由度；3)根据测距结果在所述姿态调整自由度上调整所述第一模组部件的姿态，使得所述第一模组部件的第一端面与所述第二模组部件的第二端面之间的夹角小于倾角阈值，其中所述测距包括：31)用测距装置测量所述第二端面的至少30个第二测距点以识别所述第二端面当前的倾斜姿态，其中所述至少30个第二测距点分布在位于所述第二端面且围绕在所述光学镜头的通光区周围的第二区域，32)用测距装置测量所述第一端面的至少30个第一测距点以识别所述第一端面当前的倾斜姿态，并计算所述第一端面与所述第二端面当前的夹角，其中所述至少30个第一测距点分布在位于所述第一端面且围绕在所述光学镜头的通光区周围的第一区域，33)判断所述当前的夹角是否小于所述倾角阈值，如果是，进入步骤4)，如果否，根据所述的当前的夹角在v、w两个自由度上调整所述第一模组部件的姿态，然后重新执行步骤32)和步骤33)，直至所述当前的夹角小于所述倾角阈值；4)在所述直线移动自由度上调整所述第一模组部件，使所述第一模组部件和所述第二模组部件构成可成像的光学***；5)根据设置在所述光学***下方的感光芯片输出的实际成像结果对所述第一模组部件的位置进行主动校准，其中所述主动校准在所述直线移动自由度上进行；以及6)将所述第一模组部件和所述第二模组部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

与现有技术相比，本申请具有下列至少一个技术效果：

1、本申请可以通过将至少一部分v、w方向的调整从主动校准步骤转移到基于激光测距的预调整步骤，来降低主动校准算法的难度，从而提高摄像模组的综合生产效率。其中v、w方向的调整也可以称为姿态调整(例如可以包括俯仰姿态和偏航姿态的调整)或tilt调整。

2、本申请可以保持或提高摄像模组的成像品质。

3、本申请可以基于剪口来提高同批次产品的预定位的一致性，从而减轻主动校准步骤的负担，进而提升生产效率。

4、本申请可以通过将剪口设置在第一镜头部件和第二镜头部件之间的间隙，来避免剪口对产品外观的影响，从而改善产品的外观。

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示出了本申请的一个实施例的光学镜头组装方法的流程示意图；

图2示出了本申请一个实施例中的组装完成的光学镜头的剖面示意图；

图3示出了本申请一个实施例中的第一镜头部件的立体示意图；

图4示出了本申请一个实施例中的第二镜头部件的立体示意图；

图5(a)示出了本申请一个实施例中的三维直角坐标系，其中示出了x、y、z三个自由度；

图5(b)示出了v、w自由度；

图5(c)示出了u自由度；

图6示出了本申请一个实施例中的第二测距点的分布方式的示意图；

图7示出了本申请一个实施例中第一剪口位于底面的第一镜头部件的立体示意图；

图8示出了本申请一个实施例中将第一剪口和第二剪口设置在第一镜头部件和第二镜头部件之间间隙的光学镜头的立体示意图；

图9示出了根据本申请一个实施例中的摄像模组的剖面示意图；

图10示出了根据本申请另一个实施例中的摄像模组的剖面示意图。

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示出了本申请的一个实施例的光学镜头组装方法的流程示意图。参考图1，所述光学镜头组装方法包括步骤S1-S6。

步骤S1，准备第一镜头部件和第二镜头部件。图2示出了本申请一个实施例中的组装完成的光学镜头的剖面示意图。参考图2，所述第一镜头部件100包括至少一个第一透镜110，所述第二镜头部件200包括第二镜筒220和安装于所述第二镜筒220内的至少一个第二透镜210。需注意，在本步骤中，第一镜头部件100和第二镜头部件200是分离的，二者尚未粘合在一起(换句话说，本步骤中，并未将第一镜头部件100和第二镜头部件200布置在一起，二者之间也未布置胶材300)。进一步地，图3示出了本申请一个实施例中的第一镜头部件的立体示意图。图4示出了本申请一个实施例中的第二镜头部件的立体示意图。

