CN110824722B - 结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 - Google Patents
结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110824722B CN110824722B CN201810890954.2A CN201810890954A CN110824722B CN 110824722 B CN110824722 B CN 110824722B CN 201810890954 A CN201810890954 A CN 201810890954A CN 110824722 B CN110824722 B CN 110824722B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- projection module
- center
- light source
- degree
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/62—Optical apparatus specially adapted for adjusting optical elements during the assembly of optical systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/003—Alignment of optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种结构光投射模组组装装置,包括:相机,其具有镜头中心;标板,其具有标板中心;第一多自由度平台;以及第二多自由度平台;其中,相机安装在结构光投射模组组装装置最上方,标板安装在相机的下方,并且相机的镜头中心与标板的标板中心的连线通过标板中心并且垂直于标板;第一多自由度平台适于固定投射模组光源组件,第二多自由度平台适于固定镜头组件;第一多自由度平台可以调整投射模组光源组件的平移与倾斜,第二多自由度平台可以调整镜头组件的平移与倾斜。本发明还提供了相应的组装和检测结构光投射模组的方法。本发明可以对结构光投射模组进行快速和有效的组装和检测。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,具体地说,本发明涉及结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法。
背景技术
3D视觉技术获取物体的深度信息,可以应用于人脸识别等,并在手机等移动终端中应用。结构光深度方案是目前广泛应用的方案,其主要包括红外投射器、红外接收器、RGB可见光图像传感器以及处理芯片。
其中,红外投射器用于投射特定图案的红外光,其主要由投射模组光源组件(VCSEL)和镜头组件组成,其中镜头组件具体包括准直元件和光学衍射元件。红外投射器工作时,激光投射器发射近红外光,经准直元件整束后形成均匀、平行的光束,再由DOE调制复制后形成特定的光学图案并投射于投影场中。各部件安装位置的相对偏移和倾斜都会影响投射的图案,因此,红外投射器各部件的组装过程中,需保证投射模组光源组件投射的红外光中心垂直于准直元件以及光学衍射元件,以保证投射出来的特定图案清晰,可由红外接收器接收获取。
由于结构光投射模组的组装精度要求极高,因此需要采用精密的装置和有效的方法进行组装和检测。
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,提供了一种结构光投射模组组装装置,包括:
相机,其具有镜头中心;
标板,其具有标板中心;
第一多自由度平台;以及
第二多自由度平台;
其中,所述相机安装在所述结构光投射模组组装装置最上方,所述标板安装在所述相机的下方,并且所述相机的镜头中心与所述标板的标板中心的连线通过所述标板中心并且垂直于所述标板;所述第一多自由度平台适于固定投射模组光源组件,所述第二多自由度平台适于固定镜头组件;所述第一多自由度平台可以调整所述投射模组光源组件的平移与倾斜,所述第二多自由度平台可以调整所述镜头组件的平移与倾斜。
其中,所述多自由度平台包括前后平移、左右平移、前后倾斜和左右倾斜的多个自由度,其中,所述多自由度平台包括所述第一多自由度平台或所述第二多自由度平台。
其中,所述多自由度平台还包括上下移动和旋转的自由度。
其中,所述第一多自由度平台具有固定夹具,所述投射模组光源组件通过所述固定夹具安装在所述第一多自由度平台上。
其中,所述第二多自由度平台具有机械臂,所述镜头组件通过所述机械臂布置在所述第二多自由度平台上。
其中,所述多自由度平台包括运动台、促动器和底座;
其中,所述运动台设置在最上方,所述促动器设置在所述运动台下方,所述底座设置在所述促动器下方,所述促动器可以带动设置在所述运动台上的负载进行多自由度的运动,并且在到达目标位置时,固定所述运动台及所述运动台上的负载。
根据本发明的另一个方面,提供了上述任一项所述的结构光投射模组组装装置的结构光投射模组的组装方法,包括:
1)将所述投射模组光源组件通过所述固定夹具固定在所述投射模组组装装置上的所述第一多自由度平台上;
2)通过所述投射模组光源组件向所述标板投射图案,所述相机拍摄所述投射模组光源组件投射在所述标板上的图案,并将图像传送至计算机,所述计算机通过分析所述相机拍摄的图像,计算出所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量;
3)根据所述计算机计算出的所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量,所述第一多自由度平台调整位于所述固定夹具上的所述投射模组光源组件,使所述投射模组光源组件的投射中心与所述标板的标板中心处于同一直线,并且该直线垂直于所述标板;以及
4)固定所述投射模组光源组件与所述镜头组件,使得所述投射模组光源组件与所述镜头组件保持在主动校准所确定的相对位置。
其中,在所述步骤3)中,通过查找预存的标准投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系,得出所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量。
其中,所述预存的标准投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系通过以下步骤得出:
10)将所述标准投射模组光源组件固定至所述投射模组组装装置上的所述第一多自由度平台上;
20)通过所述第一多自由度平台带动所述标准投射模组光源组件移动,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立所述标准投射模组光源组件的平移量与图像变化的对应关系;以及
30)通过所述第一多自由度平台带动所述标准投射模组光源组件倾斜,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。
其中,在所述步骤3)和所述步骤4)之间还包括:
31)所述第二多自由度平台通过所述机械臂将所述镜头组件布置在所述第一多自由度平台上固定的所述投射模组光源组件的上方;
32)所述投射模组光源组件通过所述镜头组件向所述标板投射图案,所述相机拍摄所述投射模组光源组件经过所述镜头组件投射在所述标板上的图案,并将所述相机拍摄的图像传送至所述计算机,所述计算机通过分析该图像,计算出所述镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量;以及
33)根据所述计算机计算出的所述镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量,所述第二多自由度平台调整位于所述机械臂上的所述镜头组件,使所述镜头组件的光轴中心与所述标板的标板中心处于同一直线,并且该直线垂直于所述标板。
其中,在所述步骤32)中,通过查找预存的标准镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系,得出所述镜头组件的光轴中心与所述标板中心的平移量与倾斜量。
其中,所述预存的标准镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系通过以下步骤得出:
100)将所述标准镜头组件固定至所述投射模组组装装置上的所述第二多自由度平台上;
200)通过所述第二多自由度平台带动所述标准镜头组件移动,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立所述标准镜头组件平移量与图像变化的对应关系;以及
300)通过所述第二多自由度平台带动所述标准镜头组件倾斜,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。
其中,在所述步骤4)中,通过粘结或焊接工艺连接所述投射模组光源组件与所述镜头组件。
根据本发明的又一个方面,提供了一种使用上述的结构光投射模组组装装置的结构光投射模组的检测方法,包括:
1000)将所述结构光投射模组固定到所述第一多自由度平台上;
2000)开启所述投射模组光源组件,用所述相机拍摄所述标板接收的结构光投射图案;以及
3000)根据所述相机所拍摄的结构光投射图案的质量,判断所述结构光投射模组投射的图案是否符合标准。
与现有技术相比,本发明具有下列至少一个技术效果:
1、结构光投射模组组装装置能够分别对投射模组光源组件和镜头组件进行调整,可以解决仅对一个部件调整时,部件的平移或倾斜的调整超出调整范围的问题。
2、该结构光投射模组组装装置的标板具有标板中心,以标板中心对投射模组光源组件和镜头组件进行调整,具有统一的参考点,调整精度高。
3、所述第一六自由度平台带动所述标准投射模组光源组件倾斜,相机不断拍摄投射在标板上的图像,并根据所拍摄图像建立所述投射模组光源组件倾斜量与图像变化的对应关系。
4、所述第二六自由度平台带动所述标准镜头组件倾斜,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并根据所拍摄图像建立所述镜头组件倾斜量与图像变化的对应关系。
5、所述第一六自由度平台带动所述标准投射模组光源组件平移,相机不断拍摄投射在标板上的图像,并根据所拍摄图像建立所述投射模组光源组件平移量与图像变化的对应关系。
6、所述第二六自由度平台带动所述标准镜头组件平移,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并根据所拍摄图像建立镜头组件平移量与图像变化的对应关系。
7、根据图像变化与倾斜量的对应关系以及图像变化与位置平移的对应关系,调整所述投射模组光源组件和所述镜头组件的相对位置,从而实现结构光投射模组的快速组装。
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的结构光投射模组的组装装置的示意图;
图2示出了六自由度平台的结构示意图;
图3示出了本发明一个实施例的固定有投射模组光源组件的结构光投射模组的组装装置的示意图;
图4示出了本发明一个实施例的固定有投射模组光源组件的平移量与倾斜量调整后的结构光投射模组组装装置的示意图;
图5示出了本发明一个实施例的固定有镜头组件60的结构光投射模组的组装装置的示意图;
图6示出了本发明一个实施例的固定有镜头组件60的平移量与倾斜量调整后的结构光投射模组的组装装置的示意图;
图7示出了本发明一个实施例的结构光投射模组的组装方法的流程图。
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的结构光投射模组的组装装置的示意图。如图1所示,结构光投射模组的组装装置100包括相机10、标板20、第一六自由度平台30、第二六自由度平台40和中空旋转平台70,其中,第一六自由度平台30上设置有固定夹具90,第二六自由度平台40上设置有机械臂80。在图1中,待组装的投射模组光源组件50通过固定夹具90固定在第一六自由度平台30上,待组装的镜头组件60通过机械臂80布置在第二六自由度平台40的一侧。
在图1中,标板20可以是钢化玻璃或者是钢网,在标板20上可选地可以设置有用于接收投射模组投射的结构光图案的投影接收幕布。相机10与计算机相连接并且可拍摄投射模组光源组件50投射在标板20上的投影接收幕布上的结构光图案,并能够将拍摄的图片传送给计算机。
图2示出了六自由度平台的结构示意图,如图2所示,六自由度平台包括运动台301、促动器302和底座303,其中,6个促动器302可以带动设置在运动台301上的负载进行6自由度的运动,并且在到达目标位置时,固定运动台301及其上的负载。因此,第一六自由度平台30可以将通过固定夹具90固定在第一六自由度平台30上的投射模组光源组件50进行6自由度的运动,从而从6个不同方向调整投射模组光源组件50的位置。同样,第二六自由度平台40可将通过机械臂80布置在第二六自由度平台40一侧(第一六自由度平台30上方)的镜头组件60进行6个自由度的运动,从而从6个不同方向调整镜头组件60的位置。其中,第一六自由度平台30或第二六自由度平台40的6个自由度分别为前后平移、左右平移、上下移动、前后倾斜、左右倾斜和旋转。
