本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭的組裝設(shè)備及組裝方法，尤其是涉及一種雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備及組裝方法。
背景技術(shù)：
1、雙目鏡頭能夠?yàn)槭褂谜咛峁└庇^更準(zhǔn)確的立體圖像，包括觀察對(duì)象內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)和深度信息。與傳統(tǒng)二維鏡頭相比，雙目鏡頭在結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：
2、1）雙目鏡頭由左目和右目兩個(gè)鏡頭及其配套的模組構(gòu)成，通過精確控制雙目的瞳距和對(duì)焦精度來實(shí)現(xiàn)三維成像。這種符合人體視覺規(guī)律的設(shè)計(jì)能有效防止使用者產(chǎn)生眩暈或視疲勞。為突破傳統(tǒng)雙目鏡頭分辨率的限制，實(shí)現(xiàn)超高清成像，在保持設(shè)備外徑不變的前提下引入90°轉(zhuǎn)向棱鏡：該結(jié)構(gòu)將鏡頭機(jī)械軸與芯片表面的相對(duì)位置由垂直調(diào)整為平行，使大尺寸成像芯片能夠背對(duì)背安裝在左右目棱鏡的間隔中。同時(shí)，通過在鏡頭前端集成30°或45°的視向棱鏡，擴(kuò)大了內(nèi)窺鏡的側(cè)向觀察范圍。然而，由于光線在視向棱鏡和轉(zhuǎn)向棱鏡中多次偏轉(zhuǎn)，單件的公差累計(jì)使得成像系統(tǒng)敏感度提高，給雙目鏡頭的組裝調(diào)試增加了難度。
3、2）雙目鏡頭的頭端需要伸入狹小區(qū)域，如人體內(nèi)部，整體必須耐受滅菌要求。當(dāng)雙目鏡頭和棱鏡、芯片組裝成光學(xué)模組后，需將其整體裝入外鏡管。外鏡管前端設(shè)有藍(lán)寶石窗口，窗口位置需與雙目鏡頭的光軸嚴(yán)格匹配。若雙目鏡頭位置與藍(lán)寶石窗口存在偏差，如間距異常、光軸外擴(kuò)呈“外八形”等，可能導(dǎo)致兩個(gè)問題：一是機(jī)械干涉，阻礙外鏡管的正常組裝；二是光學(xué)遮擋，外鏡管遮光導(dǎo)致成像暗角。
4、這兩個(gè)特點(diǎn)對(duì)雙目鏡頭的組裝和性能測(cè)試提出了更高的精度控制要求。
5、專利申請(qǐng)?zhí)枮?02111608462.8、名稱為“一種雙目鏡頭組裝調(diào)試設(shè)備及組裝調(diào)試方法”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種雙目鏡頭組裝調(diào)試設(shè)備，利用鏡頭調(diào)整組件和靶標(biāo)組件，解決了單目鏡頭成像缺乏立體感和雙目鏡頭組裝調(diào)試精度低的問題。該設(shè)備使用多個(gè)活動(dòng)探針調(diào)節(jié)鏡頭位置，通過靶面成像判斷調(diào)試效果，鏡頭的組裝調(diào)試精確度高，但未考慮后續(xù)外鏡筒的組裝，未管控鏡頭的機(jī)械組裝定位，會(huì)造成外鏡筒的機(jī)械干涉或光學(xué)遮擋。
6、專利申請(qǐng)?zhí)枮?01811200439.3、名稱為“一種攝像頭三工位自動(dòng)aa組裝機(jī)及其工作方法”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種攝像頭多工位自動(dòng)aa組裝機(jī)，通過aa組裝機(jī)構(gòu)和測(cè)試卡來調(diào)試鏡頭和芯片的相對(duì)位置，實(shí)現(xiàn)精確組裝。該設(shè)備解決了傳統(tǒng)攝像頭封裝中零配件公差大導(dǎo)致畫面偏離、四角清晰度不均勻的光學(xué)遮擋問題，但機(jī)械干涉的問題未得到解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠確保組裝過程中達(dá)到最佳光學(xué)性能的雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備及組裝方法。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備，包括工作平臺(tái)，所述的工作平臺(tái)上設(shè)置有調(diào)芯機(jī)構(gòu)、用于提供成像目標(biāo)的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)和用于控制所述的調(diào)芯機(jī)構(gòu)的控制裝置，其特征在于所述的調(diào)芯機(jī)構(gòu)包括固定座和通過連接軸可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的活動(dòng)座，至少一端的連接軸設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的活動(dòng)座上設(shè)置有六維可調(diào)的用于夾持成像模組的模組夾持裝置，所述的模組夾持裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