步骤S2，将所述第二镜头部件置于组装平台，摄取所述第一镜头部件并将其移动至所述第二镜头部件上方，其中摄取所述第一镜头部件的摄取机构具有x、y、z、u、v、w六个移动自由度。图5(a)示出了本申请一个实施例中的三维直角坐标系，其中示出了x、y、z三个自由度。参考图5(a)，xyz构成以O为圆点的三维直角坐标系的三个坐标轴方向。其中z方向与所述光学镜头的光轴方向一致，基准平面P为垂直于z轴的平面。图5(b)示出了v、w自由度。参考图5(b)可以看出，v方向为围绕y轴旋转的方向(或者可以将v方向的旋转理解为在xoz平面上的旋转)，w方向为围绕x轴旋转的方向(或者可以将w方向的旋转理解为在yoz平面上的旋转)。图5(c)示出了u自由度。参考图5(b)可以看出，u方向为围绕z轴旋转的方向(或者可以将u方向的旋转理解为在xoy平面上的旋转，即在基准平面P上的旋转)。需注意，虽然本实施例中先将所述第一镜头部件被移动至所述第二镜头部件上方后，再进行多点测距，但本申请并不限于此。例如，在另一实施例中，可以摄取第一镜头部件后，即对第一镜头部件进行多点测距以重构其当前姿态(tilt状态)，根据测距结果进行tilt调整后，再基于线性移动将第一镜头部件移动至所述第二镜头部件上方。这种方案下，第一镜头部件的多点测距可以与第二镜头部件的多点测距同时进行，有助于提升生产效率。

步骤S3，根据激光测距结果调整所述第一镜头部件的姿态，使得所述第一镜头部件的第一端面121(参考图3)与所述第二镜头部件的第二端面221(参考图4)之间的夹角小于倾角阈值。倾角阈值可以根据实际情况预先设置，下文中还会对倾角阈值做进一步说明。

本步骤可以包括以下子步骤：子步骤S31，用测距装置测量所述第二端面的至少30个第二测距点以识别所述第二端面当前的倾斜姿态(即v、w方向上的姿态)，其中所述至少30个第二测距点分布在位于所述第二端面且围绕在所述第二透镜的光学区周围的第二区域，图6示出了本申请一个实施例中的第二测距点的分布方式的示意图，参考图6，可以看出多个第二测距点229分布在第二端面221的环形区域。需注意，图6仅起示意作用，图6中的测距点数目并不代表实际的测距点数目，实际上第二测距点可以更加密集。在一些实施例中，测距点数目可以达到1000个以上。其中，需注意，本申请中的第二区域并不限于封闭的环形区域，例如，在本申请的其它实施例中，第二区域也可以是有缺口的环形区域，例如C形区域，半圆形等，并且其中“环形”可以是圆形也可以是方形。换句话说，只要第二区域的形状可以使得第二测距点分布分布在围绕在所述第二透镜的光学区周围即可。

子步骤S32，用测距装置测量所述第一端面的至少30个第一测距点以识别所述第一端面当前的倾斜姿态(即v、w方向上的姿态)，并计算所述第一端面与所述第二端面当前的夹角，其中所述至少30个第一测距点分布在位于所述第一端面且围绕在所述第一透镜的光学区周围的第一区域。对于测高来说，通常需要一个平整表面，然后可以通过脉冲式，或者相位式激光测距法，或者三角式激光测距法，根据光束返回时携带的信息来获取光束照射点(即测距点)的高度信息，通过一定数量的高度信息，可以计算镜头部件的姿态(即tilt信息)。本步骤中，第一测距点在第一端面上的分布方式可以参考图6，不再赘述。需注意，本申请中的第一区域并不限于封闭的环形区域，例如，在本申请的其它实施例中，第一区域也可以是有缺口的环形区域，例如C形区域，半圆形等，并且其中“环形”可以是圆形也可以是方形。换句话说，只要第一区域的形状可以使得第一测距点分布在围绕在所述第一透镜的光学区周围即可。

