JP2015528591A - 鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置、システム及びこの方法 - Google Patents

Abstract

本発明は鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置を公開する。この装置は鏡筒駆動装置を固定するフレーム４、錐形体２及びカメラ１を含む。該錐形体２の外表面は鏡面であり、錐形体２はフレーム４の上部に取付けられ、カメラ１は錐形体２の上方に設けられる。本発明は、鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置を採用するシステム及び前記鏡筒駆動装置を採用する方法も公開する。これにより、迅速な検測方法を獲得し、量産時の検測及び制御に有利な影響を与え生産品の品質の向上を図れ、かつ全面な検測を実行することができる。検測項目は、色々な状態に制御された鏡筒の移動及び傾斜角度などを検測することを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、鏡筒駆動装置の検測装置及びこの方法に関し、特に鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置、システム及びこの方法に関するものである。

デジタル映像技術の益々の発展に伴い、デジタルカメラ、デジタルビデオなどのデジタル映像装置は人々の生活に広く応用され、デジタル映像装置の画素も益々増加している。現在、二百万以上の画素を有している高画素カメラを採用する大部分のデジタル装置はいずれも、鏡筒駆動装置で鏡筒の位置を移動させることにより、自動合焦を実現し、写真又は動画の品質を向上させる目的を実現する。このような高画素カメラがデジタル装置に用いられる例が増加しているので、所定の鏡筒駆動装置の需要も増加している。鏡筒駆動装置を大量生産する過程において、鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な検測方法を採用することにより、この品質を確保することができる。鏡筒駆動装置を全面に検測するとき、検測すべき項目は、鏡筒駆動装置と鏡筒移動（鏡筒とイメージセンサとの間の相対的距離）との間の関係の検測に加え、鏡筒の傾斜程度の検測を更に含む。なぜなら、鏡筒の傾斜程度が大きすぎると、映像の中心部分が焦点合致状態になることができるが、映像の辺縁が焦点外れ状態になり、映像の品質に影響を与えるおそれがある。また、様々な鏡筒駆動装置において、傾斜式防震鏡筒駆動装置（例えば、特許文献１と特許文献２）は、鏡筒の傾斜程度を変更することによって、光学式手振れ補正の効果を奏する。このような鏡筒駆動装置において、鏡筒の傾斜程度が光学式手振れ補正の効果に直接に影響を与えるので、鏡筒の傾斜程度が重要な役割をしている。

鏡筒駆動装置を全面に検測する従来の方法として、まず鏡筒を鏡筒駆動装置内に取付けた後、色々な方法で鏡筒の移動と鏡筒の傾斜程度を検測する。例えば、鏡筒の上部において距離センサーを使用し鏡筒の上部位置を検出することにより鏡筒の移動を計算する。次に、仮設鏡筒の下方に一層の反射膜を鍍金し、この反射膜にレーザーを放射し、かつこの反射膜に反射されるレーザーの位置により、鏡筒の傾斜角を計算する。

従来の検測方法において、仮設鏡筒を鏡筒駆動装置に取付けて検測するとき、仮設鏡筒を鏡筒駆動装置に挿入した後、鏡筒駆動装置から仮設鏡筒を取り出す必要があるので、以下のような問題を起こすおそれがある。

一、仮設鏡筒を挿入するか或いは取り出すことにより、所定の道具を使用する必要があり、手間及び時間がかかるので、検測のコストが増加するとともに作業費用が増加し、かつ鏡筒駆動装置の生産効率が低下する。

二、仮設鏡筒を挿入するか或いは取り出すとき、鏡筒駆動装置と仮設鏡筒に摩損が発生するおそれがある。これにより、鏡筒駆動装置を生産するときの不良品比率が増加し、かつ検測コスト及び作業費用が増加するおそれがある。

鏡筒駆動装置を検測するとき、摩損によって発生したほこりが鏡筒駆動装置内に入るおそれがあり、かつこの鏡筒駆動装置をカメラモジュールへ取り付けるとき、該鏡筒駆動装置内のほこりがイメージセンサに付着するおそれがある。これにより、カメラの撮影品質に影響を与え、カメラモジュールの不良品比率が増加する。

米国特許出願公開第２００９／０２３７５１７号明細書 中国特許第２００８１００９０５０４．１号明細書

上述した従来技術の鏡筒駆動装置が有している問題を解決するため、本発明は鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置及びこの方法を提供する。すなわち、錐形体の鏡面で鏡筒駆動装置の鏡筒内の映像を反射し、カメラでこの映像を収集することにより、鏡筒駆動装置の移動状況を算出する。

