调焦设备及方法与流程

本发明涉及光学器件调节技术领域，特别是涉及一种调焦设备及方法。

背景技术：

随着电子科技的发展，各种电子产品如手机、电脑等对于摄像头的需求和要求也在不断提高，对于衡量一个摄像头的品质好坏主要可以透过其拍摄的图像数据的清晰度来实现，为了实现这一目的，各大厂商在对摄像头产品出厂前均会在组装摄像头的过程中对其进行调焦。

摄像头也称为摄像头模组，其通常可以包括：镜头、感光芯片、fpc等部件；目前针对摄像头模组的调焦设备主要有上电调焦设备和不上电调焦设备，不上电调焦指的是还在对摄像头进行通电的过程中通过一图像传感器对其感光芯片进行拍摄，然后观察拍摄的图像中像素的个数来旋转摄像头的镜头从而确定理想的调焦位置；而上电调焦是指完成对摄像头通电后，通过控制摄像头模组对专门的测试卡进行拍摄，然后对拍摄到的图像进行分析，最后，根据分析的结果来调节摄像头的镜头从而确定理想的调焦位置。

现有的单纯上电调焦设备，虽然调节的摄像头模组清晰度很精准，并且还能够检测摄像头是否偏焦，但是效率很低，单纯的不上电调焦设备虽然效率很高，但是调节的清晰度不够精准，无法检测摄像头模组好坏。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种调焦设备及方法。

一种调焦设备，用于实现摄像头模组的清晰度调节；所述调焦设备包括：

设备支架；

转盘组件，设于所述设备支架上；其中，沿所述转盘组件的周向上依次设有上料工位、第一预上电工位、第一调焦工位、第二预上电工位及第二调焦工位；

所述第一预上电工位用于对所述摄像头模组进行预上电；

所述第一调焦工位用于在所述预上电的过程中对所述摄像头模组进行第一次调焦；

所述第二预上电工位用于继续对所述摄像头模组进行上电直到上电完成；

所述第二调焦工位用于对经第一次调焦、并上电完成后的所述摄像头模组进行清晰度复检，并在所述摄像头模组的清晰度不满足预设要求时，对所述摄像头模组进行第二次调焦。

在其中一个实施例中，所述调焦设备还包括与各工位一一对应设置的上料机构、第一预上电机构、第一调焦机构、第二预上电机构及第二调焦机构。

在其中一个实施例中，所述第一调焦机构包括一图像传感器，所述图像传感器用于获取所述摄像头模组中感光芯片的图像数据。

在其中一个实施例中，所述第二调焦机构包括一图像处理单元，所述图像处理单元用于判断经所述第一调焦机构调节后的摄像头模组拍摄的图像数据的清晰度是否满足预设要求。

在其中一个实施例中，所述调焦设备还包括依次设于所述第二调焦工位和所述上料工位之间的脏污检测工位、点胶工位及固化工位；其中，各工位于所述转盘组件的周向上按照上料工位、第一预上电工位、第一调焦工位、第二预上电工位、第二调焦工位、脏污检测工位、点胶工位及固化工位的顺序进行排布。

在其中一个实施例中，所述调焦设备还包括与所述脏污检测工位、点胶工位及固化工位一一对应设置的脏污检测机构、点胶机构及固化机构。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种调焦方法，所述方法包括：

对一待调节摄像头模组进行预上电；

在所述预上电的过程中对所述待调节摄像头模组进行第一次调焦；

对经第一次调焦、并上电完成后的所述待调节摄像头模组的清晰度进行检测；

判断检测出来的清晰度指标是否大于预设的清晰度门限值，若否，则对所述待调节摄像头模组进行第二次调焦；其中，所述第一次调焦所调节的待调节摄像头模组的清晰度低于所述第二次调焦所调节的待调节摄像头模组的清晰度。

