用于非成像模组的装配系统及装配方法

技术领域

本发明涉及装配领域，尤其涉及一种用于非成像模组的装配系统及装配方法。

背景技术

AA(active alignment，主动对准)制程是用于成像模组的装配方法，常用于摄像头模组的对准，以镜头视场的四个边角处的清晰度作为评价标准来进行调整。然而，对非成像模组来说，由于缺乏成像功能，导致无法采用AA制程进行装配，只能通过器件的空间形态、物理位置等参数来判断对准情况，使得非成像模组的装配存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小装配误差的用于非成像模组的装配系统及装配方法。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用于非成像模组的装配系统，所述非成像模组包括沿着第一光轴排列的第一光学件和第二光学件，所述装配系统包括沿着第二光轴排列的第一成像件、第二成像件和感光元件，所述第一成像件设置于第一光学件上，所述第二成像件设置于第二光学件上，所述第一光轴与第二光轴相互平行或者相互共线。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件和第二成像件均配置为基于超表面的超全息器件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件配置为基于超表面的超全息器件或者基于超表面的纳米打印器件，所述第二成像件配置为基于超表面的超透镜器件。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件的出射光在第二光学件上形成的光斑的外形尺寸与第二成像件的外形尺寸相匹配。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一光学件与第二光学件之间的间距等于第一成像件的成像距离与两倍的第二成像件焦距之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述非成像模组还包括第三光学件和第四光学件，所述第一光学件、第三光学件、第四光学件、第二光学件沿着第一光轴排列，所述装配系统还包括设置于第三光学件上的第三成像件以及设置于第四光学件上的第四成像件，所述第一成像件、第三成像件、第四成像件、第二成像件沿着第二光轴排列，所述第三光学件与第四光学件之间的距离等于第三成像件的焦距与第四成像件的焦距之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一光学件与第三光学件之间的距离等于第一成像件的成像距离与第三成像件的焦距之和，所述第四光学件与第二光学件之间的间距等于第四成像件的焦距与两倍的第二成像件焦距之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一光学件、第二光学件、第三光学件和第四光学件均配置为超表面器件，所述第一成像件成型于第一光学件的基底上，所述第二成像件成型于第二光学件的基底上。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述装配系统包括至少两个第一成像件以及与第一成像件数量相对应的第二成像件，每个第一成像件与相对应第二成像件沿着不同的第二光轴排列，前述不同的第二光轴之间相互平行。

为实现上述发明的目的，本发明还提供了一种用于非成像模组的装配方法，所述用于非成像模组的装配方法适用于如上述的装配系统，所述装配方法包括：

沿着第二光轴方向排列第一成像件、第二成像件和感光元件；

调整第一光学件和第二光学件的空间形态，以使第二成像件的出射光在感光元件上进行成像；

当感光元件上的成像质量达到最佳时，所述第一光学件和第二光学件满足预设的空间形态。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件和第二成像件均配置为超全息器件，根据第一光学件与第二光学件之间所需的预设间距，对应调整第一成像件的成像距离。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件的目标场振幅与第二成像件的形状尺寸相一致。

作为本发明一实施方式的进一步改进，通过GS算法、深度学习、遗传退火或者wintingerflow算法，获取第一成像件达到目标场振幅时所需的相位分布。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件配置为超全息器件或者纳米打印器件，所述第二成像件配置为超透镜器件，根据第一光学件与第二光学件之间所需的预设间距，对应调整第一成像件的成像距离和/或第二成像件的焦距。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一光学件与第二光学件之间的预设间距等于第一成像件的成像距离与两倍的第二成像件焦距之和

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述非成像模组还包括第三光学件和第四光学件，所述装配系统还包括第三成像件和第四成像件，所述第二成像件、第三成像件和第四成像件均配置为超透镜器件，所述第一成像件产生的物象经第三成像件、第四成像件和第二成像件成像于感光元件上。

作为本发明一实施方式的进一步改进，根据光学件之间所需的预设间距，对应调整超透镜器件的焦距。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第三光学件与第四光学件之间的预设间距等于第三成像件的焦距与第四成像件的焦距之和，所述第四光学件与第二光学件之间的预设间距等于第四成像件的焦距与两倍的第二成像件焦距之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一成像件配置为超全息器件，根据第一光学件与第三光学件之间所需的预设间距，对应调整第一成像件的成像距离。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一光学件与第三光学件之间的预设间距等于第一成像件的成像距离与第三成像件的焦距之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述空间形态具体是指：光学件的空间位置和/或光学件的倾斜角度。