本発明は、上述した技術問題を解決するため下記の技術事項、すなわち鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置を採用する。この装置は、鏡筒駆動装置を固定するフレーム、錐形体及びカメラを含む。該錐形体の外表面は鏡面であり、該錐形体はフレーム上に取付けられ、カメラは錐形体の上方に設けられる。

上述した鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置を採用するシステムであり、このシステムは、検測装置、コントロールパネル及びパソコンを含む。パソコンは制御指令をコントロールパネルに送信する。コントロールパネルで鏡筒駆動装置の移動を制御することにより、カメラは錐形体で反射される光線を収集し、かつこれらをパソコンに送信して検測処理を行う。

上述した鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置で鏡筒駆動装置を検測する方法であり、この方法は下記のステップを含む。すなわち、
Ａ．鏡筒駆動装置をフレーム上に載置させることにより、錐形体を鏡筒駆動装置の鏡筒内に位置させるステップと、
Ｂ．カメラで錐形体で反射された鏡筒内部の特徴表示映像を収集するステップと、
Ｃ．鏡筒駆動装置内において鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更するステップと、
Ｄ．鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更した後、カメラで錐形体で反射された鏡筒内部の特徴表示映像を再び収集するステップと、
Ｅ．カメラに写った鏡筒内部の特徴表示映像の変化により、式 d_i-e_i=Δd_i=kΔp_i, i [1, 4]を算出するステップであって、この式において、ｄｉは鏡筒の底部とフレームとの間の距離であり、ｅｉは鏡筒の移動及び／又は傾斜角度を変更していない時の鏡筒の底部とフレームとの間の距離であり、Δｐｉは鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更した後、画像中の特徴表示映像の位置が鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更していない時の位置に相対する変化（単位は画素である）であり、ｋは画素と目標物理距離との間の関係係数であるステップと、
Ｆ．Δｄｉによって鏡筒の移動Ｓと傾斜角θｘ及びθｙを計算して得るステップであって、Ｓ＝（Δｄｉ）／４であり、θｘ＝ｔａｎ−１（ｄ３−ｄ４）／ａであり、θｙ＝ｔａｎ−１（ｄ１−ｄ２）／ａであり、かつこの式において、ａは鏡筒の直径であり、ｄ１は鏡筒が第一位置に位置する時の鏡筒底部の最高点とフレームとの間の距離であり、ｄ２は鏡筒が第一位置に位置する時の鏡筒底部の最低点とフレームとの間の距離であり、ｄ３は鏡筒が第二位置に位置する時の鏡筒底部の最高点とフレームとの間の距離であり、ｄ４は鏡筒が第二位置に位置する時の鏡筒底部の最低点とフレームとの間の距離であるステップとを含む。

本発明が上述した技術問題を解決するため採用する技術事項は下記の事項を更に含む。

前記錐形体の斜面角度は、この斜面での反射で鏡筒駆動装置内部の光線をカメラ内に反射することを満たす。

前記錐形体の斜面角度は４５度である。

前記錐形体は支持物上に固定装着され、該支持物はフレーム上に固定装着される。

前記錐形体は円錐体、四角錐体又は三角錐体である。

前記ステップＡにおいて、錐形体の尖端部は鏡筒駆動装置の鏡筒の中心線に位置する。

本発明の効果は下記のとおりである。本発明は、仮設鏡筒を鏡筒内に取付ける必要がなく、鏡筒駆動装置を載置台に載置させることのみで検測可能であり、かつ錐形体の鏡面が鏡筒の中心に位置するので、鏡筒と接触しない。したがって、仮設鏡筒の使用よって発生する３つの問題を避けることができる。本発明は、従来の技術よりコストを低減し、検測の速度と鏡筒駆動装置及びカメラモジュールの良品率とを向上させることができる。仮設鏡筒及び他の仮設部品（仮設とは検測が終わった後撤去することを意味する）を鏡筒駆動装置に取付けなくても、鏡筒駆動装置の検測を実施することができる。本発明により、迅速な検測方法を獲得し、量産時の検測及び制御に有利な影響を与え、生産品の品質の向上を図ることができる。また、本発明は全面な検測を実現することができ、検測項目は色々な状態に制御された鏡筒の移動及び傾斜角度などの検測を含む。

以下、図面及び具体的な実施形態により本発明を詳細に説明する。

本発明のシステムを示すフローチャートである。 本発明の上部構造を示す図である。 本発明の断面構造を示す図である。 本発明の第一実施例に係る構造を示す図である。 本発明の第二実施例に係る構造を示す図である。 本発明の第一使用状態における構造を示す図である。 本発明の第二使用状態における構造を示す図である。 本発明のシステムを示す流れ図である。