在其中一个实施例中，所述在所述预通电的过程中对所述待调节摄像头模组进行第一次调焦的步骤，包括：

控制所述待调节摄像头模组的镜头按照第一预设方向进行旋转。

在其中一个实施例中，所述调焦方法还包括：

在控制所述待调节摄像头模组的镜头按照第一预设方向进行旋转的过程中通过一图像传感器获取所述待调节摄像头模组中感光芯片的图像数据；

以所述图像数据中像素个数由多变少时所述镜头所处的位置作为所述待调节摄像头模组第一次调焦后清晰度最高的位置。

在其中一个实施例中，所述对经第一次调焦、并上电完成后的所述待调节摄像头模组的清晰度进行检测的步骤，包括：

采用楔形线线对检测方法对经第一次调焦后的摄像头模组的清晰度进行检测。

在其中一个实施例中，所述对所述待调节摄像头模组进行第二次调焦的步骤，包括：

控制所述镜头按照第二预设方向进行旋转；其中，所述第二预设方向与所述第一预设方向相反。

在其中一个实施例中，所述调焦方法还包括：

在控制所述镜头按照第二预设方向进行旋转的过程中获取所述摄像头模组拍摄的图像数据；

通过一图像处理单元对所述图像数据的清晰度进行分析；

以所述图像数据的清晰度最高时所述镜头的位置作为所述摄像头模组第二次调焦后清晰度最高的位置。

上述调焦设备及方法，通过将第一调焦工位设于第一预上电工位与第二预上电工位之间，而第一预上电工位用于对所述摄像头模组进行上电，所述第二预上电工位用于继续对所述摄像头模组进行上电直到上电完成，也就是说，第一调焦工位是在摄像头模组正在通电的过程中(还未成功通电)进行的调焦，而将第二调焦工位设置在第二预上电工位之后，也就是说，第二调焦工位是在摄像头模组上电完成后进行的调焦，本申请在摄像头模组通电的过程中进行第一次调焦，在通电完成后进行第二次调焦(清晰度复检)，一方面可以提高调焦的效率，另一方面还可以保证调焦的精准度。

附图说明

图1为一实施例中的调焦设备的模块示意图；

图2为一实施例中的调焦设备的结构示意图；

图3为一实施例中的调焦方法流程示意图；

图4为另一实施例中的调焦方法流程示意图；

图5为又一实施例中的调焦方法流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

摄像头也称为摄像头模组(cameracompactmodule，ccm)，是影像捕捉至关重要的电子器件，其主要结构和组件通常包括：镜头、感光芯片、fpc等部件；摄像头模组的工作原理主要是：物体通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面，然后转为电信号，经过魔术转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片中进行加工处理。

目前对于摄像头模组的调焦设备主要有上电调焦设备和不上电调焦设备。针对摄像头模组进行调焦的过程中，需要对其进行上电，一般的上电过程是具有一定的时长(几十秒)，而不上电调焦就是在摄像头模组还未成功上电的过程中通过一图像传感器对其感光芯片进行拍摄，然后通过判断拍摄的图像中像素的个数来旋转调节摄像头模组的镜头从而确定理想的调焦位置；而上电调焦则是指完成对摄像头模组的上电后，通过控制摄像头模组对专门的测试卡(分辨率测试卡)进行拍摄，然后对拍摄到的图像清晰度进行分析，最后，根据分析的结果来调节摄像头模组中镜头的旋转方向从而确定理想的调焦位置。

现有单纯的上电调焦设备，虽然调节的摄像头模组清晰度很精准，并且还能够检测摄像头是否偏焦，但是效率很低，单纯的不上电调焦设备虽然效率很高，但是调节的清晰度不够精准，无法检测摄像头模组好坏。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的技术方案，具体将通过以下实施例进行描述。

请同时参阅图1和图2，为一实施例中的调焦设备的模块示意图，该调焦设备可用于实现摄像头模组的清晰度调节；本申请所采用的摄像头模组可以包括：镜头、感光芯片、fpc等部件，其中，镜头可以包括镜片lens、镜片支架、红外滤光片等，镜片lens为镜头的重要组成部件；感光芯片可以为电耦合ccd图像传感器，还可以为互补式金属氧化物半导体cmos图像传感器；其中，电耦合ccd图像传感器的成像效果较好，但是成本高、能耗高，多用于高端数码相机等产品，而互补式金属氧化物半导体cmos图像传感器的成本较低、功耗也较低，但是成像质量稍逊，但是其可以通过改变元器件内部的结构，来提高光效能，从而改善低光照条件下的拍照效果。

