CN102829953A - 一种快速及全面检测镜头致动器的装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种快速及全面检测镜头致动器的装置、系统和方法，装置包括用于固定镜头致动器的支架、锥形体和摄像头，所述的锥形体外表面为镜面，锥形体安装在支架顶部，摄像头悬于锥形体上方。系统包括检测装置、控制板和电脑，电脑发出控制指令给控制板，通过控制板控制镜头致动器工作，摄像头采集锥形体反射的光线，并传输给电脑进行检测处理。其采用锥形镜反射镜头致动器的镜筒内的影像，通过摄像头采集影像，从而计算出镜头致动器的运动情况。本发明可实现快速的检测方法，有利于量产时作质量检测及控制。且本发明可实现全面检测，检测项目包括在不同控制下，镜头行程及倾斜幅度等。

Description

一种快速及全面检测镜头致动器的装置、系统和方法

技术领域

本发明公开一种镜头致动器的检测装置和方法，特别是一种快速及全面检测镜头致动器的装置、系统和方法。

背景技术

随着数码影像技术的逐步发展，数码照相机、数码摄像机等数码影像产品在人们生活的应用也越来越广泛，数码影像产品的像素也越做越高。目前，大部份采用高于二百万像素的高像素摄像头的数码产品中，都需要通过一个镜头致动器去改变镜头位置，以达到自动对焦、改善相片或影片质量的目的。另一方面，由于这一类高像素摄像头在数码产品上日益普遍，所以相关的镜头致动器需求也不断上升。在镜头致动器大量生产的过程中，需要一种快速而全面的方法去检测镜头致动器的方法，控制质量。在对于镜头致动器的全面的检测过程中，检测的项目，除了控制镜头致动器与镜头行程（镜头和影像传感器之间的相对距离）的关系外，还应包括检测镜头倾斜幅度。原因是，如果镜头倾斜幅度过大的时候，纵使影像正中部分对了焦，影像边缘亦会产生失焦现象，影响影像的质量。另外，在众多镜头致动器中，有一种倾斜式防震镜头致动器（例如专利号为US2009/0237517的美国专利及专利号为200810090504.1的中国专利），会故意改变镜头倾斜幅度，以达到光学防抖的效果。对这一种致动装置来说，镜头的倾斜幅度会直接影响光学防抖的效果，所述镜头的倾斜幅度便显得更加重要。

　　现有技术中，传统的对于镜头致动器的全面检测方法是，需要先将假镜头放进镜头致动器中，再用不同的方法去量度假镜头的行程及倾斜幅度。例如：在上方利用距离感应器量度镜头上面的位置，从而计算行程；在假镜头下方镀一层反光膜，用激光射向反光膜，根据反射后激光的位置，计算镜头倾斜度。

传统的检测方法中，需要将假镜头在镜头致动器检测前后被插入镜头致动器及被从镜头致动器中移除，会引起以下几个问题：

一、需要额外的工具、人手及时间去插入及移除假镜头，不仅增加了检测成本，而且还增加了营运费用，降低了镜头致动器的生产速度；

二、插入及移除假镜头时，则会有机会引起镜头致动器及假镜头的磨损，从而增加了镜头致动器的生产不良率，间接增加了检测成本及营运费；

三、由于镜头致动器在检测过程中的磨损引起的灰尘可能会隐藏在镜头致动器中，在镜头致动器装配上相机模块后，隐藏的灰尘可能会跳落影像传感器上，而影响相机的影像质量，增加相机模块的不良率。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的镜头致动器检测存在的上述问题，本发明提供一种新的快速及全面检测镜头致动器的装置和方法，其采用锥形镜反射镜头致动器的镜筒内的影像，通过摄像头采集影像，从而计算出镜头致动器的运动情况。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种快速及全面检测镜头致动器的装置，装置包括用于固定镜头致动器的支架、锥形体和摄像头，所述的锥形体外表面为镜面，锥形体安装在支架顶部，摄像头悬于锥形体上方。

一种采用上述的快速及全面检测镜头致动器的装置的系统，该系统包括检测装置、控制板和电脑，电脑发出控制指令给控制板，通过控制板控制镜头致动器工作，摄像头采集锥形体反射的光线，并传输给电脑进行检测处理。

一种采用上述的快速及全面检测镜头致动器的装置检测镜头致动器的方法，该方法包括下述步骤：

A、 将镜头致动器放置在支架上，使锥形体位于镜头致动器的镜筒内；

B、 摄像头采集经过锥形体反射的镜筒内部的特征；

C、 改变镜头致动器内的镜筒的行程和/或倾斜角度；

D、 摄像头再次采集镜筒行程和/或倾斜角度改变后经过锥形体反射的镜筒内部的特征；

E、 根据镜筒内的特征在摄像头成像上的改变，能够计算得到：

d_i - e_i = Δd_i = kΔp_i , i

其中，d_i 是镜筒底部和支架之间的距离；e_i是镜筒底部和支架之间在没有改变镜筒的行程和/或倾斜角度时的距离；Δp_i是在图像中特征在改变镜筒的行程和/或倾斜角度后，相对于没有改变镜筒的行程和/或倾斜角度时的位置改变(单位为像素)，k是像素和目标物理距离之间的关系系数；