还参考图1,相机10具有镜头中心101,标板20具有标板中心201,其中,镜头中心101与标板中心201的连线通过标板中心201并且垂直于标板20。第一六自由度平台30位于相机10的下方,第二六自由度平台40位于第一六自由度平台30的一侧,第二六自由度平台40通过机械臂80将镜头组件60布置在第一六自由度平台30上固定的投射模组光源组件50的上方。
在图1中,投射模组光源组件50具有投射中心501,计算机计算出投射模组光源组件50的投射中心501相对于标板中心201的平移量与倾斜量,第一六自由度平台30调整位于固定夹具90上的投射模组光源组件50,使投射模组光源组件50的投射中心501与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
同样还参考图1中,镜头组件60具有光轴中心601,在第一六自由度平台30调整位于固定夹具90上的投射模组光源组件50之后,计算机计算出的镜头组件60的光轴中心601相对于标板中心201的平移量与倾斜量,第二六自由度平台40调整位于机械臂80上的镜头组件60,使投镜头组件60的光轴中心601与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
其中,相机与标板间的距离由计算所得,既要满足相机能够拍摄到投射模组光源组件50投射到标板上的所有结构光图案,同时要求拍摄的图像清晰可辨。
上述结构光投射模组组装装置能够分别对投射模组光源组件50和镜头组件60进行调整,可以解决仅对一个部件调整时,部件的平移或倾斜的调整超出调整范围的问题。另外,该结构光投射模组组装装置的标板具有标板中心,以标板中心对投射模组光源组件50和镜头组件60进行调整,具有统一的参考点,调整精度高。
图7示出了本发明一个实施例的结构光投射模组的组装方法的流程图。
参考图7,所述组装方法包括以下步骤S10~S80:
S10:准备投射模组组装装置100、投射模组光源组件50和镜头组件60。
S20:将投射模组光源组件50通过固定夹具90固定在投射模组组装装置100上的第一六自由度平台30上。
图3示出了本发明一个实施例的固定有投射模组光源组件50的结构光投射模组的组装装置的示意图。参考图3投射模组光源组件50通过固定夹具90固定在第一六自由度平台30上。由于存在固定误差以及投射模组光源组件50自身存在的误差,经过投射模组光源组件50的投射中心501的投射中心线与相机镜头中心101和标板中心201之间的连线存在夹角,并且投射中心501和标板中心201之间的连线不垂直于标板20,所以需要对投射模组光源组件50进行平移与倾斜的调整,使得使投射模组光源组件50的投射中心501与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
S30:通过投射模组光源组件50向标板20投射图案,相机10拍摄投射模组光源组件50投射在标板20上的图案,并将图像传送至计算机,计算机捕捉相机10拍摄图像的图像中心,通过分析图像,计算出投射模组光源组件50的投射中心501相对于标板中心201的平移量与倾斜量。
其中,通过将标准投射模组光源组件安装至投射模组组装装置100上的第一六自由度平台30上,然后,通过第一六自由度平台30以特定平移量带动标准投射模组光源组件向特定方向移动,相机10不断拍摄投射在标板20上的图像,并将图像传输至计算机,计算机建立标准投射模组光源组件平移量与图像变化的对应关系;以及通过第一六自由度平台30以特定倾斜量带动标准投射模组光源组件50倾斜,相机10不断拍摄投射在标板20上的图像,并将图像传输至计算机,计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。通过以上信息采集步骤,因此计算机能够根据相机10采集的投射模组光源组件50投射在标板20上的图案来计算投射模组光源组件50的投射中心501相对于标板中心201的平移量与倾斜量。
S40:根据计算机计算出的投射模组光源组件50的投射中心501相对于标板中心201的平移量与倾斜量,第一六自由度平台30调整位于固定夹具90上的投射模组光源组件50,使投射模组光源组件50的投射中心501与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
图4示出了本发明一个实施例的安装有投射模组光源组件50的平移量与倾斜量调整后的结构光投射模组组装装置的示意图。参考图4,经过投射模组光源组件50的平移量与倾斜量调整后,投射模组光源组件50的投射中心501与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
S50:第二六自由度平台40通过机械臂80将镜头组件60布置在第一六自由度平台30上固定的投射模组光源组件50的上方。
图5示出了本发明一个实施例的安装有镜头组件60的结构光投射模组的组装装置的示意图。参考图5,第二六自由度平台40通过机械臂80将镜头组件60布置在第一六自由度平台30上固定的投射模组光源组件50的上方。由于安装误差以及镜头组件60自身存在的误差,经过镜头组件60的光轴中心601的光轴中心线与镜头中心101和标板中心201之间的连线存在夹角,并且投射中心501和标板中心201之间的连线不垂直于标板20,所以需要对镜头组件60进行平移与倾斜的调整,使得镜头组件60的光轴中心601与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
S60:投射模组光源组件50通过镜头组件60向标板20投射图案,相机10拍摄投射模组光源组件50经过镜头组件60投射在标板20上的图案,并将图像传送至计算机,计算机捕捉相机10拍摄图像的图像中心,通过分析图像,计算出镜头组件60的光轴中心601相对于标板中心201的平移量与倾斜量。