所述调焦设备可以包括转盘组件10和设备支架20，所述转盘组件10设于所述设备支架20上。

如图1所示，同时辅助参阅图2，沿所述转盘组件10的周向上还依次设置有上料工位110、第一预上电工位120、第一调焦工位130、第二预上电工位140、第二调焦工位150；上述各个工位可以按照顺时针的方式设置在转盘组件10的周向上，相应的，具体工作时，各个工位之间的先后顺序也就按照顺时针的顺序进行；还可以按照逆时针的方式设置在转盘组件10的周向上，相应的，具体工作时，各个工位之间的先后顺序也就按照逆时针的顺序进行；如图1所示，本申请的各个工位按照顺时针的方式设置在转盘组件10的周向上，相应地，工作时，先是在上料工位110上进行上料作业，再到第一预上电工位120进行预上电，…，直到最后在第二调焦工位150上完成清晰度复检和第二次调焦；进一步地，本申请的第一预上电工位120主要用于对所述摄像头模组进行预上电，所述第二预上电工位140继续对所述摄像头模组进行上电直到上电完成，而第一调焦工位130设置在第一预上电工位120和第二预上电工位140之间，也就是说，第一调焦工位130为是在摄像头模组正在通电的过程中(还未成功通电)进行的调焦，也即是不上电调焦工位；在此工位上，主要通过一图像传感器对摄像头模组的感光芯片进行拍摄，然后通过判断拍摄的图像中像素的个数来旋转调节摄像头模组的镜头从而确定理想的调焦位置，通常的旋转调节方向为顺时针；而第二调焦工位150设置在第二预上电工位140后面，也就是说，第二调焦工位150是在摄像头模组上电完成后进行的调焦，也即是上电调焦工位，在此工位上，主要通过控制摄像头模组对专门的测试卡(分辨率测试卡)进行拍摄，然后对拍摄到的图像清晰度进行分析，最后，根据分析的结果来判断所述摄像头的清晰度是否满足预设要求，如果不满足预设要求的话，就对所述摄像头模组进行第二次调焦，第二次调焦可以为调节摄像头模组中镜头的旋转方向从而确定理想的调焦位置，通常的旋转调节方向与第一次调焦的方向相反，例如，第一次调焦的调节方向为顺时针，第二次调焦的调节方向可以为逆时针。

由于第一调焦工位130为不上电调焦的方式，第二调焦工位150为上电调焦的方式，所以通常于所述第一调焦工位130上调节的摄像头模组的清晰度会低于在所述第二调焦工位150上调节的摄像头模组的清晰度，通过先将摄像头模组置于第一调焦工位130上进行第一次调焦(清晰度调节较低，效率高)，然后再将摄像头模组置于第二调焦工位150上进行清晰度复检和第二次调焦(清晰度调节精准，效率较低)，可以兼顾摄像头模组的调节精度和调节效率。

在一个实施例中，本申请的调焦设备还可以包括与各工位一一对应设置的上料机构(图未示)、第一预上电机构(图未示)、第一调焦机构(图未示)、第二预上电机构(图未示)及第二调焦机构(图未示)。上述机构用于执行与前述工位相适应的功能，在此不做进一步赘述。

进一步地，所述第一调焦机构可以包括一图像传感器(图未示)，所述图像传感器用于获取所述摄像头模组中感光芯片的图像数据；具体地，该图像传感器可以为工业相机。本申请的第一调焦机构通过工业相机对感光芯片进行拍摄，并判断所拍的照片中的像素个数，通常来说，拍摄的图像数据中的像素个数越多，代表清晰度越高；由于在判断的时候一般不知道像素的个数哪个时候会最多，通常的做法是：按照顺时针的方向旋转调节摄像头模组的镜头，直到某一时刻像素个数由多变少，才会意识到已经过了最清晰的位置，由于已经旋转过了最清晰的位置，所以，一般均会将镜头逆时针旋转以使摄像头模组回到最清晰的位置；本申请中，在根据工业相机拍摄的图像数据调节镜头的时候，可以通过人工手动调节，还可以通过机械装置(如机械手)进行调节，本申请对此不做进一步限定。

