[发明专利]用于在光学通信模块的组装期间执行视觉辅助被动对准的方法及系统

权利要求书

1.一种用于在其中将光学器件系统安装于电路板的上部表面上的安装过程期间执行视觉辅助被动对准的方法，所述光学器件系统具有安置于其下部表面上的至少一个透镜，所述方法包括：

借助光源，用光照明所述光学器件系统；

借助图像捕获系统，捕获所述光学器件系统的至少一个图像，其中所述光学器件系统具有分别位于X、Y、Z笛卡尔坐标系统的第一及第二平面中的至少第一表面及第二表面，所述第一与第二平面彼此大致平行，所述第一及第二平面分别在第一及第二Z坐标处与所述坐标系统的Z轴相交，其中所述第一Z坐标具有比所述第二Z坐标大的值，且其中至少第一及第二基准特征分别安置于所述光学器件系统的所述第一及第二表面上，所述至少一个图像包含所述第一及第二基准特征的图像，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于平行于所述X、Y、Z笛卡尔坐标系统的X-Y平面的平面中时，所述第一与第二基准特征之间存在预定空间关系，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于不平行于所述笛卡尔坐标系统的所述X-Y平面的平面中时，所述第一与第二基准特征之间存在除所述预定空间关系之外的空间关系；

借助执行被动对准算法的计算机，处理所述至少一个图像以确定是否存在所述预定空间关系，且如果不存在，那么产生对应于倾斜不对准调整的至少一个控制信号；及

借助定位系统，接收所述至少一个控制信号并基于所述至少一个控制信号而调整所述光学器件系统的定向，以消除或至少减少所述光学器件系统的所述下部表面相对于所述电路板的所述上部表面的倾斜不对准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基准特征为形成于所述光学器件系统的所述第一表面上的透明圆形窗，且其中所述第二基准特征为形成于所述光学器件系统的所述第二表面上的暗黑圆形特征，且其中所述预定空间关系对应于当所述光学器件系统的所述下部表面平行于所述笛卡尔坐标系统的所述X-Y平面时，所述暗黑圆形特征的中心与所述透明圆形窗的中心沿着平行于所述Z轴的假想线的同轴对准。

3.根据权利要求1所述的方法，其中至少第三基准特征安置于所述光学器件系统的所述第一表面上，且其中所述至少一个图像包含所述第一、第二及第三基准特征的图像，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于平行于所述X、Y、Z笛卡尔坐标系统的X-Y平面的平面中时，所述第一、第二及第三基准特征之间存在预定空间关系，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于不平行于所述笛卡尔坐标系统的所述X-Y平面的平面中时，所述第一、第二及第三基准特征之间存在除所述预定空间关系之外的空间关系。

4.根据权利要求1所述的方法，其中至少第三及第四基准特征分别安置于所述光学器件系统的所述第一及第二表面上，且其中所述至少一个图像包含所述第一、第二、第三及第四基准特征的图像，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于平行于所述X、Y、Z笛卡尔坐标系统的X-Y平面的平面中时，所述第一、第二、第三及第四基准特征之间存在预定空间关系，且其中当所述光学器件系统的所述下部表面位于不平行于所述笛卡尔坐标系统的所述X-Y平面的平面中时，所述第一、第二、第三及第四基准特征之间存在除所述预定空间关系之外的空间关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像捕获系统随着所述定位系统使所述光学器件系统朝向所述电路板的所述上部表面移动而实时地捕获所述光学器件系统的多个图像，其中所述多个图像中的每一者包含所述第一及第二基准特征的在捕获了相应图像时的相应时刻的图像，且其中执行所述被动对准算法的所述计算机处理每一所捕获图像以确定是否存在所述预定空间关系，且如果不存在，那么产生对应于倾斜不对准调整的至少一个相应控制信号，且其中所述定位系统实时地接收每一控制信号并基于所述相应控制信号而调整所述光学器件系统的定向，以消除或至少减少所述光学器件系统的所述下部表面相对于所述电路板的所述上部表面的倾斜不对准。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像捕获系统包括：

俯视相机，其定位于所述光学器件系统上方从而俯视所述光学器件系统，使得所述光学器件系统的所述第一表面安置于所述俯视相机与所述光学器件系统的所述第二表面之间。