其中,通过将标准投射模组光源组件安装至投射模组组装装置100的第一六自由度平台30上,并且标准光源组件投射中心与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20,将标准镜头组件安装至投射模组组装装置100上的第二六自由度平台40上,然后,通过第二六自由度平台40以特定偏移量带动标准镜头组件移动,相机10不断拍摄投射在标板20上的图像,并将图像传输至计算机,计算机建立偏移量与图像变化的对应关系;以及通过第二六自由度平台40以特定倾斜量带动标准镜头组件倾斜,相机10不断拍摄投射在标板20上的图像,并将图像传输至计算机,计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。通过以上信息采集步骤,因此计算机能够根据机10采集的投射模组光源组件50通过镜头组件60投射在标板20上的图案来计算镜头组件60的光轴中心601相对于标板中心201的平移量与倾斜量。
S70:根据计算机计算出的镜头组件60的光轴中心601相对于标板中心201的平移量与倾斜量,第二六自由度平台40调整位于机械臂80上的镜头组件60,使投镜头组件60的光轴中心601与标板20的标板中心201处于同一直线,并且该直线垂直于标板20。
图6示出了本发明一个实施例的安装有镜头组件60的平移量与倾斜量调整后的结构光投射模组的组装装置的示意图。参考图6,经过镜头组件60的平移量与倾斜量调整后,镜头组件60的光轴中心601与标板20的标板中心201处于同一直线,该直线垂直于标板20,并且投射模组光源组件50的投射中心501、镜头组件60的光轴中心601以及标板中心201三者处于同一直线上,并且该直线垂直于标板20。通过以上调整,可以实现投射模组光源组件50投射的光线经过镜头组件60后可以在标板20的接收幕布上形成清晰图案。
S80:固定(例如通过胶材粘合的方式固定)投射模组光源组件50与镜头组件60,使得二者保持在主动校准所确定的相对位置。
通过以上过程,可以实现投射模组各部件的快速调整,从而实现投射模组的高效快速组装。
进一步地,在一个实施例中,通过粘结或焊接工艺连接投射模组光源组件与镜头组件。
进一步地,在一个实施例中,通过使用上述的结构光投射模组组装装置来对结构光投射模组的进行检测的方法,包括以下步骤:
将待检测的结构光投射模组固定到所述第一多自由度平台上;
开启投射模组光源组件,用所述相机拍摄标板接收的结构光投射图案;以及
根据所述相机所拍摄的结构光投射图案的质量,判断所述结构光投射模组投射的图案是否符合标准。
通过上述方法,可以实现结构光投射模组的快速检测。
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 (13)
1.一种结构光投射模组组装装置,其特征在于,包括:
相机,其具有镜头中心;
标板,其具有标板中心;
第一多自由度平台;以及
第二多自由度平台;
其中,所述相机安装在所述结构光投射模组组装装置最上方,所述标板安装在所述相机的下方,并且所述相机的镜头中心与所述标板的标板中心的连线通过所述标板中心并且垂直于所述标板;所述第一多自由度平台适于固定投射模组光源组件,所述第二多自由度平台适于固定镜头组件;所述第一多自由度平台可以调整所述投射模组光源组件的平移与倾斜,所述第二多自由度平台可以调整所述镜头组件的平移与倾斜。
2.根据权利要求1所述的组装装置,其特征在于,所述多自由度平台包括前后平移、左右平移、前后倾斜和左右倾斜的多个自由度,其中,所述多自由度平台包括所述第一多自由度平台或所述第二多自由度平台。
3.根据权利要求2所述的组装装置,其特征在于,所述多自由度平台还包括上下移动和旋转的自由度。
4.根据权利要求1所述的组装装置,其特征在于,所述第一多自由度平台具有固定夹具,所述投射模组光源组件通过所述固定夹具安装在所述第一多自由度平台上。
5.根据权利要求1所述的组装装置,其特征在于,所述第二多自由度平台具有机械臂,所述镜头组件通过所述机械臂布置在所述第二多自由度平台上。
6.根据权利要求1所述的组装装置,其特征在于,所述多自由度平台包括运动台、促动器和底座;
其中,所述运动台设置在最上方,所述促动器设置在所述运动台下方,所述底座设置在所述促动器下方,所述促动器可以带动设置在所述运动台上的负载进行多自由度的运动,并且在到达目标位置时,固定所述运动台及所述运动台上的负载。
7.一种使用权利要求1-6中任一项所述的结构光投射模组组装装置的结构光投射模组的组装方法,其特征在于,包括:
1)将所述投射模组光源组件通过所述固定夹具固定在所述投射模组组装装置上的所述第一多自由度平台上;
2)通过所述投射模组光源组件向所述标板投射图案,所述相机拍摄所述投射模组光源组件投射在所述标板上的图案,并将图像传送至计算机,所述计算机通过分析所述相机拍摄的图像,计算出所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量;
3)根据所述计算机计算出的所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量,所述第一多自由度平台调整位于所述固定夹具上的所述投射模组光源组件,使所述投射模组光源组件的投射中心与所述标板的标板中心处于同一直线,并且该直线垂直于所述标板;
4)所述第二多自由度平台通过机械臂将所述镜头组件布置在所述第一多自由度平台上固定的所述投射模组光源组件的上方;
5)所述投射模组光源组件通过所述镜头组件向所述标板投射图案,所述相机拍摄所述投射模组光源组件经过所述镜头组件投射在所述标板上的图案,并将所述相机拍摄的图像传送至所述计算机,所述计算机通过分析该图像,计算出所述镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量;
6)根据所述计算机计算出的所述镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量,所述第二多自由度平台调整位于所述机械臂上的所述镜头组件,使所述镜头组件的光轴中心与所述标板的标板中心处于同一直线,并且该直线垂直于所述标板;以及
7)固定所述投射模组光源组件与所述镜头组件,使得所述投射模组光源组件与所述镜头组件保持在主动校准所确定的相对位置。
8.根据权利要求7所述的组装方法,其特征在于,在所述步骤3)中,通过查找预存的标准投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系,得出所述投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量。
9.根据权利要求8所述的组装方法,其特征在于,所述预存的标准投射模组光源组件的投射中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系通过以下步骤得出:
10)将所述标准投射模组光源组件固定至所述投射模组组装装置上的所述第一多自由度平台上;
20)通过所述第一多自由度平台带动所述标准投射模组光源组件移动,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立所述标准投射模组光源组件的平移量与图像变化的对应关系;以及
30)通过所述第一多自由度平台带动所述标准投射模组光源组件倾斜,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。
10.根据权利要求7所述的组装方法,其特征在于,在所述步骤5)中,通过查找预存的标准镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系,得出所述镜头组件的光轴中心与所述标板中心的平移量与倾斜量。
11.根据权利要求10所述的组装方法,其特征在于,所述预存的标准镜头组件的光轴中心相对于所述标板中心的平移量与倾斜量的关系通过以下步骤得出:
100)将所述标准镜头组件固定至所述投射模组组装装置上的所述第二多自由度平台上;
200)通过所述第二多自由度平台带动所述标准镜头组件移动,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立所述标准镜头组件平移量与图像变化的对应关系;以及
300)通过所述第二多自由度平台带动所述标准镜头组件倾斜,所述相机不断拍摄投射在所述标板上的图像,并将图像传输至所述计算机,所述计算机建立倾斜量与图像变化的对应关系。
12.根据权利要求7所述的组装方法,其特征在于,在所述步骤7)中,通过粘结或焊接工艺连接所述投射模组光源组件与所述镜头组件。
13.一种使用权利要求1-6中任一项所述的结构光投射模组组装装置的结构光投射模组的检测方法,其特征在于,包括:
1000)将所述结构光投射模组固定到所述第一多自由度平台上;
2000)开启所述投射模组光源组件,用所述相机拍摄所述标板接收的结构光投射图案;以及
3000)根据所述相机所拍摄的结构光投射图案的质量,判断所述结构光投射模组投射的图案是否符合标准。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810890954.2A CN110824722B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810890954.2A CN110824722B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110824722A CN110824722A (zh) | 2020-02-21 |
CN110824722B true CN110824722B (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=69534049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810890954.2A Active CN110824722B (zh) | 2018-08-07 | 2018-08-07 | 结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110824722B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI768923B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-06-21 | 致伸科技股份有限公司 | 相機鏡頭與光源之對位方法 |
CN116893513B (zh) * | 2023-09-08 | 2023-12-12 | 深圳市安思疆科技有限公司 | 结构光发生器及图案编码投射器 |
Citations (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1247324A (zh) * | 1998-09-08 | 2000-03-15 | 明碁电脑股份有限公司 | 光学透镜组检测方法 |
CN2570732Y (zh) * | 2002-10-11 | 2003-09-03 | 徐春云 | 一种精密测量仪 |
CN2620297Y (zh) * | 2003-01-23 | 2004-06-09 | 浙江大学 | 基于离焦深度分析的光学投影系统物面调整装置 |
FR2857462A3 (fr) * | 2003-06-27 | 2005-01-14 | Nucam Corp | Procede et mecanisme de reglage de lentilles |
EP1526372A2 (en) * | 2004-11-02 | 2005-04-27 | Agilent Technologies, Inc. | Microfluidic system with adjustment for an optical detection |
CN1624515A (zh) * | 2003-12-05 | 2005-06-08 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 数码相机镜头模组调整方法 |
CN1687816A (zh) * | 2005-06-17 | 2005-10-26 | 哈尔滨工业大学 | 超精密回转轴与激光直写机直写光轴空间对准方法 |
CN1866078A (zh) * | 2005-05-20 | 2006-11-22 | 奥林巴斯映像株式会社 | 数字照相机的调整方法及其调整装置 |
CN1888943A (zh) * | 2006-04-14 | 2007-01-03 | 上海光谱仪器有限公司 | 一种微型全分析系统芯片高度定位方法 |
CN1311274C (zh) * | 2001-02-27 | 2007-04-18 | 精工爱普生株式会社 | 光调制装置的位置调节装置及光调制装置的位置调节方法 |
KR20080019191A (ko) * | 2006-08-24 | 2008-03-03 | 나노시스텍 게엠베하 | 두 개 이상의 요소를 결합하기 위한 장치 및 방법 |