子步骤S33，判断所述当前的夹角是否小于所述倾角阈值，如果是，进入步骤S4，如果否，根据所述的当前的夹角在v、w两个自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，然后重新执行子步骤S32和子步骤S33，直至所述当前的夹角小于所述倾角阈值。需注意，在v、w两个自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，可以是分两步在v方向和w方向分别调整第一镜头部件的姿态，也可以是先计算出v、w两个自由度合成后的调整矢量，然后在该矢量方向上将所述第一镜头部件的姿态一次调整到位。当所述夹角被调整至小于所述倾角阈值后，可继续执行步骤S4。需注意，在某些情形下，也可以是仅在v方向或仅在w方向上调整第一镜头部件的姿态。

步骤S4，在v、w两个自由度以外的其它自由度上调整所述第一镜头部件，使所述第一镜头部件和所述第二镜头部件构成可成像的光学***。本步骤中，可以在直线自由度(例如xyz自由度)上移动所述第一镜头部件，使第一镜头部件和第二镜头部件互相接近并大致同轴排布，这样既可使得第一镜头部件和第二镜头部件构成可成像的光学***。

步骤S5，根据设置在所述光学***下方的感光芯片输出的实际成像结果对所述第一镜头部件的位置进行主动校准，其中所述主动校准在x、y、z、u中的至少一个自由度上进行。本实施例中，所述步骤S5中所述主动校准的过程中，不在v、w两个自由度上移动所述第一镜头部件。

步骤S6，将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。参考图2，所述第一镜头部件和所述第二镜头部件可以通过第一胶材粘合在一起。

上述实施例中，可以通过将至少一部分v、w方向的调整从主动校准步骤转移到基于激光测距的预调整步骤，来提高摄像模组的生产效率。为便于理解，引入一个比较例进行说明。在该比较例中，多点激光测距也可以被用于第一镜头部件和第二镜头部件的预定位，但通常来说，由于其作用仅是预定位，所以测距点可能只有数个，并且不会反复进行测距和验证第一镜头部件和第二镜头部件的实际夹角。例如，可能在进行一次多点激光测距计算出第一镜头部件和第二镜头部件的夹角后，推算出v、w方向的调整量，然后通过摄取装置在v、w方向对第一镜头部件做相应的调整，即完成了v、w方向的预定位。然而，摄取装置本身可能存在公差(摄取装置可能具有多个自由度，例如六个自由度，在具有极高精密度要求的场合下，可能容易引入公差)，其实际移动量可能与期望的移动量并不一致。而本申请的上述实施例中，通过分布在环形区域的至少30个测距点显著提升了多点测距的精确度，并且在调整完毕后再次多点测距以验证第一镜头部件和第二镜头部件的实际夹角，循环往复直至实际夹角小于预先设定的倾角阈值。这种做法能够将至少一部分v、w方向的调整从主动校准步骤转移到基于激光测距的预调整步骤。实际测试表明，在预调整步骤提升基于激光测距的v、w方向的调整精度，可以显著地降低主动校准阶段的负担，总体来看，可以提高摄像模组的生产效率。

进一步地，根据本申请的一个实施例，所述步骤S3中，所述倾角阈值为0.14142度，即完成所述步骤S3后，第一镜头部件与第二镜头部件的夹角在v、w方向均小于0.1度。

进一步地，根据本申请的另一个实施例，所述步骤S3中，所述倾角阈值为0.04243度。即完成所述步骤S3后，第一镜头部件与第二镜头部件的夹角在v、w方向均小于0.03度。

进一步地，根据本申请的又一个实施例，所述步骤S3中，所述倾角阈值为0.01414度。即完成所述步骤S3后，第一镜头部件与第二镜头部件的夹角在v、w方向均小于0.01度。