下記の実施例は本発明の好適な実施例であり、原理及び基本構造が本発明の実施例と同様であるか或いは類似する実施例などがあってもいずれも本発明に含まれる。

図２〜図５を参照すると、本発明の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置は、鏡筒駆動装置を固定するフレーム４、錐形体２及びカメラ１を含む。錐形体２の外表面は鏡面であり、鏡筒７内の所定の映像を反射することができる。本実施例において、錐形体２の斜面（すなわち、錐形体２の周辺の外表面）の角度は、この斜面での反射で鏡筒駆動装置の鏡筒７内部の光線をカメラ１内に反射することを満たさなければならない。したがって、カメラ１は錐形体２で反射される鏡筒７内部の光線を収集し、後続の計算作業を行うことができる。本実施例において、錐形体２の斜面角度が４５度であることが好ましい。本発明において、錐形体２として方錐８を採用でき、この構造は図４の通りであり、錐形体２として三角錐９を採用することもでき、この構造は図５の通りである。他の実施例において、錐形体２として円錐体又は他の構造を有する錐形体を採用することもできる。本実施例において、錐形体２は支持物３上に固定装着され、支持物３はフレーム４上に固定装着される。具体的な実施例において、実際の需要によって、支持物３を設けるかどうかを決めるとともに支持物３の高さを決めることができる。カメラ１が錐形体２の真上に設けられることによって、錐形体２で反射される光線を収集することができる。

図１の通り、鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置を採用するシステムを本発明は含む。該システムは、検測装置（すなわち、鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置）、コントロールパネル及びパソコンを含む。コントロールパネルは検測される鏡筒駆動装置の移動を制御し、パソコンはコントロールパネルに制御指令を送信する。コントロールパネルで鏡筒駆動装置の移動（前後移動と傾斜移動）を制御することにより、カメラ１は錐形体２で反射される光線を収集し、かつこれらをパソコンに送信して検測処理を行う。

図８を参照すると、本発明は、鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置で鏡筒駆動装置を検測する方法を更に提供し、該方法は以下のステップＡからＦを含む。

Ａ．鏡筒駆動装置をフレーム４上に載置させ、錐形体２を鏡筒駆動装置の鏡筒７（鏡筒駆動装置は通常二種の部品すなわち鏡筒７とカバー６を含み、該鏡筒７はカバー６内に設けられる）内に位置させる。本実施例において、錐形体２の尖端部が鏡筒駆動装置の鏡筒７の中心線に位置すること、すなわち錐形体２の中心線と鏡筒７の中心線が重合することが好ましい。

Ｂ．カメラ１は、錐形体２で反射された鏡筒７内部の特徴（例えば、ネジ又は特殊のマークなど）表示映像を収集する。この光線経路５は、図３、図６及び図７を参照することができる。

Ｃ．鏡筒駆動装置内の鏡筒７の移動及び／又は鏡筒７の傾斜角度を変更する。

Ｄ．カメラ１は、鏡筒７の移動及び／又は鏡筒７の傾斜角度が変更された後、錐形体２で反射された鏡筒７内部の同一特徴表示映像を再び収集する。

Ｅ．カメラ１に写った鏡筒７内部の特徴表示映像の変化により、次の式を得ることができる。
d_i-e_i=Δd_i=kΔp_i, i [1, 4]
この式において、ｄｉは鏡筒７の底部とフレーム４との間の距離であり、ｅｉは鏡筒７の移動及び／又は鏡筒７の傾斜角度が変更されていない時の鏡筒７の底部とフレーム４との間の距離である。Δｐｉは、鏡筒７の移動及び／又は鏡筒７の傾斜角度が変更された後、画像中の特徴表示映像の位置が、鏡筒７の移動及び／又は鏡筒７の傾斜角度が変更されていない時の位置に相対する変化である（Δｐｉの単位は画素である）。ｋは、画素と目標物理距離との間の関係係数であり、実験で獲得することができる。Δｐｉが大きければ大きいほど、画像中の特徴表示映像が中心に接近することを意味する。

Ｆ、Δｄｉによって鏡筒７の移動Ｓと傾斜角θｘ及びθｙを計算して得ることができる。図６と図７を参照すると、
Ｓ＝（Δｄｉ）／４、
θｘ＝ｔａｎ−１（ｄ３−ｄ４）／ａ、
θｙ＝ｔａｎ−１（ｄ１−ｄ２）／ａである。
この式において、ａは鏡筒７の直径である。図６を参照すると、ｄ１は、鏡筒７が第一位置に位置する時の鏡筒７底部の最高点とフレーム４との間の距離であり、ｄ２は、鏡筒７が第一位置に位置する時の鏡筒７底部の最低点とフレーム４との間の距離である。図７を参照すると、ｄ３は、鏡筒７が第二位置に位置する時の鏡筒７底部の最高点とフレーム４との間の距離であり、ｄ４は、鏡筒７が第二位置に位置する時の鏡筒７底部の最低点とフレーム４との間の距離である。色々な状態に制御された鏡筒７の移動距離及び傾斜角度と標準数値を比較してみることにより、鏡筒駆動装置の品質を判断する。