JP2008051580A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Nikon Corp | ステレオカメラの光軸調整方法 |
CN101226344A (zh) * | 2008-01-31 | 2008-07-23 | 上海微电子装备有限公司 | 测量光学系统参数的测量装置及其测量方法 |
CN101276056A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-10-01 | 中国科学院光电技术研究所 | 高精度拼接子镜相对倾斜误差光电检测系统 |
CN101285939A (zh) * | 2007-04-09 | 2008-10-15 | 上海远超微纳技术有限公司 | 具有双聚焦透镜的光学定中仪及定中方法 |
CN101387761A (zh) * | 2008-10-08 | 2009-03-18 | 上海微电子装备有限公司 | 光学系统对心装调的装置和方法 |
CN201698075U (zh) * | 2010-05-20 | 2011-01-05 | 郭其伟 | 一种方便调整焦距的光学装置 |
CN102141376A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-08-03 | 大连理工大学 | 一种基于辅助基准的机器视觉检测系统及检测方法 |
CN102538689A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学系统定心定位装置及其使用方法 |
CN202362572U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-01 | 吴江市博众精工科技有限公司 | 一种调整模组 |
CN202916501U (zh) * | 2012-10-19 | 2013-05-01 | 厦门名晶光电科技有限公司 | 镜头组装治具 |
CN103402116A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-11-20 | 北京小米科技有限责任公司 | 一种光心校准方法及装置 |
CN105025290A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-04 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种自动调整摄像模组传感器与镜头之间倾斜的方法 |
CN105137561A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 河南平原光电有限公司 | 一种基于平板玻璃校正光轴系统的调整机构 |
CN105405115A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-03-16 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种影像模组对心系统及其方法 |
CN205484983U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-08-17 | 希比希光学(北京)有限公司 | 一种光学元件的调心装置 |
CN106338841A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-18 | 深圳市立品光电有限公司 | 摄像模组的光学镜头的光轴校准方法及装置 |
CN106997103A (zh) * | 2016-01-25 | 2017-08-01 | 深圳市睿晟自动化技术有限公司 | 一种快速对准微型光学镜头光轴的装置及方法 |
CN206648614U (zh) * | 2017-03-23 | 2017-11-17 | 西安昂科光电有限公司 | 一种双光路法长焦透镜偏心测量装置 |
CN107505684A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-22 | 南京理工大学 | 一种镜组的装调方法 |
CN108088394A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种非球面镜的偏心测量装置和偏心测量方法及光学定心仪 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060232784A1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-10-19 | Regis Grasser | Interferometers of high resolutions |
CN100547819C (zh) * | 2006-08-15 | 2009-10-07 | 中国科学院物理研究所 | 低极化效应的氮化镓基发光二极管芯片用外延材料及制法 |
CN100549807C (zh) * | 2006-08-28 | 2009-10-14 | 明基电通股份有限公司 | 外壳结构以及投影机 |
EP2162728B1 (en) * | 2007-06-15 | 2016-07-27 | Novartis AG | Microscope system and method for obtaining standardized sample data |
JP2012018292A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Seiko Epson Corp | 投射装置の製造方法、投射装置の製造装置、及び投射装置 |
WO2013063762A1 (zh) * | 2011-11-01 | 2013-05-10 | 捷光半导体照明科技(昆山)有限公司 | 具有月相变化效果的灯具结构 |
CN102628671A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-08 | 中国人民解放军第二炮兵工程学院 | 一种基于单摄像机双色线结构光的三维坐标测量方法 |
JP6082560B2 (ja) * | 2012-10-09 | 2017-02-15 | 株式会社日立メディアエレクトロニクス | 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置 |