更进一步地，所述第二调焦机构可以包括一图像处理单元(图未示)，所述图像处理单元用于判断经所述第一调焦机构调节后的摄像头模组拍摄的图像数据的清晰度是否满足预设要求；在经过第一调焦机构对摄像头模组的清晰度进行调节后，可控制摄像头模组对一测试卡(分辨率测试卡)进行拍照，该分辨率测试卡为符合国内或国际行业标准的图像分辨率图卡；然后通过图像处理单元对拍摄的图像数据的清晰度进行分析，看是否满足预设的要求，具体地，可采用楔形线线对检测的方式来对摄像头模组拍摄的图像数据的清晰度进行检测，楔形线测试方法也称为tvline(电视行)线对检测方法，其具有直观，可用肉眼直接观察；测试要求相对较低；数据覆盖面大等优点。判断摄像头模组拍摄的照片的清晰度是否满足预设要求就相应为通过楔形线测试方法对照片的清晰度进行检测，可示例性地设置清晰度的门限值为1000线，如果实际测试值小于1000线(例如900线)就判断清晰度达不到要求；本申请中，在根据楔形线测试方法判断清晰度达不到要求之后，可以通过人工手动或者通过机械装置(如机械手)控制摄像头模组的镜头先顺时针旋转寻找最清晰的位置，如果找不到清晰的位置就逆时针旋转，直到找到清晰度达到要求的位置。

为了避免摄像头模组出现脏污或者污点，也为了实现对清晰度调节完成后的摄像头模组的固定，请继续参阅图1和图2，本申请的调焦设备还可以包括依次设于所述第二调焦工位150和所述上料工位110之间的脏污检测工位160、点胶工位170及固化工位180；其中，各工位于所述转盘组件10的周向上按照所述上料工位110、第一预上电工位120、第一调焦工位130、第二预上电工位140、第二调焦工位150、脏污检测工位160、点胶工位170及固化工位180的顺序进行排布。进一步地，各个工位可以按照顺时针的方向进行排布，也可以按照逆时针的方向进行排布，本申请优选各工位按照顺时针的方向于转盘组件10的周向上进行排布。脏污检测工位160主要用于对调焦完成后的摄像头模组进行脏污检测；点胶工位170主要用于对脏污检测完毕后的摄像头模组进行点胶，固化工位180主要用于对点胶后的摄像头模组进行紫外光照固化；也就是说，本申请在第二次调焦之后再进行脏污检测、点胶及固化作业。

进一步地，在与所述脏污检测工位160、点胶工位170及固化工位180对应的位置上还设置有脏污检测机构(图未示)、点胶机构(图未示)及固化机构(图未示)，该脏污检测机构、点胶机构及固化机构与前述工位相适应的功能，在此不作进一步地赘述。

综上，上述调焦设备，通过先将摄像头模组置于第一调焦工位130上进行第一次调焦(清晰度调节较低，效率高)，然后再将摄像头模组置于第二调焦工位150上进行第二次调焦(清晰度调节精准，效率较低)，一方面可以提高调焦的效率，另一方面还可以保证调焦的精准度。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种调焦方法，可参阅图3，该调焦方法可以包括步骤s302-s308。

步骤s302，对一待调节摄像头模组进行预上电。

步骤s304，在所述预上电的过程中对所述待调节摄像头模组进行第一次调焦。

具体地，该步骤304可以包括子步骤：

控制所述待调节摄像头模组的镜头按照第一预设方向进行旋转；该第一预设方向可以为顺时针，控制所述待调节摄像头模组的镜头按照顺时针方向进行旋转可以是通过手动控制，也可以通过机械装置(如机械手)进行调节，本申请对此不做进一步限定。