与现有技术相比，本发明的实施方式中，装配系统通过在第一光学件上设置第一成像件，在第二光学件上设置第二成像件，并利用第一成像件和第二成像件在感光元件上进行成像，其成像质量可以作为非成像模组装配时的评价标准，实现了将AA制程运用于非成像模组，减小非成像模组的装配误差。

附图说明

图1是本发明优选实施方式中用于非成像模组的装配系统的结构示意图；

图2是本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第一实施方式；

图3是本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第二实施方式；

图4是本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第三实施方式；

图5是本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第四实施方式；

图6是本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第五实施方式；

图7是本发明优选的第一光学件的多种实施方式的俯视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

再者，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到上述术语的限制。上述术语仅用于将这些描述对象彼此区分开。例如，第一光学件可以被称作第二光学件，同样，第二光学件也可以被称作第一光学件，这并不背离该申请的保护范围。

在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。

参考图1所示，本发明的优选的实施方式提供的一种用于非成像模组的装配系统，所述非成像模组包括沿着第一光轴Z1排列的第一光学件11和第二光学件12。本实施例中，非成像模组不具备成像功能。

具体的，所述装配系统包括沿着第二光轴Z2排列的第一成像件21、第二成像件22和感光元件25。本实施例中，装配系统具备成像功能。入射光依次经过第一成像件21和第二成像件22后，在感光元件25上进行成像。感光元件25优选电子感光元件，例如电荷耦合器件(CCD，Charge Coupled Device)、互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary MetalOxide Semiconductor)。

进一步的，所述第一成像件21设置于第一光学件11上，所述第二成像件22设置于第二光学件12上，所述第一光轴Z1与第二光轴Z2相互平行或者相互共线。本实施例中，第一成像件21固定于第一光学件11上，第二成像件22固定于第二光学件12上，当调整第一成像件21和第二成像件22的空间形态时，第一光学件11和第二光学件12的空间形态也随之调整。第一光轴Z1和第二光轴Z2均平行于图1中的Z轴。根据第一光学件11和第二光学件12所需的装配要求(例如装配距离、装配角度)，对应设置第一成像件21和第二成像件22所需的成像要求(例如成像清晰度、锐度等要求)。从而，当第一成像件21和第二成像件22调整至最佳的成像状态(即第一成像件21与第二成像件22沿着第二光轴Z2排列)时，此时第一光学件11和第二光学件12也满足了装配要求(即第一光学件11与第二光学件12沿着第一光轴Z1排列)，减小非成像模组的装配误差，同时减小非成像模组的装配公差。

装配系统通过在第一光学件11上设置第一成像件21，在第二光学件12上设置第二成像件22，并利用第一成像件21和第二成像件22在感光元件25上进行成像，其成像质量可以作为非成像模组装配时的评价标准，实现了将AA制程运用于非成像模组，减小非成像模组的装配误差，同时减小非成像模组的装配公差。

进一步的，所述装配系统包括至少两个第一成像件21以及与第一成像件21数量相对应的第二成像件22，每个第一成像件21与相对应第二成像件22沿着不同的第二光轴Z2排列，前述不同的第二光轴Z2之间相互平行。本实施例中，每个第一成像件21均固定于第一光学件11上，每个第二成像件22均固定于第二光学件12上。以图1为例，第一光学件11上固定有四个第一成像件21，第二光学件12上固定有与第一成像件21相对应的四个第二成像件22。每个第一成像件21与相对应第二成像件22沿着不同的第二光轴(如图1中的Z2，Z2’，Z2”，Z2”’)排列，不同的第二光轴(如图1中的Z2，Z2’，Z2”，Z2”’)之间相互平行，并且不同的第二光轴(如图1中的Z2，Z2’，Z2”，Z2”’)均平行于第一光轴Z1以及图1中的Z轴。由于同一第二光轴(如图1中的Z2，Z2’，Z2”，Z2”’)上的每个成像件的空间形态都决定了成像效果，通过在每个光学件上设置数量不小于两个的成像件，使得所有成像件的位置调整至最佳的成像状态时，每个光学件的装配距离(即光学件沿着图1中Z轴的距离)和装配角度(即光学件相对于图1中X轴和Y轴所在平面的倾斜角度)均满足装配要求。

参考图2所示，本发明优选的用于非成像模组的装配系统的第一实施方式，本实施例中，所述第一成像件21和第二成像件22均配置为基于超表面的超全息器件。当光正入射到第一成像件21时，第一成像件21将会在第二成像件22处产生一定的光强分布，第二成像件22使用第一成像件21传播过来的光场在感光元件25上成像。最终感光元件25上的成像结果是由第一成像件21和第二成像件22共同级联调制的结果，因此成像结果可以用于评价非成像模组的整体装配公差的优化。而且，相比于超透镜器件而言，超全息器件的图像清晰，设计自由度高(例如4f系统对焦距的要求、透镜放大倍率等因素)。

进一步的，所述第一成像件21的出射光在第二光学件12上形成的光斑的外形尺寸与第二成像件22的外形尺寸相匹配。本实施例中，优选第二光学件12上的光斑与第二成像件22的形状(例如圆形)和面积均相等。从而，在调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态时，当第二光学件12上的光斑与第二成像件22重合后，即可确定装配到位，便于进行空间形态的调节，保证光学件校正的精确性。而且，最大程度上保证了光的透过率。

具体的，基于超表面的超全息器件是指超全息器件采用超表面的结构形式，超表面为一层亚波长的人工纳米结构膜，可通过其上设置的纳米结构层来对入射光的振幅、相位和偏振进行调制，实现偏转、聚焦、偏振、色散等多种功能。超表面可实现光束偏转、超透镜、超全息、旋光、消反增透等特性，其在光学领域有着极为重要的应用，从而形成基于超表面的超透镜、基于超表面的超全息。

第一成像件21和第二成像件22均配置为超表面的结构形式，利用超表面的体积小、功能灵活自由的特点，减小了装配系统的占用空间，避免在装配系统安装后造成非成像模组的体积增加。加上超表面采用半导体刻蚀工艺进行加工，制造成本低。

具体的，所述第一光学件11和第二光学件12均配置为超表面器件。本实施例中，同样，超表面器件也是基于超表面的结构形式的器件，在此不做过多赘述。当所有光学件均采用超表面器件时，能够减小非成像模组的体积，此时，同样采用超表面结构形式的装配系统也更适配于该非成像模组。

如图2，以第一光学件11配置为超表面器件为例，第一光学件11包括基底110以及纳米结构层111，纳米结构层111包括多个阵列式排布于基底110上的纳米结构，超表面器件的每个超结构单元的中心和/或顶点位置设有纳米结构。纳米结构可理解为包含全介质或电浆子的、能够导致相位突变的亚波长结构，而超结构单元为通过对超表面器件进行划分而得到以每个纳米结构为中心的结构单元。

纳米结构通过半导体刻蚀工艺成型于基底110上。多个纳米结构阵列式排布于基底110上，其中每个周期中的纳米结构组成一个超结构单元。所述纳米结构的排布方式可为四方排布、六角晶格排布或者环形排布。超结构单元为可密堆积图形，纳米结构的排布方式为四方排布时，该密堆积图形为正四边形；纳米结构的排布方式为六角晶格排布时，该密堆积图形为正六边形；纳米结构的排布方式为环形排布时，该密堆积图形为扇形。每个周期中包含一个纳米结构，并且超结构单元的顶点和/或中心可以设置有纳米结构。在超结构单元为正四边形的情况下，正四边形各顶点和中心位置至少设置有一个纳米结构。同理，扇形、正六边形的情况下也是如此。

所述纳米结构优选配置为偏振不相关结构，该结构对可见光波段光线能量效率使用上有利。偏振不相关结构，例如圆柱形、中空圆柱形、圆孔形、中空圆孔形、正方柱形、正方孔形、中空正方柱形和中空正方孔等结构，亦或者是圆柱形与正方柱形混合排列、圆孔形与正方孔形混合排列。其中，基底110由透光材料构成，基底110透过光时，从而形成透射超表面器件，即透射式超表面器件。

由于第二光学件12均采用了与第一光学件11相同的结构，具体构成可参照第一光学件11，在此不做过多赘述。

具体的，所述第一成像件21(即超全息器件)成型于第一光学件11的基底上，所述第二成像件22(即超全息器件)成型于第二光学件12的基底上。当所有光学件均采用超表面器件时，能够减小非成像模组的体积，此时，同样采用超表面结构形式的装配系统也更适配于该非成像模组。

参考图3所示，本发明优选的第二实施方式提供的一种用于非成像模组的装配系统，该装配系统在上述第一实施方式的基础上，增加了光学件的数量，从而满足不同非成像模组的装配需要。本实施例中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能不另外赘述。

具体的，所述非成像模组还包括第三光学件13和第四光学件14，所述第一光学件11、第二光学件12、第三光学件13和第四光学件14沿着第一光轴Z1排列，所述装配系统还包括设置于第三光学件13上的第三成像件23以及设置于第四光学件14上的第四成像件24，所述第一成像件21、第二成像件22、第三成像件23和第四成像件24沿着第二光轴Z2排列。

纯粹作为非限制性示例，本实施例中非成像模组的光学件数量为四个，且四个成像件均配置为基于超表面的超全息器件，从而满足非成像模组具有不同数量光学件的需求。

当光正入射到第一成像件21时，第一成像件21将会在第二成像件22处产生一定的光强分布，此处的光场作为第二成像件22的入射光场，将在第三成像件23处形成一个新的光场分布，第三成像件23将光场分布在第四成像件24处成像，第四成像件24使用第三成像件23传播过来的光场在感光元件25上成像。最终感光元件25上的成像结果是由四个成像件共同级联调制的结果，因此成像结果可以用于评价非成像模组的整体装配公差的优化。

当然，在未示出的一些实施例中，非成像模组的光学件数量可以为三个，或者两个以上，只要保证所有的成像件均配置为基于超表面的超全息器件即可。

参考图4所示，本发明的优选的第三实施方式提供的一种用于非成像模组的装配系统，该装配系统相比于上述的第一实施方式，将第二成像件22替换为超透镜器件，光斑均匀度好，效率损失小。本实施例中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能不另外赘述。

具体的，所述第一成像件21配置为基于超表面的超全息器件，所述第二成像件22配置为基于超表面的超透镜器件。本实施例中，第一成像件21配置为基于超表面的超全息器件后，能够在第二成像件22的入光侧(即第二成像件22的两倍焦距处)呈现物象(例如图4中呈现箭头形状的物像)，即在第一成像件21的成像距离(即傅里叶变换距离)处呈现物象，第二成像件22配置为超透镜器件后，能够将该物象传递到感光元件25上。

具体的，所述第一光学件11与第二光学件12之间的间距等于第一成像件21的成像距离与两倍的第二成像件22焦距之和。本实施例中，通过调整第一成像件21的成像距离(即傅里叶变换距离)和/或第二成像件22的焦距，能够改变第一光学件11与第二光学件12之间距离，从而满足非成像模组不同的装配要求。

具体的，基于超表面的超透镜器件是指超透镜器件采用超表面的结构形式，超表面的结构形式再次不再过多赘述，该方式同样能够减小装配系统的体积。相对于成像件全部采用超全息器件的方式而言，可以省略复杂的设计过程(例如采用GS算法获取相位分布)，光斑均匀度好，效率损失小。

具体的，所述第一成像件21(即超全息器件)成型于第一光学件11的基底上，所述第二成像件22(即超透镜器件)成型于第二光学件12的基底上。

在未示出的一些实施例中，所述第一成像件21配置为基于超表面的纳米打印器件，所述第二成像件22配置为基于超表面的超透镜器件。本实施例中，第一成像件21配置为纳米打印器件后，也能够在第二成像件22的入光侧(即第二成像件22的两倍焦距处)呈现物象，第二成像件22配置为超透镜器件后，能够将该物象传递到感光元件25上。而且，纳米打印器件的设计较为简单，只需根据目标图样的振幅分布进行纳米器件的排列即可。

具体的，所述第一光学件11与第二光学件12之间的间距等于第一成像件21的成像距离与两倍的第二成像件22焦距之和。本实施例中，由于纳米打印器件的成像距离为0，因此，通过调整第二成像件22的焦距(即超透镜器件的焦距)，能够改变第一光学件11与第二光学件12之间距离，从而满足非成像模组不同的装配要求。

具体的，所述第一成像件21(即纳米打印器件)成型于第一光学件11的基底上，所述第二成像件22(即超透镜器件)成型于第二光学件12的基底上。

参考图5所示，本发明的优选的第四实施方式提供的一种用于非成像模组的装配系统，该装配系统在上述第三实施方式的基础上，增加了光学件的数量，从而满足不同非成像模组的装配需要。本实施例中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能不另外赘述。

具体的，所述非成像模组还包括第三光学件13和第四光学件14，所述第一光学件11、第三光学件13、第四光学件14和第二光学件12沿着第一光轴Z1排列，所述装配系统还包括设置于第三光学件13上的第三成像件23以及设置于第四光学件14上的第四成像件24，所述第一成像件21、第三成像件23、第四成像件24和第二成像件22沿着第二光轴Z2排列，所述第三成像件23和第四成像件24均配置为基于超表面的超透镜器件。

本实施例中，第一成像件21为超全息器件，能够在第三成像件23的入光侧呈现物象，即在第一成像件21的成像距离(即傅里叶变换距离)处呈现物象，第三成像件23、第四成像件24和第二成像件22均配置为超透镜器件后，能够将该物象传递到感光元件25上。

具体的，所述第三光学件13与第四光学件14之间的距离等于第三成像件23的焦距与第四成像件24的焦距之和。本实施例中，第三成像件23与第四成像件24构成双远心光路，从而在第四成像件24的焦距处呈现物象。

具体的，所述第三成像件23与第四成像件24的焦距相同。本实施例中，第三成像件23和第四成像件24配置为超透镜器件，且第三成像件23与第四成像件24的焦距相同，从而构成4f系统，能够确保4f系统下像平面和物平面完全一致。

具体的，所述第一光学件11与第三光学件13之间的距离等于第一成像件21的成像距离与第三成像件23的焦距之和，所述第四光学件14与第二光学件12之间的间距等于第四成像件24的焦距与两倍的第二成像件22焦距之和。

本实施例中，为了实现装配系统的成像要求满足非成像模组的装配要求，还需要确保第一光学件11与第三光学件13之间的间距s1等于第一成像件21的成像距离f1(即傅里叶变换距离)与第三成像件23的焦距f3之和，确保第三光学件13与第四光学件14之间的间距s2等于第三成像件23的焦距f3与第四成像件24的焦距f4之和，以及确保第四光学件14与第二光学件12之间的间距等于第四成像件24的焦距f4与两倍的第二成像件22焦距f2之和。此时的双远心光路在第四成像件24的焦距f4处会呈现一个放大倍率β＝f4/f3的实像，通过第二成像件22后，即透镜成像原理，在两倍的第二成像件22焦距f2处呈现等大倒立的实像。

在未示出的一些实施例中，非成像模组光学件的数量可以是六个、八个以及更多，通过增加更多的第三光学件13和第四光学件14来实现。或者，非成像模组光学件的数量还可以是三个、五个以及更多，通过省略第二成像件22、省略第二成像件22后增加更多的第三光学件13和第四光学件14来实现。

参考图6所示，本发明的优选的第五实施方式提供的一种用于非成像模组的装配系统，该装配系统相比于上述的第四实施方式，将第一成像件21替换为纳米打印器件，可以省略相位计算过程。本实施例中相同的标号代表相同的元件具有相似的功能不另外赘述。

本实施例中，第一成像件21配置为纳米打印器件后，也能够在第三成像件23的入光侧(即在第三成像件23的焦距处)呈现物象，即在第一成像件21的成像距离(纳米打印器件的成像距离为0)处呈现物象，第三成像件23、第四成像件24和第二成像件22均配置为超透镜器件后，能够将该物象传递到感光元件25上。

具体的，所述第一光学件11与第三光学件13之间的距离等于第一成像件21的成像距离与第三成像件23的焦距之和。本实施例中，由于第一成像件21采用纳米打印器件，纳米打印器件的成像距离为0，因此，第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1就等于第三成像件23的焦距f3。

具体的，所述第一光学件11、第二光学件12、第三光学件13和第四光学件14均配置为超表面器件。本实施例中，同样，超表面器件也是基于超表面的结构形式的器件，在此不做过多赘述。当所有光学件均采用超表面器件时，能够减小非成像模组的体积，此时，同样采用超表面结构形式的装配系统也更适配于该非成像模组。

由于第三光学件13和第四光学件14均采用了与第一光学件11相同的结构，具体构成可参照第一光学件11，在此不做过多赘述。

进一步的，第一成像件21配置为基于超表面的超全息器件或者纳米打印器件时，第一成像件21成型于第一光学件12的基底上。第二成像件22配置为基于超表面的超全息器件或者基于超表面的超透镜器件时，第二成像件22成型于第二光学件12的基底上。第三成像件23配置为基于超表面的超全息器件或者基于超表面的超透镜器件时，第三成像件23成型于第三光学件13的基底上。第四成像件24配置为基于超表面的超全息器件或者基于超表面的超透镜器件时，第四成像件24成型于第四光学件14的基底上。

具体的，所述超全息器件、纳米打印器件和超透镜器件均成型于相对应的光学件的基底上。本实施例中，超全息器件、纳米打印器件和超透镜器件均成型于光学件(超表面器件)的基底上，即超全息器件、纳米打印器件和超透镜器件通过刻蚀的方式成型于光学件的基底上，使得装配系统与非成像模组的集成化程度更高，进一步减小了装配系统和非成像模组的体积。

优选的，第一实施例和第二实施例中的所有超全息器件均成型于相对应的光学件的基底上。第三实施例、第四实施例和第五实施例中的所有超全息器件、纳米打印器件和超透镜器件均成型于相对应的光学件的基底上。

纯粹作为非限制性示例，优选同一光学件上的多个(不小于两个)成像件环绕于光学件的纳米结构层。

进一步的，考虑到每个光学件上设置数量不小于两个的成像件，同一光学件上的成像件(例如第一光学件11上的多个第一成像件21)可以采用相同的结构(例如全部配置为超全息器件或者全部配置为超透镜器件)，也可以采用不同的结构(例如部分配置为超全息器件、部分配置为超透镜器件)。如图7，以第一光学件11为例，图中的第一成像件21为圆形时，即表示第一成像件21配置为超透镜器件，图中的第一成像件21为矩形时，即表示第一成像件21配置为超全息器件。如图7a、7b、7c，同一光学件上的成像件均配置为超全息器件，且成像件的数量不小于两个(即两个、三个、四个)。如图7d、7e、7f，同一光学件上的成像件均配置为超透镜器件，且成像件的数量为不小于两个(即两个、三个、四个)。如图7g、7h、7i，同一光学件上的成像件部分配置为超全息器件、部分配置为超透镜器件，且成像件的数量不小于两个(即两个、三个、四个)。

根据本发明的另一方面，本发明的具体实施方式还涉及一种用于非成像模组的装配方法，用于非成像模组的装配系统的构成和功能如上所述，这里不再赘述。

具体的，一种用于非成像模组的装配方法，适用于根据本发明的非成像模组的装配系统，所述装配方法包括如下步骤：

S1、沿着第二光轴Z2方向排列第一成像件21、第二成像件22和感光元件25；

S2、调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态，以使第二成像件22的出射光在感光元件25上进行成像；

S3、当感光元件25上的成像质量达到最佳时，所述第一光学件11和第二光学件12满足预设的空间形态。

本实施例中，所述步骤S1中，当每个光学件上设置多个成像件时，可以将每个第一成像件21与相对应的第二成像件22沿着不同的第二光轴(如图1中的Z2，Z2’，Z2”，Z2”’)进行排列。

所述步骤S2中，由于第一成像件21固定于第一光学件11上，第二成像件22固定于第二光学件12上，因此，调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态，即相当于调整第一成像件21和第二成像件22的空间形态。而且，在调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态时，需要确保第二成像件22与感光元件25之间的成像距离不变，便于装配系统的成像。

所述步骤S3中，感光元件25上的成像质量达到最佳，可以是感光元件25上成像的清晰度、锐度达到最佳。预设的空间形态，具体是指非成像模组满足装配要求，即光学件的装配距离和装配角度满足要求。

根据装配系统在感光元件25上的成像质量，对应调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态，当成像质量达到最佳时，能够准确地确定第一光学件11和第二光学件12的空间形态，实现了将AA制程运用于非成像模组，减小非成像模组的装配公差。

最终感光元件25上的成像质量是由两个成像件共同级联调制的结果，成像结果可以用于评价非成像模组的整体装配公差的优化，通过调节第二成像件22的成像质量，可以实现对于非成像模组的AA制程级联优化。

具体的，所述空间形态具体是指：光学件的空间位置和/或光学件的倾斜角度。本实施例中，所述步骤S2中，光学件的空间形态包括光学件的空间位置以及光学件的倾斜角度，优选共同调整光学件的空间位置和光学件的倾斜角度，也即共同调整光学件的装配距离(即光学件沿着图1中X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的距离)和光学件的装配角度(即光学件相对于图1中X轴、Y轴、Z轴的倾斜角度)。

进一步的，如图2，当采用第一实施方式中的装配系统进行装配时，所述第一成像件21和第二成像件22均配置为超全息器件，根据第一光学件11与第二光学件12之间所需的预设间距s1，对应调整第一成像件21的成像距离f1(即傅里叶变换距离)。本实施例中，根据非成像模组的装配要求，对应调整或设置成像件(即超全息器件)的成像距离(即傅里叶变换距离)，从而满足不同非成像模组的装配要求。

进一步的，所述第一成像件21的目标场振幅Axy与第二成像件22的形状尺寸相一致。本实施例中，第一成像件21与第二成像件22级联成像。对于第一成像件21来说，若入射光为准直激光光源，那么入射光场为均匀平面波，第一成像件21的傅里叶变换距离即为第一成像件21与第二成像件22之间的间距，也即第一光学件11与第二光学件12之间的预设间距s1，从而使得非成像模组满足装配要求。

将第一成像件21的目标场振幅Axy设计为与第二成像件22的形状尺寸相一致，使得第一成像件21形成光斑的外形尺寸与第二成像件22的外形尺寸相匹配。第一成像件21的目标场振幅Axy设计为与第二成像件22的形状和尺寸相一致后，在调整第一光学件11和第二光学件12的空间形态时，当第二光学件12上的光斑与第二成像件22重合后，即可确定装配到位，便于进行空间形态的调节，保证光学件校正的精确性。而且，最大程度上保证了光的透过率。

进一步的，通过GS算法、深度学习、遗传退火或者wintingerflow算法，获取第一成像件21达到目标场振幅Axy时所需的相位分布。本实施例中，在确定入射至第一成像件21上的入射光场振幅A0、第一成像件21的傅里叶变换距离(也即第一光学件11与第二光学件12之间的预设间距s1)后，通过上述的优化算法，能够得出第一成像件21达到目标场振幅Axy时所需的相位分布。

具体的，所述GS算法包括如下步骤：

Sa、选取一个初始相位分布φx，并与已知的入射光场振幅A0结合，经过傅里叶变换得到第一相位分布φ1和第一场振幅A1；

Sb、在第一场振幅A1与预设的目标场振幅Axy不同时，将目标场振幅Axy与第一相位分布φ1结合，经过逆傅里叶变换得到第二相位分布φ2，将第二相位分布φ2替换步骤Sa中的初始相位分布φx后，重复步骤Sa，直至第一场振幅A1与目标场振幅Axy相同；

Sc、在第一场振幅A1与预设的目标场振幅Axy相同时，步骤Sb中的第二相位分布φ2即为第一成像件21达到目标场振幅Axy时所需的相位分布。

进一步的，如图3，当采用第二实施方式中的装配系统进行装配时，所述第一成像件21、第二成像件22、第三成像件23和第四成像件24均配置为超全息器件。根据第一光学件11与第二光学件12之间所需的预设间距s1，对应调整第一成像件21的成像距离f1；根据第二光学件12与第三光学件13之间所需的预设间距s2，对应调整第二成像件22的成像距离f2；根据第三光学件13与第四光学件14之间所需的预设间距s3，对应调整第三成像件23的成像距离f3。以此类推，根据第n光学件与第n+1光学件之间所需的预设间距sn，对应调整第n成像件的成像距离fn。

将第二成像件22的目标场振幅Axy设计为与第三成像件23的形状尺寸相一致，将第三成像件23的目标场振幅Axy设计为与第四成像件24的形状尺寸相一致。确定第二成像件22的傅里叶变换距离(也即第二光学件12与第三光学件13之间的预设间距s2)以及第三成像件23的傅里叶变换距离(也即第三光学件13与第四光学件14之间的预设间距s3)后，通过GS算法得出第二成像件22达到目标场振幅Axy时所需的相位分布，以及第三成像件23达到目标场振幅Axy时所需的相位分布。

进一步的，如图4，当采用第三实施方式中的装配系统进行装配时，所述第二成像件22配置为超透镜器件，所述第一成像件21产生的物象经第二成像件22成像于感光元件25上。本实施例中，第一成像件21配置为超全息器件或者纳米打印器件时，在第一成像件21的成像距离f1处形成物象、在第二成像件22的两倍焦距f2处形成物象。

进一步的，根据第一光学件11与第二光学件12之间所需的预设间距s1，对应调整第一成像件21的成像距离f1和/或第二成像件22的焦距f2。本实施例中，第一成像件21配置为超全息器件时，第一成像件21的成像距离f1即为傅里叶变换距离，此时可以调整第一成像件21的成像距离f1和/或第二成像件22的焦距f2，来满足第一光学件11与第二光学件12之间所需的预设间距s1。第一成像件21配置为纳米打印器件时，第一成像件21的成像距离f1固定为0，此时只能调整第二成像件22的焦距f2，来满足第一光学件11与第二光学件12之间所需的预设间距s1。

具体的，所述第一光学件11与第二光学件12之间的预设间距s1等于第一成像件21的成像距离f1与两倍的第二成像件22焦距f2之和。本实施例中，第一成像件21配置为超全息器件时，第一光学件11与第二光学件12之间的预设间距s1等于第一成像件21的傅里叶变换距离与两倍的第二成像件22焦距f2之和。第一成像件21配置为纳米打印器件时，第一光学件11与第二光学件12之间的预设间距s1等于两倍的第二成像件22焦距f2。

进一步的，如图5，当采用第四实施方式中的装配系统进行装配时，所述非成像模组还包括第三光学件13和第四光学件14，所述装配系统还包括第三成像件23和第四成像件24，所述第二成像件22、第三成像件23和第四成像件24均配置为超透镜器件，所述第一成像件21产生的物象经第三成像件23、第四成像件24和第二成像件22成像于感光元件25上。

本实施例中，相比于成像件均采用超全息器件的方案而言，将部分成像件采用超透镜器件，使用透镜成像原理进行嵌套成像，可以省略GS算法的复杂设计过程。

进一步的，根据光学件之间所需的预设间距，对应调整超透镜器件的焦距。本实施例中，根据非成像模组的装配要求，对应调整或设置成像件(即超透镜器件)的焦距，从而满足不同非成像模组的装配要求。

具体的，光学件之间所需的预设间距包括第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1、第三光学件13与第四光学件14之间的预设间距s2、第四光学件14与第二光学件12之间的预设间距s3。对应调整超透镜器件的焦距包括调整第一成像件21、第二成像件22、第三成像件23和第四成像件24的焦距。

具体的，所述第三光学件13与第四光学件14之间的预设间距s2等于第三成像件23的焦距f3与第四成像件24的焦距f4之和，所述第四光学件14与第二光学件12之间的预设间距s3等于第四成像件24的焦距f4与两倍的第二成像件22焦距f2之和。

本实施例中，第三成像件23与第四成像件24构成双远心光路(当第三成像件23与第四成像件24的焦距相等时，则构成4f系统，能够确保4f系统下像平面和物平面完全一致)。此时的光路变为双远心光路，在第四成像件24的焦距f4处会呈现一个放大倍率β＝f4/f3的实像，通过第二成像件22后，即透镜成像原理，在两倍的第二成像件22焦距f2处呈现等大倒立的实像。

具体的，所述第一成像件21配置为超全息器件，根据第一光学件11与第三光学件13之间所需的预设间距，对应调整第一成像件21的成像距离f1。本实施例中，所述第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1等于第一成像件21的成像距离f1(即傅里叶变换距离)与第三成像件23的焦距f3之和。当第一成像件21配置为超全息器件时，可以对应调整或者设置第一成像件21的傅里叶变换距离f1和/或第三成像件23的焦距f3，来来改变第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1，从而满足光学件之间所需的预设间距。

进一步的，如图6，当采用第五实施方式中的装配系统进行装配时，所述第一成像件21配置为纳米打印器件，所述第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1等于第一成像件21的成像距离f1与第三成像件23的焦距f3之和。本实施例中，由于第一成像件21采用纳米打印器件，纳米打印器件的成像距离为0，因此，第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1就等于第三成像件23的焦距f3，此时仅能通过调整第三成像件23的焦距f3来改变第一光学件11与第三光学件13之间的预设间距s1。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。