CN103226009B (zh) * | 2013-03-19 | 2015-06-24 | 陕西科技大学 | 一种自成像结构光投影和相移装置及方法 |
CN104155765B (zh) * | 2013-05-15 | 2019-09-13 | 北京三星通信技术研究有限公司 | 在拼接式集成成像显示器中校正三维图像的方法和设备 |
CN105093802A (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种转光三维成像装置及其投射装置和方法 |
CN105572811B (zh) * | 2014-10-31 | 2018-04-20 | 高准精密工业股份有限公司 | 表面固定型激光模组 |
KR101865624B1 (ko) * | 2016-06-10 | 2018-06-11 | 주식회사 토모큐브 | 파면 제어기를 이용한 초고속 3차원 굴절률 영상 촬영 및 형광 구조화 조도 현미경 시스템 및 이를 이용한 방법 |
DE102016224979A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisch steuerbare Justagevorrichtung |
CN106990660A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-28 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 结构光投影模组 |
-
2018
- 2018-08-07 CN CN201810890954.2A patent/CN110824722B/zh active Active
Patent Citations (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1247324A (zh) * | 1998-09-08 | 2000-03-15 | 明碁电脑股份有限公司 | 光学透镜组检测方法 |
CN1311274C (zh) * | 2001-02-27 | 2007-04-18 | 精工爱普生株式会社 | 光调制装置的位置调节装置及光调制装置的位置调节方法 |
CN2570732Y (zh) * | 2002-10-11 | 2003-09-03 | 徐春云 | 一种精密测量仪 |
CN2620297Y (zh) * | 2003-01-23 | 2004-06-09 | 浙江大学 | 基于离焦深度分析的光学投影系统物面调整装置 |
FR2857462A3 (fr) * | 2003-06-27 | 2005-01-14 | Nucam Corp | Procede et mecanisme de reglage de lentilles |
CN1624515A (zh) * | 2003-12-05 | 2005-06-08 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 数码相机镜头模组调整方法 |
EP1526372A2 (en) * | 2004-11-02 | 2005-04-27 | Agilent Technologies, Inc. | Microfluidic system with adjustment for an optical detection |
CN1866078A (zh) * | 2005-05-20 | 2006-11-22 | 奥林巴斯映像株式会社 | 数字照相机的调整方法及其调整装置 |
CN1687816A (zh) * | 2005-06-17 | 2005-10-26 | 哈尔滨工业大学 | 超精密回转轴与激光直写机直写光轴空间对准方法 |
CN1888943A (zh) * | 2006-04-14 | 2007-01-03 | 上海光谱仪器有限公司 | 一种微型全分析系统芯片高度定位方法 |
JP2008051580A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Nikon Corp | ステレオカメラの光軸調整方法 |
KR20080019191A (ko) * | 2006-08-24 | 2008-03-03 | 나노시스텍 게엠베하 | 두 개 이상의 요소를 결합하기 위한 장치 및 방법 |
CN101285939A (zh) * | 2007-04-09 | 2008-10-15 | 上海远超微纳技术有限公司 | 具有双聚焦透镜的光学定中仪及定中方法 |
CN101276056A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-10-01 | 中国科学院光电技术研究所 | 高精度拼接子镜相对倾斜误差光电检测系统 |
CN101226344A (zh) * | 2008-01-31 | 2008-07-23 | 上海微电子装备有限公司 | 测量光学系统参数的测量装置及其测量方法 |
CN101387761A (zh) * | 2008-10-08 | 2009-03-18 | 上海微电子装备有限公司 | 光学系统对心装调的装置和方法 |
CN201698075U (zh) * | 2010-05-20 | 2011-01-05 | 郭其伟 | 一种方便调整焦距的光学装置 |
CN102141376A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-08-03 | 大连理工大学 | 一种基于辅助基准的机器视觉检测系统及检测方法 |
CN202362572U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-01 | 吴江市博众精工科技有限公司 | 一种调整模组 |
CN102538689A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-04 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学系统定心定位装置及其使用方法 |
CN202916501U (zh) * | 2012-10-19 | 2013-05-01 | 厦门名晶光电科技有限公司 | 镜头组装治具 |