进一步地，请参阅图4，该调焦方法还可以包括步骤s402-s404。

步骤s402，在控制所述待调节摄像头模组的镜头按照第一预设方向进行旋转的过程中通过一图像传感器获取所述待调节摄像头模组中感光芯片的图像数据。

步骤s404，以所述图像数据中像素个数由多变少时所述镜头所处的位置作为所述待调节摄像头模组第一次调焦后清晰度最高的位置。

具体地，该图像传感器可以为工业相机，本申请在控制镜头进行旋转的过程中同步获取感光芯片的图像数据，然后根据图像数据来确定清晰度最高的位置；通常来说，拍摄的图像数据中的像素个数越多，代表清晰度越高；由于在判断的时候一般不知道像素的个数哪个时候会最多，通常的做法是：按照顺时针的方向旋转调节摄像头模组的镜头，直到某一时刻像素个数由多变少，才会意识到已经过了最清晰的位置，由于已经旋转过了最清晰的位置，所以，一般均会将镜头逆时针旋转以使摄像头模组回到最清晰的位置。

步骤s306，对经第一次调焦、并上电完成后的所述待调节摄像头模组的清晰度进行检测。

具体地，该步骤s306可以包括子步骤：

采用楔形线线对检测方法对经第一次调焦后的摄像头模组的清晰度进行检测。

具体地，可采用楔形线线对检测的方式来对摄像头模组拍摄的照片的清晰度进行检测，楔形线测试方法也称为tvline(电视行)线对检测方法，其具有直观，可用肉眼直接观察；测试要求相对较低；数据覆盖面大等优点。判断摄像头模组拍摄的照片的清晰度是否满足预设要求就相应为通过楔形线测试方法对照片的清晰度进行检测，可示例性地设置清晰度的门限值为1000线。

步骤s308，判断检测出来的清晰度指标是否大于预设的清晰度门限值，若否，则对所述待调节摄像头模组进行第二次调焦；其中，所述第一次调焦所调节的待调节摄像头模组的清晰度低于所述第二次调焦所调节的待调节摄像头模组的清晰度。

具体地，如果实际测试值小于1000线(例如900线)就判断清晰度达不到要求，那么就对所述待调节摄像头模组进行第二次调焦。

具体地，第二次调焦可以包括子步骤：

控制所述镜头按照第二预设方向进行旋转；其中，所述第二预设方向与所述第一预设方向相反。由于前述第一预设方向为顺时针旋转，所以这里的第二预设方向就相应为逆时针旋转。

进一步地，请参阅图5，该调焦方法还可以包括步骤s502-s506。

步骤s502，在控制所述镜头按照第二预设方向进行旋转的过程中获取所述摄像头模组拍摄的图像数据。

步骤s504，通过一图像处理单元对所述图像数据的清晰度进行分析。

步骤s506，以所述图像数据的清晰度最高时所述镜头的位置作为所述摄像头模组第二次调焦后清晰度最高的位置。

具体地，在判断清晰度达不到要求后，就控制镜头按照逆时针方向进行旋转，同时在旋转的过程中，继续获取所述摄像头模组拍摄的图像数据，可通过图像处理单元对拍摄的图像数据的清晰度进行分析，该图像处理单元也可以采用楔形线线对检测的方式来对摄像头模组拍摄的图像数据的清晰度进行分析，然后以所述图像数据的清晰度最高时(清晰度大于或等于1000线)所述镜头的位置作为所述摄像头模组第二次调焦后清晰度最高的位置。

进一步地，该调焦方法还可以包括步骤：

对第二次调焦后的摄像头模组进行脏污检测，若检测出摄像头模组没有脏污，则对该摄像头模组进行点胶，然后对点胶进行紫外光照固化。

上述调焦方法，通过先对摄像头模组进行第一次调焦(清晰度调节较低，效率高)，然后再对摄像头模组进行第二次调焦(清晰度调节精准，效率较低)，一方面可以提高调焦的效率，相比单纯的上电调焦来说，效率会提升1.5至2倍；另一方面还可以保证调焦的精准度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。