CN108871732A - 光学检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一光学检测设备，其应用于检测一被测定物，光学检测设备包括一第一发光部、一第一分光镜、一第一准直镜、第一感光部、一第二分光镜、一第二感光部、一第二聚焦透镜、一第二发光部、一第二准直镜、一第三感光部、及一第三聚焦透镜。本发明提供的光学检测设备能够同时检测一音圈马达的高度偏差、倾斜角度及左右的移动量。本发明的有益效果是能同时检测音圈马达的高度偏差、倾斜角度及左右的移动量的光学检测设备。

Description

光学检测设备

技术领域

本发明是关于一种光学检测设备，且特别是一种能够同时检测音圈马达的高度偏差(Z值)、倾斜角度(α值及β值)及左右的移动量(X值及Y值)的光学检测设备。

背景技术

VCM(Voice Coil Motor)，是马达的一种。因为原理和扬声器类似，所以称为音圈马达，具有高频响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。现今，智能型手机的相机模块广泛的使用音圈马达实现自动对焦功能，通过音圈马达可以调节镜头的位置，呈现清晰的图像。

此外，在组装该相机模块之前，通常会使用传统检测三轴的光学检测设备1(请参阅图1，图1所绘示为传统的光学检测设备1的示意图)对音圈马达的倾斜角度(α值及β值)及高度偏差(Z值)进行测量，以确保相机模块的成像质量。另外，音圈马达在移动时所产生的左右的移动量(X值及Y值)也会间接影响到该相机模块的成像质量。然而，光学检测设备1却无法测量出音圈马达的左右的移动量，所以通过光学检测设备1检测的相机模块还是会有少数的瑕疵品的产生。

因此，如何设计一个能够同时检测音圈马达的高度偏差、倾斜角度及左右的移动量的光学检测设备，便是本领域具有通常知识者值得去思量地。

发明内容

本发明之目的在于提供一光学检测设备，该光学检测设备能够同时检测音圈马达的高度偏差、倾斜角度及左右的移动量的光学检测设备。

本发明提供一光学检测设备，其应用于检测一被测定物，光学检测设备包括一第一发光部、一第一分光镜、一第一准直镜、第一感光部、一第二分光镜、一第二感光部、一第二聚焦透镜、一第二发光部、一第二准直镜、一第三感光部、及一第三聚焦透镜。其中，第一发光部用以产生一第一色光，第一分光镜是位于该第一发光部的下方处，且第一准直镜位于第一发光部及第一分光镜之间。此外，第一发光部、第一准直镜、第一分光镜、第一滤光片及被测定物依序排列呈直线式排列，且第一发光部、第一准直镜、第一分光镜、第一滤光片及被测定物所形成的直线式排列被定义为一第一虚拟直线。另外，第一感光部是位于第一分光镜的其中一侧，第一感光部、第二分光镜位及第一分光镜依序排列呈直线状，且第一感光部、第二分光镜位及第一分光镜所形成的直线式排列被定义为一第二虚拟直线。此外，第二感光部位于第二分光镜的其中一侧，第二分光镜、第二聚焦透镜及第二感光部依序排列呈直线状，且第二分光镜、第二聚焦透镜及第二感光部所形成的直线式排列被定义为一第三虚拟直线。另外，第二发光部是用以产生一第二色光，第二发光部、第二准直镜及被测定物依序排列呈直线式排列，且第二发光部、第二准直镜及被测定物所形成的直线式排列被定义为一第四虚拟直线。此外，第三感光部及第二发光部被第一虚拟直线分隔于不同的一侧，第三感光部、第三聚焦透镜及被测定物依序排列呈直线式排列，且第三感光部、第三聚焦透镜及被测定物所形成的直线式排列被定义为一第五虚拟直线。其中，第一虚拟直线垂直于该第二虚拟直线，第一虚拟直线平行于该三虚拟直线，且第四虚拟直线与该五虚拟直线之间具有一夹角。

在上所述之光学检测设备，其中该第一色光的直径大小为5mm，该第二色光的直径大小为0.3mm。

在上所述之光学检测设备，其中该被测定物为一音圈马达。

在上所述之光学检测设备，其中该被测定物上方设有一反射镜。

在上所述之光学检测设备，其中该夹角为一锐角。

在上所述之光学检测设备，其中该第一滤光片用于过滤从该反射镜反射回来的第二色光。

在上所述之光学检测设备，还包括一主壳体及一控制面板，该第一感光部、该第二感光部、该第三感光部及该控制面板皆设置于该主壳体内部。

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图式，作详细说明如下。需注意的是，所附图式中的各组件仅是示意，并未按照各组件的实际比例进行绘示。

附图说明

图1所绘示为传统的光学检测设备1的示意图。

图2所绘示为本实施例之光学检测设备2与被测定物8之间的位置关系的示意图。

图3所绘示为光学检测设备2的立体图。

图4所绘示为第一色光的其中一个动作路径的示意图。

图5所绘示为第一色光的另一个动作路径的示意图。

图6所绘示为第二色光的动作路径的示意图。

图7所绘示为第一色光及第二色光的动作路径的示意图。

具体实施方式

请参阅图2及图3，图2所绘示为本实施例之光学检测设备2与被测定物8之间的位置关系的示意图，图3所绘示为光学检测设备2的立体图。光学检测设备2是应用于检测一被测定物8的高度偏差(Z值)、倾斜角度(α值及β值)及左右的移动量(X值及Y值)，被测定物8例如为一音圈马达，且被测定物8上方会设有一反射镜81。光学检测设备2包括一主壳体200、一第一发光部20、一第一准直镜21、一第一分光镜22、一第一滤光片23、一第一感光部24、一第二分光镜25、一第二感光部27、一第二聚焦透镜26、一第二发光部30、一第二准直镜31、一第三感光部33及一第三聚焦透镜32。其中，第一发光部20会产生一第一色光，第二发光部30会产生一第二色光，第一发光部20及该第二发光部30皆为一雷射二极管，且第一色光的波长范围是不同于第二色光的波长范围。另外，在本实施例中，第一色光为一红色的激光束，其光束的直径大小为5mm，第二色光为一红色的激光束，其光束的直径大小为0.3mm。

此外，第一分光镜22是位于第一发光部20的下方处，而第一准直镜21位于第一发光部20及第一分光镜22之间。其中，第一发光部20、第一准直镜21、第一分光镜22、第一滤光片23及被测定物8是依序排列呈直线式排列。详细来说，第一发光部20、第一准直镜21、第一分光镜22、第一滤光片23及被测定物8所形成的直线式排列在此先定义为一第一虚拟直线1L。

另外，第一感光部24是位于第一分光镜22的其中一侧，而第二分光镜25是位于第一感光部位24及第一分光镜22之间，且第一感光部24、第二分光镜位25及第一分光镜22是依序排列呈直线状。详细来说，该第一感光部24、第二分光镜位22及第一分光镜22所形成的直线式排列在此先定义为为一第二虚拟直线2L。

此外，第二感光部27是位于第二分光镜25的其中一侧，且第二聚焦透镜26是位于第二感光部位27及第二分光镜25之间，且第二分光镜25、第二聚焦透镜26及第二感光部27是依序排列呈直线状。详细来说，第二分光镜25、第二聚焦透镜26及第二感光部27所形成的直线式排列在此先定义为一第三虚拟直线3L。

另外，第二准直镜31是位于第二发光部30及被测定物8之间，且第二发光部30、第二准直镜31及被测定物8是依序排列呈直线式排列。详细来说，第二发光部30、第二准直镜31及被测定物8所形成的直线式排列在此定义为一第四虚拟直线4L。

此外，第三感光部33及第二发光部30是被第一虚拟直线1L分隔于不同的一侧，且第三感光部33、第三聚焦透镜32及被测定物8是依序排列呈直线式排列。详细来说，第三感光部33、第三聚焦透镜32及被测定物8所形成的直线式排列此先定义为一第五虚拟直线5L。其中，第一虚拟直线1L是垂直于第二虚拟直线2L，而第一虚拟直线1L平行于三虚拟直线3L。并且，第四虚拟直线4L与五虚拟直线5L之间具有一夹角θ，夹角θ为一锐角。

请参阅图4，图4所绘示为第一色光的其中一个动作路径的示意图，此动作路径主要是检测被测定物8的左右的移动量(X值及Y值)。该第一色光详细的移动过程如下：首先，第一发光部20发出该第一色光至第一准直镜21，第一准直镜21会使第一色光的前进达到近乎平行的呈度，以避免第一色光发散导致光能量的损耗。之后，第一色光会直接通过第一分光镜22及第一滤光片23至被测定物8上方的反射镜81上(在图4中，通过第一分光镜22及第一滤光片23的第一色光是以实线表示)。之后，第一色光会从反射镜81反射回到第一滤光片23(在图4中，被反射镜8所反射的第一色光是以虚线表示)。之后，第一色光会穿过第一滤光片23而回到第一分光镜22，并从第一分光镜22反射至第二分光镜25。之后，一部分的第一色光会穿过第二分光镜25且投射于第一感光部24的表面上。上述中，由于被测定物8移动前及移动后会导致第一色光投射在第一感光部24的不同位置上。因此，光学检测设备2依据第一色光所投射的位置差距便能计算出被测定物8的左右的移动量(X值及Y值)。

请参阅图5，图5所绘示为第一色光的另一个动作路径的示意图。此动作路径主要是检测被测定物8的倾斜角度(α值及β值)。详细的移动过程如下：首先，第一发光部20发出第一色光至第一准直镜21，第一准直镜21会使第一色光的前进达到近乎平行的呈度，以避免第一色光发散导致光能量的损耗。之后，第一色光会直接通过第一分光镜22及第一滤光片23至被测定物上方的反射镜81上(在图5中，通过第一分光镜22及第一滤光片23的第一色光是以实线表示)。之后，第一色光会从反射镜81反射回到第一滤光片23(在图5中，被反射镜8所反射的第一色光是以虚线表示)。之后，第一色光会穿过第一滤光片23回到第一分光镜22，并从第一分光镜22再反射至第二分光镜25。之后，另一部分的第一色光会经由第二分光镜25反射至第二聚焦透镜26，第二聚焦透镜26会再将第一色光聚焦在第二感光部27的表面上。上述中，由于被测定物8移动前及移动后会导致第一色光聚焦在第二感光部27的不同位置上。因此，光学检测设备2依据第一色光聚焦点的位置差距便能计算出被测定物8移动时的倾斜角度(α值及β值)。

请参阅图6，图6所绘示为第二色光的动作路径的示意图。此动作路径主要是检测被测定物8的高度偏差(Z值)。第二色光详细的移动过程如下：首先，第二发光部30发出第二色光至第二准直镜31，第二准直镜31会使第二色光的前进达到近乎平行的呈度，以避免第二色光发散导致光能量的损耗。之后，第二色光会斜射至被测定物8上方的反射镜81上(在图6中，斜射至反射镜81上的第二色光是以实线表示)。之后，第二色光会从反射镜81反射至第三聚焦透镜32(在图6中，被反射镜8所反射的第二色光是以虚线表示)。之后，第三聚焦透镜32会再将第二色光聚焦在第三感光部33的表面上。上述中，由于被测定物8移动前及移动后会导致第二色光聚焦在第三感光部33的不同位置上。因此，光学检测设备2依据第二色光聚焦点的位置差距便能计算出被测定物8上下移动时的高度偏差(Z值)。

请参阅图7，图7所绘示为第一色光及第二色光的动作路径的示意图。在光学检测设备2实际检测被测定物8的运作中，光学检测设备2是同时应用第一色光及第二色光投射在被测定物8的81反射镜上。如此一来，光学检测设备2便能在同一时间内测得被测定物28的高度偏差(Z值)、倾斜角度(α值及β值)及左右的移动量(X值及Y值)。因此，相较于公知的光学检测设备1，本实施例之光学检测设备2还可多测量出音圈马达的左右的移动量(光学检测设备2能测得Z值、α值、β值、X值及Y值，属于5轴的光学检测设备)，所以通过光学检测设备2检测的音圈马达更能确保其相机模块的成像质量，也不易有瑕疵品的产生。

上述中，当第二色光照射至被测定物28上时，虽然部分的第二色光也会从反射镜81上反射回到第一滤光片23。然而，由于第一滤光片23会过滤掉从反射镜81反射回来的第二色光，所以第二色光不会投射在第一感光部24，也不会聚焦于第二感光部27的表面上。详细来说，光学检测设备2的第一色光与第二色光不会相互干扰。

另外，请再参阅图3，本实施例之光学检测设备2还包括一控制面板7。并且，控制面板7也是设置于主壳体200内部。这样一来，第一感光部24、第二感光部27及第三感光部33所接收的讯号可直接传送至控制面板7，所以该讯号无须再拉出到主壳体200外部后才进行处理。也应为如此，本实施例之光学检测设备2还能减少高速模拟讯号传输时的噪声。

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。

Claims (7)

1.一种光学检测设备，应用于检测一被测定物，该光学检测设备，其特征在于，包括：

一第一发光部，其用以产生一第一色光；

一第一分光镜，该第一分光镜位于该第一发光部的下方处；

一第一准直镜，该第一准直镜位于该第一发光部及该第一分光镜之间；

一第一滤光片，该第一发光部、该第一准直镜、该第一分光镜、该第一滤光片及该被测定物依序排列呈直线式排列，且该第一发光部、该第一准直镜、该第一分光镜、该第一滤光片及该被测定物所形成的直线式排列被定义为一第一虚拟直线；

一第一感光部，该第一感光部位于该第一分光镜的其中一侧；

一第二分光镜，该第一感光部、该第二分光镜位及该第一分光镜依序排列呈直线状，且该第一感光部、该第二分光镜位及该第一分光镜所形成的直线式排列被定义为一第二虚拟直线；

一第二感光部，该第二感光部位于该第二分光镜的其中一侧；

一第二聚焦透镜，该第二分光镜、该第二聚焦透镜及该第二感光部依序排列呈直线状，且该第二分光镜、该第二聚焦透镜及该第二感光部所形成的直线式排列被定义为一第三虚拟直线；

一第二发光部，该第二发光部用以产生一第二色光；

一第二准直镜，该第二发光部、该第二准直镜及该被测定物依序排列呈直线式排列，且该第二发光部、该第二准直镜及该被测定物所形成的直线式排列被定义为一第四虚拟直线；

一第三感光部，该第三感光部及该第二发光部被该第一虚拟直线分隔于不同的一侧；

一第三聚焦透镜，该第三感光部、该第三聚焦透镜及该被测定物依序排列呈直线式排列，且该第三感光部、该第三聚焦透镜及该被测定物所形成的直线式排列被定义为一第五虚拟直线；

其中，该第一虚拟直线垂直于该第二虚拟直线，该第一虚拟直线平行于该三虚拟直线，且该第四虚拟直线与该五虚拟直线之间具有一夹角。

2.如权利要求1之光学检测设备，其特征在于，该第一色光的直径大小为5mm，该第二色光的直径大小为0.3mm。

3.如权利要求1之光学检测设备，其特征在于，该被测定物为一音圈马达。

4.如权利要求1之光学检测设备，其特征在于，该被测定物上方设有一反射镜。

5.如权利要求1之光学检测设备，其特征在于，该夹角为一锐角。

6.如权利要求4之光学检测设备，其特征在于，该第一滤光片用于过滤从该反射镜反射回来的第二色光。

7.如权利要求1之光学检测设备，其特征在于，还包括一主壳体及一控制面板，该第一感光部、该第二感光部、该第三感光部及该控制面板皆设置于该主壳体内部。