CN103402116A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-11-20 | 北京小米科技有限责任公司 | 一种光心校准方法及装置 |
CN105025290A (zh) * | 2014-04-23 | 2015-11-04 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种自动调整摄像模组传感器与镜头之间倾斜的方法 |
CN105405115A (zh) * | 2014-08-19 | 2016-03-16 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种影像模组对心系统及其方法 |
CN105137561A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 河南平原光电有限公司 | 一种基于平板玻璃校正光轴系统的调整机构 |
CN205484983U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-08-17 | 希比希光学(北京)有限公司 | 一种光学元件的调心装置 |
CN106997103A (zh) * | 2016-01-25 | 2017-08-01 | 深圳市睿晟自动化技术有限公司 | 一种快速对准微型光学镜头光轴的装置及方法 |
CN106338841A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-18 | 深圳市立品光电有限公司 | 摄像模组的光学镜头的光轴校准方法及装置 |
CN108088394A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种非球面镜的偏心测量装置和偏心测量方法及光学定心仪 |
CN206648614U (zh) * | 2017-03-23 | 2017-11-17 | 西安昂科光电有限公司 | 一种双光路法长焦透镜偏心测量装置 |
CN107505684A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-22 | 南京理工大学 | 一种镜组的装调方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
一种四维光学仪器像面的装调方法;张继超等;《长春理工大学学报》;20161231;第29卷(第4期);第30-32页 * |
光学镜头轴线精确定心校准技术;管伟等;《应用光学》;20180331;第39卷(第2期);第252-256页 * |
子孔径测量系统标定实验及小波边缘提取算法研究;张适琪;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20160831;第I138-1275页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110824722A (zh) | 2020-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10578724B2 (en) | LIDAR optics alignment systems and methods | |
CN113074669B (zh) | 具有闪光对准的激光投影仪 | |
CN107407727A (zh) | 用于光检测与测距光学对准的方法与系统 | |
KR20130085434A (ko) | 로봇식 측량 기계 및 오토콜리메이션 타겟을 포함하는 측량 기계의 망원경의 자동화된 오토콜리메이션을 위한 방법 | |
JP5951793B2 (ja) | 撮像素子位置検出装置 | |
CN107664833B (zh) | 一种用于基片对准的机器视觉系统及对准装置 | |
JP2011133509A (ja) | カメラモジュールの組立方法 | |
CN110736424B (zh) | 结构光投射模组组测设备的标定方法及投射模组组测方法 | |
CN110824722B (zh) | 结构光投射模组组装装置及投射模组的组装、检测方法 | |
JP6733895B1 (ja) | カメラモジュール製造装置及びカメラモジュール製造方法 | |
JP7071207B2 (ja) | 位置検出装置、位置検出方法、製造システム、製造方法、制御プログラム、および記録媒体 | |
JP5957621B2 (ja) | 撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュール製造装置 | |
JP5747396B1 (ja) | 光軸調整装置 | |
JP5775533B2 (ja) | チップダイを取り上げて載置するシステムおよび方法 | |
KR101549139B1 (ko) | 카메라 모듈 조립 방법 및 장치 | |
JPWO2013021496A1 (ja) | 調整装置および光学部品実装装置 | |
US12174445B2 (en) | Camera module manufacturing device | |
JP2011151551A (ja) | カメラモジュールの製造方法及び装置 | |
KR101958962B1 (ko) | 렌즈 소자 반송 기구, 컨트롤러, 광축 조정 장치와 광학 모듈 제조 설비 및 그 제조 방법 | |
CN113630522B (zh) | 相机调整方法和电子设备 | |
JPH0545117A (ja) | 光学式3次元位置計測方法 | |
JP2014089257A (ja) | レンズチルト検出装置およびレンズチルト検出方法、並びに、レンズチルト検出装置を用いたカメラモジュール組み立て方法 | |
JP4046627B2 (ja) | 光モジュールの組立方法及び組立装置 | |
CN222049533U (zh) | 一种光学测试设备 | |
US20230400297A1 (en) | Passive alignment of lens module relative to an image sensor for manufacturing a camera module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |