案例分享|3C手机制造应用案例

手机摄像头组件高速3D检测介绍（一）：金属保护片检测

1.背景知识

拍照和摄像已经成为当今手机的基本功能，这意味着几乎现在的每一台手机，都具有摄像头模组。最新的摄像头模组如下图所示（FYI：下面前两张图展示了Iphone12手机的摄像头模组，后面彩图是摄像头模组示例）：

Iphone12摄像头模组示例

摄像头模组组成如下

摄像头模组是一个光、机、电、软硬件集成的复杂系统，制作工艺中对各工段的配合和技术掌握有较高要求。一个摄像头模组涉及到了众多的精密元器件，包括电路基板、感应芯片、连接器、印刷线路板、柔性线路板、电容、只读存储器、镜筒、VCM马达、镜头基板、镜片等等，同时还有一些为了品质增强和产品防护的各种保护膜、泡棉、背胶、导电布、标签、二维码、铜箔及部分特殊辅料等等，每一种精密元器件的加工组装和每一种辅料的贴附生产，都需要大量的人力、物力才能精准完成。

因此，相对应的各工序摄像头模组检测也十分复杂，需要对外观擦伤、脏污、斑点、灰尘、色差及痕迹等数十项外观缺陷进行判断，以及对钢片高低差、涂胶高度、模组高低差等做高精度测量。这一切如人工处理，会存在大量人工检出作业时造成的人工浪费、以及因人手接触产品造成的二次损伤、漏检、误判等诸多风险，导致检测良率没办法精确控制、不稳定的问题。

摄像头模组中用金属保护片一般为不锈钢材质的高光面，易反光的检测，尺寸偏小，且有弧度或斜面。

保护片形状见下图（分别为“横三连”以及“浴霸三连”）：

这种情况下，对保护片的高度差检测用传统的人工检测方法、2D机器视觉检测方法均无法做到。

1. 钢保护片检测方案

翌视科技的一体式3D相机（LVM-2620）三维扫描系统方案配合检测系统软件，能够非常快速的把摄像头模组的坐标数据全部扫描出来，通过3D点云的数据处理，进行摄像头保护片高度差测量，包括当前的单摄、双三、三摄、四摄等各种品牌手机摄像头模组保护片的高度差测量。

2.1 采用相机

一体式3D线激光相机 LVM-2620。

LVM-2620具有X向1920实际物理轮廓点数，最大FOV视野宽度大于35 mm， Z向景深25 mm。全画幅下的采集速度高达2500帧每秒。其适用于手机摄像头模组保护片的高精度高速测量。

检测方法

利于3D点云数据，拟合基准平面，测量指定位置到基准平面的高度差数据（台阶差）。

检测效果

X向Y向可达20um以下的真实分辨率。精度要求高，检测设备重复精度±5μm以内。高速检测，全画幅时帧率可达2500fps。

检测采图效果如下：