本発明は、従来の技術よりコストを低減し、検測の速度と鏡筒駆動装置及びカメラモジュールの良品率とを向上させることができる。仮設鏡筒及び他の仮設部品（仮設とは検測が終わった後撤去することを意味する）を鏡筒駆動装置に取付けない場合も、鏡筒駆動装置の検測を実現することができる。本発明によって迅速な検測方法を獲得し、かつ量産時の検測及び制御に有利な影響を与え、生産品の品質の向上を図ることができる。本発明は全面な検測を実現することができ、検測項目は色々な状態に制御された鏡筒の移動及び傾斜角度などを検測することを含む。

１ カメラ
２ 錐形体
３ 支持物
４ フレーム
５ 光線経路
６ カバー
７ 鏡筒
８ 方錐
９ 三角錐

Claims (8)

1. 鏡筒駆動装置を固定するフレーム、錐形体及びカメラを含み、錐形体の外表面は鏡面であり、錐形体はフレーム上に取付けられ、カメラは錐形体の上方に設けられることを特徴とする鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置。
2. 前記錐形体の斜面角度は、該斜面での反射で鏡筒駆動装置内部の光線をカメラ内に反射することを満たすことを特徴とする請求項１に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置。
3. 前記錐形体の斜面角度は４５度であることを特徴とする請求項２に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置。
4. 前記錐形体は支持物上に固定装着され、該支持物はフレーム上に固定装着されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置。
5. 前記錐形体は円錐体、四角錐体又は三角錐体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置を採用するシステムであって、該システムは、検測装置、コントロールパネル及びパソコンを含み、パソコンは制御指令をコントロールパネルに送信し、コントロールパネルで鏡筒駆動装置の移動を制御することにより、カメラは錐形体で反射される光線を収集し、かつこれらをパソコンに送信して検測処理を行うことを特徴とする鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な装置を採用するシステム。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置で鏡筒駆動装置を検測する方法であって、該方法は、
   Ａ．鏡筒駆動装置をフレーム上に載置させることにより、錐形体を鏡筒駆動装置の鏡筒内に位置させるステップと、
   Ｂ．カメラで錐形体で反射された鏡筒内部の特徴表示映像を収集するステップと、
   Ｃ．鏡筒駆動装置内の鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更するステップと、
   Ｄ．鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度を変更した後、カメラで錐形体で反射された鏡筒内部の特徴表示映像を再び収集するステップと、
   Ｅ．カメラに写った鏡筒内部の特徴表示映像の変化により、式 ｄｉ−ｅｉ＝Δｄｉ＝ｋΔｐｉ、ｉ［１、４］を算出するステップであって、この式において、ｄｉは鏡筒の底部とフレームとの間の距離であり、ｅｉは鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度が変更されていない時の鏡筒の底部とフレームとの間の距離であり、Δｐｉは鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度が変更された後、画像中の特徴表示映像の位置が、鏡筒の移動及び／又は鏡筒の傾斜角度が変更されていない時の位置に相対する変化（単位は画素である）であり、ｋは画素と目標物理距離との間の関係係数である、ステップと、
   Ｆ．Δｄｉによって鏡筒の移動Ｓと傾斜角θｘ及びθｙを計算して得るステップであって、Ｓ＝（Δｄｉ）／４であり、θｘ＝ｔａｎ−１（ｄ３−ｄ４）／ａであり、θｙ＝ｔａｎ−１（ｄ１−ｄ２）／ａであり、かつこの式において、ａは鏡筒の直径であり、ｄ１は鏡筒が第一位置に位置する時の鏡筒底部の最高点とフレームとの間の距離であり、ｄ２は鏡筒が第一位置に位置する時の鏡筒底部の最低点とフレームとの間の距離であり、ｄ３は鏡筒が第二位置に位置する時の鏡筒底部の最高点とフレームとの間の距離であり、ｄ４は鏡筒が第二位置に位置する時の鏡筒底部の最低点とフレームとの間の距離である、ステップと、
   を含むことを特徴とする鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置で鏡筒駆動装置を検測する方法。
8. 前記ステップＡにおいて、錐形体の尖端部は鏡筒駆動装置の鏡筒の中心線に位置することを特徴とする請求項７に記載の鏡筒駆動装置を迅速及び全面に検測可能な前記装置で鏡筒駆動装置を検測する方法。

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