有六維可調(diào)的用于夾持左鏡頭的左鏡頭夾持裝置和六維可調(diào)的用于夾持右鏡頭的右鏡頭夾持裝置，在所述的模組夾持裝置、所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置的上方設(shè)置有實(shí)時(shí)獲取所述的左鏡頭和所述的右鏡頭的狀態(tài)圖像的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)預(yù)置有通過軟件模擬生成的外鏡管虛擬框架，當(dāng)所述的左鏡頭和所述的右鏡頭與所述的成像模組組裝時(shí)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的活動(dòng)座轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)出射的光線垂直入射所述的左鏡頭或所述的右鏡頭的入射面，所述的控制裝置被配置為：根據(jù)所述的成像模組接收的光學(xué)信息調(diào)節(jié)所述的左鏡頭和所述的右鏡頭的位置，并根據(jù)所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取的圖像信息將所述的雙目鏡頭光學(xué)模組調(diào)整至所述的外鏡管虛擬框架內(nèi)。
3、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用雙組調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)技術(shù)，針對(duì)雙目鏡頭光學(xué)模組，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)性能與機(jī)械組裝要求的協(xié)同調(diào)試，提升了組裝效率與產(chǎn)品良品率。
4、優(yōu)選地，所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)門形框架和一個(gè)相機(jī)，所述的門形框架由兩根固定桿和一根橫桿組成，兩根固定桿分別位于所述的固定座的兩側(cè)并垂直固定在所述的工作平臺(tái)上，所述的橫桿的兩端分別與兩根固定桿連接，所述的相機(jī)設(shè)置在多維調(diào)節(jié)座上，所述的多維調(diào)節(jié)座滑動(dòng)設(shè)置在所述的橫桿上，能夠沿所述的橫桿移動(dòng)。
5、優(yōu)選地，所述的模組夾持裝置由對(duì)稱設(shè)置的六維可調(diào)的左模組夾持裝置和六維可調(diào)的右模組夾持裝置組成。
6、使用上述的組裝設(shè)備的雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝方法，所述的雙目鏡頭光學(xué)模組由成像模組、左鏡頭和右鏡頭組成，所述的組裝方法具體包括以下步驟：
7、步驟1：設(shè)備調(diào)試；
8、步驟2：將成像模組、左鏡頭和右鏡頭對(duì)應(yīng)上料到所述的模組夾持裝置、所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置上，通過所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置的運(yùn)動(dòng)將所述的左鏡頭和所述的右鏡頭與所述的成像模組組裝在一起；
9、步驟3：所述的雙目鏡頭光學(xué)模組通電，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的活動(dòng)座繞所述的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)控制所述的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，使所述的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)出射的光線垂直入射所述的左鏡頭或所述的右鏡頭的入射面；
10、步驟4：所述的控制裝置根據(jù)所述的成像模組接收的光學(xué)信息，控制所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行雙目對(duì)中；
11、步驟5：所述的控制裝置根據(jù)所述的成像模組接收的光學(xué)信息，控制所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行雙目對(duì)焦；
12、步驟6：所述的控制裝置根據(jù)所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取的圖像信息，控制所述的模組夾持裝置的運(yùn)動(dòng)，將所述的雙目鏡頭光學(xué)模組調(diào)整至所述的外鏡管虛擬框架內(nèi)；
13、步驟7：產(chǎn)品性能測(cè)試，若性能合格則進(jìn)入下一步驟，否則返回步驟4；