F、 根据Δd_i 能够计算得知镜筒的行程S和倾斜度θx和θy：

S = S（Δd_i ）/4

　　θx = tan^-1(d ₃ – d ₄)/a

θy = tan^-1(d ₁ – d ₂)/a

其中， a是镜筒的直径，d ₁ 为位置一时，镜筒底部最高处和支架之间的距离，d ₂为位置一时，镜筒底部最低处和支架之间的距离，d ₃为位置二时，镜筒底部最高处和支架之间的距离，d ₄为位置二时，镜筒底部最低处和支架之间的距离。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的锥形体的斜面角度满足通过斜面反射的镜头致动器内部的光线能够射入摄像头内。

所述的锥形体的斜面角度为45°。

所述的锥形体固定安装在承托物上，承托物固定安装在支架上。

所述的锥形体为圆锥体、四棱锥或三棱锥。

所述的步骤A中，锥形体尖端位于镜头致动器的镜筒的中心线位置。

本发明的有益效果是：本发明不需要放假镜头在镜筒中，只需要将镜头致动器放在平台上，锥形镜在镜筒中间，并不会接触镜筒。因此，可避免使用假镜头所引发的三个问题。本发明相对于现有技术来讲可以达到降低成本、改进检测速度以及生产镜头致动器及相机模块的良率。在不需要附加假镜头或其他临时（临时的意思是在检测后需要被移除）东西在镜头致动器中的情况下，可以实现检测镜头致动器。本发明可实现快速的检测方法，有利于量产时作质量检测及控制。且本发明可实现全面检测，检测项目包括在不同控制下，镜头行程及倾斜幅度等。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明系统方框图。

图2为本发明俯视结构示意图。

图3为本发明剖面结构示意图。

图4为本发明实施例一结构示意图。

图5为本发明实施例二结构示意图。

图6为本发明使用状态一结构示意图。

图7为本发明使用状态二结构示意图。

图8为本发明系统流程图。

图中，1-摄像头，2-锥形体，3-承托物，4-支架，5-光线线路，6-外壳，7-镜筒，8-正方锥形体，9-三角锥形体。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请参看附图2至附图5，本发明中的快速及全面检测镜头致动器的装置主要包括用于固定镜头致动器的支架4、锥形体2和摄像头1，其中，锥形体2外表面为镜面，可用于反射镜筒7内的特征影像，本实施例中，锥形体2的斜面（即锥形体2四周的外表面）角度满足通过斜面反射的镜头致动器的镜筒7内部的光线能够射入摄像头1内即可，即摄像头1能够采集到经锥形体2反射的镜筒7内部的光线，以便于进行后期的计算工作。本实施例中，锥形体2的斜面角度优选为45°。本发明中，锥形体2可采用正方锥形体8，其结构请参看附图4，也可以采用三角锥形体9，其结构请参看附图5，或者，也可以采用圆锥体或其他结构的锥形体。本实施例中，锥形体2固定安装在承托物3上，承托物3固定安装在支架4上，具体实施时，可根据实际需要决定是否设置承托物3以及承托物3的高度。摄像头1悬吊于锥形体2的正上方，以采集锥形体2反射的光线。

请参看附图1，本发明同时保护一种采用上述的快速及全面检测镜头致动器的装置的系统，该系统包括检测装置（即上述快速及全面检测镜头致动器的装置）、控制板和电脑，控制板用于控制被检测的镜头致动器的工作，电脑发出控制指令给控制板，通过控制板控制镜头致动器工作（前后运动或倾斜运动），摄像头1采集锥形体2反射的光线，并传输给电脑进行检测处理。

请参看附图8，本发明中，采用上述的快速及全面检测镜头致动器的装置检测镜头致动器的方法，该方法包括下述步骤：

A、 将镜头致动器放置在支架4上，使锥形体2位于镜头致动器的镜筒7（镜头致动器通常包括镜筒7和外壳6两大部件，镜筒7设置外壳6内）内，本实施例中，优选为锥形体2尖端位于镜头致动器的镜筒7的中心线位置，即锥形体2中心线与镜头7的中心线相重合；

B、 摄像头1采集经过锥形体2反射的镜筒7内部的特征（如螺纹或特殊的标志等）影像，光路5请参看附图3、附图6和附图7；

C、 改变镜头致动器内的镜筒7的行程和/或倾斜角度；

D、 摄像头1再次采集镜筒7行程和/或倾斜角度改变后经过锥形体2反射的镜筒7内部的同一特征影像；

E、 根据镜筒7内的特征影像在摄像头1上成像的改变，能够计算得到：

d_i - e_i = Δd_i = kΔp_i , i

其中，d_i 是镜筒7底部和支架4之间的距离；e_i是镜筒7底部和支架4之间在没有改变镜筒7的行程和/或倾斜角度时的距离；Δp_i是在图像中特征影像在改变镜筒7的行程和/或倾斜角度后，相对于没有改变镜筒7的行程和/或倾斜角度时的位置改变(Δp_{i 的}单位为像素)，k是像素和目标物理距离之间的关系系数，可通过试验获得，Δp_i 在越来越大时侯，表示特征在图像中越来越接近中心；

F、 根据Δd_i 能够计算得知镜筒7的行程S和倾斜度θx和θy，请参看附图6和附图7：

S = S（Δd_i ）/4

　　θx = tan^-1(d ₃ – d ₄)/a

θy = tan^-1(d ₁ – d ₂)/a

其中， a是镜筒7的直径，请参看附图6，d ₁ 为位置一时，镜筒7底部最高处和支架4之间的距离，d ₂为位置一时，镜筒7底部最低处和支架4之间的距离，请参看附图7，d ₃为位置二时，镜筒7底部最高处和支架4之间的距离，d ₄为位置二时，镜筒7底部最低处和支架4之间的距离。根据在不同控制下的镜筒7的行程和倾斜角度，和标准值比较，判断镜头致动器的质量。

本发明相对于现有技术来讲可以达到降低成本、改进检测速度以及生产镜头致动器及相机模块的良率。在不需要附加假镜头或其他临时（临时的意思是在检测后需要被移除）东西在镜头致动器中的情况下，可以实现检测镜头致动器。本发明可实现快速的检测方法，有利于量产时作质量检测及控制。且本发明可实现全面检测，检测项目包括在不同控制下，镜头行程及倾斜幅度等。

Claims (8)

1.一种快速及全面检测镜头致动器的装置，其特征是：所述的装置包括用于固定镜头致动器的支架、锥形体和摄像头，所述的锥形体外表面为镜面，锥形体安装在支架顶部，摄像头悬于锥形体上方。

2.根据权利要求1所述的快速及全面检测镜头致动器的装置，其特征是：所述的锥形体的斜面角度满足通过斜面反射的镜头致动器内部的光线能够射入摄像头内。

3.根据权利要求2所述的快速及全面检测镜头致动器的装置，其特征是：所述的锥形体的斜面角度为45°。

4.根据权利要求1或2或3所述的快速及全面检测镜头致动器的装置，其特征是：所述的锥形体固定安装在承托物上，承托物固定安装在支架上。

5.根据权利要求1或2或3所述的快速及全面检测镜头致动器的装置，其特征是：所述的锥形体为圆锥体、四棱锥或三棱锥。

6.一种采用如权利要求1至5中任意一项所述的快速及全面检测镜头致动器的装置的系统，其特征是：所述的系统包括检测装置、控制板和电脑，电脑发出控制指令给控制板，通过控制板控制镜头致动器工作，摄像头采集锥形体反射的光线，并传输给电脑进行检测处理。

7.一种采用如权利要求1至5中任意一项所述的快速及全面检测镜头致动器的装置检测镜头致动器的方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：

将镜头致动器放置在支架上，使锥形体位于镜头致动器的镜筒内；

摄像头采集经过锥形体反射的镜筒内部的特征；

改变镜头致动器内的镜筒的行程和/或倾斜角度；

摄像头再次采集镜筒行程和/或倾斜角度改变后经过锥形体反射的镜筒内部的特征；

根据镜筒内的特征在摄像头成像上的改变，能够计算得到：

d_i - e_i = Δd_i = kΔp_i , iÎ[1,4]

其中，d_i 是镜筒底部和支架之间的距离；e_i是镜筒底部和支架之间在没有改变镜筒的行程和/或倾斜角度时的距离；Δp_i是在图像中特征在改变镜筒的行程和/或倾斜角度后，相对于没有改变镜筒的行程和/或倾斜角度时的位置改变(单位为像素)，k是像素和目标物理距离之间的关系系数；

根据Δd_i 能够计算得知镜筒的行程S和倾斜度θx和θy：

S = S（Δd_i ）/4

　　θx = tan^-1(d ₃ – d ₄)/a

θy = tan^-1(d ₁ – d ₂)/a

其中，a是镜筒的直径，d ₁ 为位置一时，镜筒底部最高处和支架之间的距离，d ₂为位置一时，镜筒底部最低处和支架之间的距离，d ₃为位置二时，镜筒底部最高处和支架之间的距离，d ₄为位置二时，镜筒底部最低处和支架之间的距离。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征是：所述的步骤A中，锥形体尖端位于镜头致动器的镜筒的中心线位置。

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