进一步地，根据本申请的一个实施例，所述步骤S3中，所述第一测距点的个数至少为500个，所述第二测距点的个数至少为500个。例如，所述第一测距点的个数可以为1000个，所述第二测距点的个数也可以为1000个。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述步骤S3中，所述第一端面为所述第一镜头部件的顶面，且所述第二端面为所述第二镜头部件的顶面。测距装置可以设置在第一镜头部件和第二镜头部件的上方。本实施例中，所述测距装置可以安装于一移动平台，并且基于坐标测量仪(例如六轴坐标测量仪)将所述移动平台调节成水平状态，然后再通过所述移动平台移动所述测距装置，进而完成全部的所述第一测距点和所述第二测距点的测量。通常来说，转动平台的移动自由度可以少于第一镜头部件的摄取装置的移动自由度，因此可以理解，转动平台的姿态调整的精度可以高于摄取装置。并且，由于转动平台的自由度较少，转动平台的转动过程引入的公差也小于摄取装置移动所引入的公差。优选地，第一测距点的数目可以是1000个，第二测距点的数目可以是1000个。利用前述转动平台的旋转，可以用单个(或少量)测距装置实现对所有第一测距点(例如1000个第一测距点)和所有第二测距点(例如1000个第二测距点)的测量。所述移动平台可以是仅有直线移动自由度的平台，例如仅做xyz三个方向的移动的移动平台，也可以是转动平台，例如可在u方向转动(即绕光轴转动)的移动平台。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述步骤S6中，通过胶材粘合的方式来将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起。步骤S6可以包括子步骤S61，在所述第二镜头部件的顶面布置胶材；以及子步骤62，使所布置的胶材固化，从而将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。在一个实施例中，子步骤S61可以在所述步骤S5之前执行，即主动校准前，先在第二镜头部件顶面的画胶区进行画胶，然后再进行主动校准。这种方案下，更有助于保持主动校准的准确位置。在另一个实施例中，所述子步骤S61可以在所述步骤S5之后执行，即主动校准完毕后，移开第一镜头部件，再在第二镜头部件顶面的画胶区进行画胶，然后根据记录的主动校准位置移回第一镜头部件。这种方案下，可以避免主动校准过程影响胶材的均匀性。具体来说，如果主动校准前画胶，那么主动校准过程中，第一镜头部件的底面可能会接触胶材，并且在第一镜头部件的移动过程中可能会带动胶材的移动，从而导致胶材不均匀，而所述子步骤S61在所述步骤S5之后执行可以避免这一问题。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述步骤S1中，所述第一镜头部件可以由单个第一透镜110构成，也可以由第一镜筒120和安装于所述第一镜筒120的内侧面的一个或多个第一透镜110构成(如图2所示)。所述第一镜筒的顶面可以具有第一剪口122(参考图3)，且所述第二镜筒的顶面可以具有第二剪口222(参考图4)。镜筒(第一镜筒或第二镜筒)通常注塑成型。在注塑成型工艺中，需要将注塑材料灌入模具中，因此合膜后的模具需要保留入口，这样，在开模后，该入口处会形成相应的多余结构，将该多余结构剪除后就形成了所述剪口。由于在注塑成型过程中，靠近入口的一端和远离入口的一端的应力或其它条件具有不一致性，因此注塑成型的镜筒可能并非完全各向同性(即注塑成型的镜筒可能各向异性)。本申请的分体式镜头可以通过主动校准来克服这种各向异性，以提高成像品质。然而，如果在预定位阶段，如果第一镜头部件和第二镜头部件的方向(指与注塑成型的入口相关的方向)随机布置，那么同一批次的不同产品的主动校准的调节路径可能就会存在较大区别，从而给主动校准算法带来很大困难。因此，在一个实施例中，在所述步骤S4中，可以通过在u方向的自由度上调节所述第一镜头部件，使得所述第一剪口与所述第二剪口平行。这样，同一批次的产品可以具有更好的一致性，主动校准的移动路径可以具有更好的一致性，从而便于主动校准算法的实现(例如可以利用机器学***台时所述第一剪口与所述第二剪口平行。这样，组装设备在通过摄取机构上料时，只需保持所述第一镜筒和所述第二镜筒在u方向(即绕光轴旋转的方向)的状态，即可保持所述第一剪口与所述第二剪口大致平行。因此，组装设备的摄取机构的u方向的自由度可以取消。减少组装设备的摄取机构移动自由度，可以有助于提升摄取机构的精度，以及提升摄取机构的工作效率。

进一步地，在一个实施例中，在所述步骤S4中，可以通过对所述第一镜头部件和所述第二镜头部件拍照并基于计算机视觉技术对所拍摄照片进行识别，来判断所述第一剪口与所述第二剪口是否平行。

上述实施例中，用于摄取所述第一镜头部件的摄取机构具有x、y、z、u、v、w六个移动自由度。但需要注意，在本申请的其它实施例中，该摄取机构的移动自由度可以减少。例如在一个实施例中，可以仅具有x、y、z、v、w五个移动自由度。容易理解，用于摄取所述第一镜头部件的摄取机构可以具有直线移动自由度和姿态调整自由度，在所述步骤3)中，可以在所述姿态调整自由度，利用测距装置对第一镜头部件和第二镜头部件进行姿态调整，在所述步骤5)中，可以仅在直线移动自由度对第一镜头部件的位置进行主动校准。由于主动校准算法的难度被显著降低，因此可以提高摄像模组的综合生产效率。其中直线移动自由度可以包括x、y、z方向的自由度，姿态调整自由度可以包括v、w方向的自由度。所述摄取机构可以包括夹具(或吸嘴)，该夹具(或吸嘴)可以夹持(或吸附)所述第一镜头部件。当第一镜头部件具有镜筒时，该夹具(或吸嘴)可以夹持(或吸附)第一镜筒(即第一镜头部件的镜筒)；当第一镜头部件不具有镜筒时，该夹具(或吸嘴)直接夹持(或吸附)第一透镜。透镜通常包括用于成像的光学区和围绕在光学区周围的结构区。夹持(或吸附)第一透镜可以理解为夹持(或吸附)第一透镜的结构区。

需要注意，上述实施例中，虽然第二镜头部件都具有第二镜筒，当本申请并不限于此。例如，在一个变形的实施例中，可以基于主动校准技术将多片晶圆级镜片组装在一起。晶圆级镜片有时被称为Wafer level镜片。在组装光学镜头时，可以先将一部分Waferlevel镜片基于Wafer level工艺组立成第一透镜群，将另一部分Wafer level镜片基于Wafer level工艺组立成第二透镜群。然后基于主动校准工艺将第一透镜群和第二透镜群组装成光学镜头。基于Wafer level工艺组立的第一透镜群(可以仅具有单个第一透镜)可以视为前述实施例中的第一镜头部件，基于Wafer level工艺组立的第二透镜群可以视为前述实施例中的第二镜头部件。由于本变形的实施例中，第一透镜群和第二透镜群均可以不具有镜筒，因此测距所需的第一端面和第二端面可以分别是第一透镜群的结构区的端面和第二透镜群的结构区的端面。这个变形的实施例中，由于可以通过将至少一部分v、w方向的调整从主动校准步骤转移到基于激光测距的预调整步骤，因此可以降低两个透镜群(第一透镜群和第二透镜群)之间的主动校准的算法难度，显著缩短主动校准的时间，从而提高摄像模组的综合生产效率。需注意，本申请中，透镜群不限于两个，可以将三个甚至更多的透镜群基于主动校准工艺进行组装。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了一种摄像模组组装方法，其包括步骤a和步骤b。

步骤a，利用前述任一实施例的光学镜头组装方法组装光学镜头。

步骤b，将所述光学镜头与感光组件组装在一起，获得摄像模组。

进一步地，在一个实施例中，所述步骤b包括子步骤b1和b2。

子步骤b1，基于所述感光组件的输出图像的解像力，调整所述感光组件与所述第二镜头部件之间的相对位置关系，以补偿所述光学镜头的像面倾斜。

子步骤b2，粘结所述第二镜头部件和所述感光组件，以使二者的相对位置保持在所述子步骤b1所确定的相对位置。

进一步地，在一个实施例中，所述子步骤b1与所述步骤S5可以同时进行。即在步骤S5的主动校准和步骤b1的补偿像面倾斜的位置调整均完成后，再粘合所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，以及粘合所述第二镜头部件和所述感光组件。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了一种光学镜头，其包括：第一镜头部件、第二镜头部件和第一胶材。其中所述第一镜头部件包括至少一个第一透镜。第二镜头部件包括第二镜筒和安装于所述第二镜筒内的至少一个第二透镜。第一胶材位于所述第一镜头部件和所述第二镜头部件之间的间隙，并在固化后支撑和固定所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，使得的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置，所述第一镜头部件的光轴和所述第二镜头部件的光轴具有不为零的夹角，且该夹角小于0.14142度。该夹角由基于多点激光测距的姿态调整精度决定。在另一实施例中，当采用更高精度的基于多点激光测距的姿态调整的一个角度阈值时，该夹角小于0.04243度，此时所组装的摄像模组或光学镜头可以具有更好的成像品质，可以用于中高端产品中。在又一实施例，当采用更高精度的基于多点激光测距的姿态调整的一个角度阈值时，该夹角小于0.01414度，此时所组装的摄像模组或光学镜头可以具有更好的成像品质，特别适合用于高端产品中。并且，本实施例中，由于主动校准过程中需要在线性自由度上(例如x、y方向)调整所述第一、第二镜头部件的相对位置，因此，在所组装的光学镜头中，所述第一镜头部件的中轴线与所述第二镜头部件的中轴线在所述光学镜头的径向方向上具有不为零且小于50微米的间距。这里径向方向是指垂直于光学镜头光轴的方向。

进一步地，在一个实施例中，所述第一镜头部件的第一端面具有第一剪口，且所述第二镜头部件的第二端面具有第二剪口。

进一步地，在一个实施例中，所述第一剪口122位于所述第一镜头部件的底面(可参考图7，图7示出了本申请一个实施例中第一剪口位于底面的第一镜头部件的立体示意图)，且所述第二剪口222位于所述第二镜头部件的顶面(参考图4)。这里的顶面是指从上方拍摄时可被直接拍到的上表面。当第二镜头部件具有肩部时，第二剪口可以位于该肩部。此时，由于第二镜头部件的肩部可以从上方直接拍摄到，因此位于该肩部的第二剪口可以视为位于第二镜头部件的顶面。本实施例中，由于剪口(第一剪口和第二剪口)设置在第一镜头部件和第二镜头部件之间的间隙，来避免剪口对产品外观的影响，从而改善产品的外观。图8示出了本申请一个实施例中将第一剪口和第二剪口设置在第一镜头部件和第二镜头部件之间间隙的光学镜头的立体示意图。

进一步地，图9示出了根据本申请一个实施例中的摄像模组的剖面示意图。参考图9，根据本申请的一个实施例，提供了一种摄像模组，其包括光学镜头和感光组件400，所述感光组件400与光学镜头通过第二胶材500组装在一起。其中感光组件400包含感光芯片401。光学镜头可以是前述任意一个实施例的光学镜头。该光学镜头可以由通过胶材300粘合在一起的第一镜头部件100和第二镜头部件200组成。第一镜头部件100和第二镜头部件200的相对位置可以由主动校准确定。具体的组装方法可以参考前文中的实施例，此处不再赘述。

进一步地，图10示出了根据本申请另一个实施例中的摄像模组的剖面示意图。参考图10，在本实施例中，第二镜头部件可以包括马达230(即光学致动器)。该马达230可以位于第二镜筒220外侧，具体来说，第二镜筒220可以安装于马达的载体内侧。其中，载体通常是筒形的。

进一步地，根据本申请的一个实施例，还提供了另一种摄像模组组装方法，该方法可以先准备(可以是制作，也可以是购买)光学镜头和感光组件，然后在组装光学镜头和感光组件时应用本申请的设计思想进行主动校准。具体来说，可以将光学镜头视为前述第一镜头部件，将感光组件视为前述第二镜头部件，基于实际成像结果对光学镜头和感光组件的相对位置进行主动校准，然后以主动校准所确定的相对位置来粘合(或以其它方式永久固定)光学镜头和感光组件。这种摄像模组的组装方式就是通常所说的AA(ActiveAlignment)组装，本实施例中，通过将至少一部分v、w方向的调整从主动校准步骤转移到基于激光测距的预调整步骤，可以提高摄像模组的综合生产效率。在进行激光测距时，可以将光学镜头的端面视为第一镜头部件的端面，将光学镜头的感光组件的端面视为第二镜头部件的端面。本实施例的其余部分与前文的光学镜头组装实质上是一致，此处不再赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (28)

1.光学镜头组装方法，其特征在于，包括：

1)准备第一镜头部件和第二镜头部件，所述第一镜头部件包括至少一个第一透镜，所述第二镜头部件包括至少一个第二透镜；

2)摄取所述第一镜头部件，其中摄取所述第一镜头部件的摄取机构具有直线移动自由度和姿态调整自由度；

3)根据测距结果在所述姿态调整自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，使得所述第一镜头部件的第一端面与所述第二镜头部件的第二端面之间的夹角小于倾角阈值，其中所述测距包括：31)用测距装置测量所述第二端面的至少30个第二测距点以识别所述第二端面当前的倾斜姿态，其中所述至少30个第二测距点分布在位于所述第二端面且围绕在所述第二透镜的光学区周围的第二区域，32)用测距装置测量所述第一端面的至少30个第一测距点以识别所述第一端面当前的倾斜姿态，并计算所述第一端面与所述第二端面当前的夹角，其中所述至少30个第一测距点分布在位于所述第一端面且围绕在所述第一透镜的光学区周围的第一区域，33)判断所述当前的夹角是否小于所述倾角阈值，如果是，进入步骤4)，如果否，根据所述的当前的夹角在v、w两个自由度上调整所述第一镜头部件的姿态，然后重新执行步骤32)和步骤33)，直至所述当前的夹角小于所述倾角阈值；

4)在所述直线移动自由度上调整所述第一镜头部件，使所述第一镜头部件和所述第二镜头部件构成可成像的光学***；

5)根据设置在所述光学***下方的感光芯片输出的实际成像结果对所述第一镜头部件的位置进行主动校准，其中所述主动校准在所述直线移动自由度上进行；以及

6)将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

2.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述主动校准的过程中，不在所述姿态调整自由度上移动所述第一镜头部件。

3.根据权利要求2所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述直线移动自由度包括x、y、z三个自由度，其中xyz构成以O为圆点的三维直角坐标系的三个坐标轴方向，其中z方向与所述光学镜头的光轴方向一致；所述姿态调整自由度包括v、w两个自由度，其中v方向为围绕y轴旋转的旋转方向，w方向为围绕x轴旋转的旋转方向。

4.根据权利要求3所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述摄取机构还具有u方向旋转自由度，其中u方向为围绕z轴旋转的方向。

5.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.14142度。

6.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.04243度。

7.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述倾角阈值为0.01414度。

8.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述第一测距点的个数至少为1000个，所述第二测距点的个数至少为1000个。

9.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述第一端面为所述第一镜头部件的顶面，且所述第二端面为所述第二镜头部件的顶面。

10.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤6)中，通过胶材粘合的方式来将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起。

11.根据权利要求9所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤6)包括：

61)在所述第二镜头部件的顶面布置胶材；以及

62)使所布置的胶材固化，从而将所述第一镜头部件和所述第二镜头部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

12.根据权利要求11所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤61)在所述步骤5)之前执行。

13.根据权利要求11所述的光学镜头组装方法，其特征在于，或者所述步骤61)在所述步骤5)之后执行。

14.根据权利要求1所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，通过移动测距装置来实现对所述至少30个所述第一测距点的测量以及所述至少30个所述第二测距点的测量。

15.根据权利要求14所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述测距装置安装于移动平台，并且基于坐标测量仪将所述移动平台调节成水平状态，然后再通过所述移动平台移动所述测距装置，进而完成全部的所述第一测距点和所述第二测距点的测量。

16.根据权利要求4所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述第一镜头部件还包括第一镜筒，所述至少一个第一透镜安装于所述第一镜筒的内侧面；所述第二镜头部件还包括第二镜筒，所述至少一个第二透镜安装于所述第二镜筒的内侧面。

17.根据权利要求16所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述第一镜筒的顶面具有第一剪口，且所述第二镜筒的顶面具有第二剪口。

18.根据权利要求16所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述第一镜筒的底面具有第一剪口，且所述第二镜筒的顶面具有第二剪口。

19.根据权利要求17或18所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤4)中，通过在u方向的自由度上调节所述第一镜头部件，使得所述第一剪口与所述第二剪口平行。

20.根据权利要求19所述的光学镜头组装方法，其特征在于，所述步骤4)中，通过对所述第一镜头部件和所述第二镜头部件拍照并基于计算机视觉技术对所拍摄照片进行识别，来判断所述第一剪口与所述第二剪口是否平行。

21.摄像模组组装方法，其特征在于，包括：

a)利用权利要求1-20中任意一项的光学镜头组装方法组装光学镜头；以及

b)将所述光学镜头与感光组件组装在一起，获得摄像模组。

22.根据权利要求21所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述步骤b)包括：

b1)基于所述感光组件的输出图像的解像力，调整所述感光组件与所述第二镜头部件之间的相对位置关系，以补偿所述光学镜头的像面倾斜；

b2)粘结所述第二镜头部件和所述感光组件，以使二者的相对位置保持在所述步骤b1)所确定的相对位置。

23.根据权利要求22所述的摄像模组组装方法，其特征在于，所述步骤b1)与所述步骤5)同时进行。

24.光学镜头，其特征在于，包括：

第一镜头部件，其包括至少一个第一透镜；

第二镜头部件，其包括至少一个第二透镜；以及

第一胶材，其位于所述第一镜头部件和所述第二镜头部件之间的间隙，并在固化后支撑和固定所述第一镜头部件和所述第二镜头部件，使得的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置，所述第一镜头部件的中轴线和所述第二镜头部件的中轴线具有不为零的夹角且该夹角小于0.14142度，以及所述第一镜头部件的中轴线与所述第二镜头部件的中轴线在所述光学镜头的径向方向上具有不为零且小于50微米的间距。

25.根据权利要求24所述的光学镜头，其特征在于，所述第一镜头部件的第一端面具有第一剪口，且所述第二镜头部件的第二端面具有第二剪口。

26.根据权利要求25所述的光学镜头，其特征在于，所述第一剪口位于所述第一镜头部件的底面，且所述第二剪口位于所述第二镜头部件的顶面。

27.摄像模组，其特征在于，包括：

权利要求24-26中任一项所述的光学镜头；和

感光组件，所述感光组件与光学镜头通过第二胶材组装在一起。

28.摄像模组组装方法，其特征在于，包括：

1)准备彼此分离的第一模组部件和第二模组部件，所述第一模组部件和所述第二模组部件分别是光学镜头和感光组件，或者所述第一模组部件和所述第二模组部件分别是感光组件和光学镜头；

2)摄取所述第一模组部件，其中摄取所述第一模组部件的摄取机构具有直线移动自由度和姿态调整自由度；

3)根据测距结果在所述姿态调整自由度上调整所述第一模组部件的姿态，使得所述第一模组部件的第一端面与所述第二模组部件的第二端面之间的夹角小于倾角阈值，其中所述测距包括：31)用测距装置测量所述第二端面的至少30个第二测距点以识别所述第二端面当前的倾斜姿态，其中所述至少30个第二测距点分布在位于所述第二端面且围绕在所述光学镜头的通光区周围的第二区域，32)用测距装置测量所述第一端面的至少30个第一测距点以识别所述第一端面当前的倾斜姿态，并计算所述第一端面与所述第二端面当前的夹角，其中所述至少30个第一测距点分布在位于所述第一端面且围绕在所述光学镜头的通光区周围的第一区域，33)判断所述当前的夹角是否小于所述倾角阈值，如果是，进入步骤4)，如果否，根据所述的当前的夹角在v、w两个自由度上调整所述第一模组部件的姿态，然后重新执行步骤32)和步骤33)，直至所述当前的夹角小于所述倾角阈值；

4)在所述直线移动自由度上调整所述第一模组部件，使所述第一模组部件和所述第二模组部件构成可成像的光学***；

5)根据设置在所述光学***下方的感光芯片输出的实际成像结果对所述第一模组部件的位置进行主动校准，其中所述主动校准在所述直线移动自由度上进行；以及

6)将所述第一模组部件和所述第二模组部件固定在一起，使二者的相对位置保持在主动校准所确定的相对位置。

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