14、步驟8：通過點(diǎn)膠固化工藝，將所述的左鏡頭和所述的右鏡頭與所述的成像模組固定在一起，構(gòu)成所述的雙目鏡頭光學(xué)模組，然后松開所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置；
15、步驟9：從所述的模組夾持裝置拆下所述的雙目鏡頭光學(xué)模組，進(jìn)行性能檢測(cè)，去除不合格品，將合格品與外鏡管組裝得到3d電子腹腔鏡的最終產(chǎn)品。
16、優(yōu)選地，所述的步驟4的具體方法為：
17、步驟4-1：在單目顯示模式下，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)鏡頭繞x軸、繞y軸、繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使靶面在不同物距移動(dòng)時(shí)、靶面中心始終對(duì)準(zhǔn)顯示屏十字中心；
18、步驟4-2：切換到雙目模式，使一個(gè)鏡頭平移，將左鏡頭成像畫面中的左側(cè)豎線與右鏡頭成像畫面中的右側(cè)豎線對(duì)齊；
19、步驟4-3：完成雙目對(duì)中調(diào)試，進(jìn)入步驟5。
1.一種雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備，包括工作平臺(tái)，所述的工作平臺(tái)上設(shè)置有調(diào)芯機(jī)構(gòu)、用于提供成像目標(biāo)的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)和用于控制所述的調(diào)芯機(jī)構(gòu)的控制裝置，其特征在于所述的調(diào)芯機(jī)構(gòu)包括固定座和通過連接軸可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的活動(dòng)座，至少一端的連接軸設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的活動(dòng)座上設(shè)置有六維可調(diào)的用于夾持成像模組的模組夾持裝置，所述的模組夾持裝置的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有六維可調(diào)的用于夾持左鏡頭的左鏡頭夾持裝置和六維可調(diào)的用于夾持右鏡頭的右鏡頭夾持裝置，在所述的模組夾持裝置、所述的左鏡頭夾持裝置和所述的右鏡頭夾持裝置的上方設(shè)置有實(shí)時(shí)獲取所述的左鏡頭和所述的右鏡頭的狀態(tài)圖像的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)預(yù)置有通過軟件模擬生成的外鏡管虛擬框架，當(dāng)所述的左鏡頭和所述的右鏡頭與所述的成像模組組裝時(shí)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的活動(dòng)座轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述的靶標(biāo)機(jī)構(gòu)出射的光線垂直入射所述的左鏡頭或所述的右鏡頭的入射面，所述的控制裝置被配置為：根據(jù)所述的成像模組接收的光學(xué)信息調(diào)節(jié)所述的左鏡頭和所述的右鏡頭的位置，并根據(jù)所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)獲取的圖像信息將所述的雙目鏡頭光學(xué)模組調(diào)整至所述的外鏡管虛擬框架內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備，其特征在于所述的視覺檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)門形框架和一個(gè)相機(jī)，所述的門形框架由兩根固定桿和一根橫桿組成，兩根固定桿分別位于所述的固定座的兩側(cè)并垂直固定在所述的工作平臺(tái)上，所述的橫桿的兩端分別與兩根固定桿連接，所述的相機(jī)設(shè)置在多維調(diào)節(jié)座上，所述的多維調(diào)節(jié)座滑動(dòng)設(shè)置在所述的橫桿上，能夠沿所述的橫桿移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝設(shè)備，其特征在于所述的模組夾持裝置由對(duì)稱設(shè)置的六維可調(diào)的左模組夾持裝置和六維可調(diào)的右模組夾持裝置組成。
4.使用權(quán)利要求1所述的組裝設(shè)備的雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝方法，所述的雙目鏡頭光學(xué)模組由成像模組、左鏡頭和右鏡頭組成，其特征在于所述的組裝方法具體包括以下步驟：
5.如權(quán)利要求4所述的使用權(quán)利要求1所述的組裝設(shè)備的雙目鏡頭光學(xué)模組的組裝方法，其特征在于所述的步驟4的具體方法為：