TW201901112A

TW201901112A - 光學檢測設備

Info

Publication number: TW201901112A
Application number: TW106115689A
Authority: TW
Inventors: 陳怡良
Original assignee: 翊鼎光電股份有限公司
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2019-01-01
Also published as: CN108871732A; CN207300540U; TWI634309B

Abstract

本發明提供一光學檢測設備，其應用於檢測一被測定物，光學檢測設備包括一第一發光部、一第一分光鏡、一第一準直鏡、第一感光部、一第二分光鏡、一第二感光部、一第二聚焦透鏡、一第二發光部、一第二準直鏡、一第三感光部、及一第三聚焦透鏡。本發明提供的光學檢測設備能夠同時檢測一音圈馬達的高度偏差、傾斜角度及左右的移動量。

Description

光學檢測設備

本發明是關於一種光學檢測設備，且特別是一種能夠同時檢測音圈馬達的高度偏差(Z值)、傾斜角度(α值及β值)及左右的移動量(X值及Y值)的光學檢測設備。

VCM（Voice Coil Motor），是馬達的一種。因為原理和揚聲器類似，所以稱為音圈馬達，具有高頻響、高精度的特點。其主要原理是在一個永久磁場內，通過改變馬達內線圈的直流電流大小，來控制彈簧片的拉伸位置，從而帶動上下運動。現今，智慧型手機的相機模組廣泛的使用音圈馬達實現自動對焦功能，通過音圈馬達可以調節鏡頭的位置，呈現清晰的圖像。此外，在組裝該相機模組之前，通常會使用傳統檢測三軸的光學檢測設備1(請參閱圖1，圖1所繪示為傳統的光學檢測設備1的示意圖)對音圈馬達的傾斜角度(α值及β值)及高度偏差(Z值)進行測量，以確保相機模組的成像品質。另外，音圈馬達在移動時所產生的左右的移動量(X值及Y值)也會間接影響到該相機模組的成像品質。然而，光學檢測設備1卻無法測量出音圈馬達的左右的移動量，所以通過光學檢測設備1檢測的相機模組還是會有少數的瑕疵品的產生。因此，如何設計一個能夠同時檢測音圈馬達的高度偏差、傾斜角度及左右的移動量的光學檢測設備，便是本領域具有通常知識者值得去思量地。

本發明之目的在於提供一光學檢測設備，該光學檢測設備能夠同時檢測音圈馬達的高度偏差、傾斜角度及左右的移動量的光學檢測設備。本發明提供一光學檢測設備，其應用於檢測一被測定物，光學檢測設備包括一第一發光部、一第一分光鏡、一第一準直鏡、第一感光部、一第二分光鏡、一第二感光部、一第二聚焦透鏡、一第二發光部、一第二準直鏡、一第三感光部、及一第三聚焦透鏡。其中，第一發光部用以產生一第一色光，第一分光鏡是位於該第一發光部的下方處，且第一準直鏡位於第一發光部及第一分光鏡之間。此外，第一發光部、第一準直鏡、第一分光鏡、第一濾光片及被測定物依序排列呈直線式排列，且第一發光部、第一準直鏡、第一分光鏡、第一濾光片及被測定物所形成的直線式排列被定義為一第一虛擬直線。另外，第一感光部是位於第一分光鏡的其中一側，第一感光部、第二分光鏡位及第一分光鏡依序排列呈直線狀，且第一感光部、第二分光鏡位及第一分光鏡所形成的直線式排列被定義為一第二虛擬直線。此外，第二感光部位於第二分光鏡的其中一側，第二分光鏡、第二聚焦透鏡及第二感光部依序排列呈直線狀，且第二分光鏡、第二聚焦透鏡及第二感光部所形成的直線式排列被定義為一第三虛擬直線。另外，第二發光部是用以產生一第二色光，第二發光部、第二準直鏡及被測定物依序排列呈直線式排列，且第二發光部、第二準直鏡及被測定物所形成的直線式排列被定義為一第四虛擬直線。此外，第三感光部及第二發光部被第一虛擬直線分隔於不同的一側，第三感光部、第三聚焦透鏡及被測定物依序排列呈直線式排列，且第三感光部、第三聚焦透鏡及被測定物所形成的直線式排列被定義為一第五虛擬直線。其中，第一虛擬直線垂直於該第二虛擬直線，第一虛擬直線平行於該三虛擬直線，且第四虛擬直線與該五虛擬直線之間具有一夾角。在上所述之光學檢測設備，其中該第一色光的直徑大小為5mm，該第二色光的直徑大小為0.3mm。在上所述之光學檢測設備，其中該被測定物為一音圈馬達。在上所述之光學檢測設備，其中該被測定物上方設有一反射鏡。在上所述之光學檢測設備，其中該夾角為一銳角。在上所述之光學檢測設備，其中該第一濾光片用於過濾從該反射鏡反射回來的第二色光。在上所述之光學檢測設備，更包括一主殼體及一控制面板，該第一感光部、該第二感光部、該第三感光部及該控制面板皆設置於該主殼體內部。為讓本之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖2及圖3，圖2所繪示為本實施例之光學檢測設備2與被測定物8之間的位置關係的示意圖，圖3所繪示為光學檢測設備2的立體圖。光學檢測設備2是應用於檢測一被測定物8的高度偏差(Z值)、傾斜角度(α值及β值)及左右的移動量(X值及Y值)，被測定物8例如為一音圈馬達，且被測定物8上方會設有一反射鏡81。光學檢測設備2包括一主殼體200、一第一發光部20、一第一準直鏡21、一第一分光鏡22、一第一濾光片23、一第一感光部24、一第二分光鏡25、一第二感光部27、一第二聚焦透鏡26、一第二發光部30、一第二準直鏡31、一第三感光部33及一第三聚焦透鏡32。其中，第一發光部20會產生一第一色光，第二發光部30會產生一第二色光，第一發光部20及該第二發光部30皆為一雷射二極體，且第一色光的波長範圍是不同於第二色光的波長範圍。另外，在本實施例中，第一色光為一紅色的雷射光束，其光束的直徑大小為5mm，第二色光為一紅色的雷射光束，其光束的直徑大小為0.3mm。此外，第一分光鏡22是位於第一發光部20的下方處，而第一準直鏡21位於第一發光部20及第一分光鏡22之間。其中，第一發光部20、第一準直鏡21、第一分光鏡22、第一濾光片23及被測定物8是依序排列呈直線式排列。詳細來說，第一發光部20、第一準直鏡21、第一分光鏡22、第一濾光片23及被測定物8所形成的直線式排列在此先定義為一第一虛擬直線1L。另外，第一感光部24是位於第一分光鏡22的其中一側，而第二分光鏡25是位於第一感光部位24及第一分光鏡22之間，且第一感光部24、第二分光鏡位25及第一分光鏡22是依序排列呈直線狀。詳細來說，該第一感光部24、第二分光鏡位22及第一分光鏡22所形成的直線式排列在此先定義為為一第二虛擬直線2L。此外，第二感光部27是位於第二分光鏡25的其中一側，且第二聚焦透鏡26是位於第二感光部位27及第二分光鏡25之間，且第二分光鏡25、第二聚焦透鏡26及第二感光部27是依序排列呈直線狀。詳細來說，第二分光鏡25、第二聚焦透鏡26及第二感光部27所形成的直線式排列在此先定義為一第三虛擬直線3L。另外，第二準直鏡31是位於第二發光部30及被測定物8之間，且第二發光部30、第二準直鏡31及被測定物8是依序排列呈直線式排列。詳細來說，第二發光部30、第二準直鏡31及被測定物8所形成的直線式排列在此定義為一第四虛擬直線4L。此外，第三感光部33及第二發光部30是被第一虛擬直線1L分隔於不同的一側，且第三感光部33、第三聚焦透鏡32及被測定物8是依序排列呈直線式排列。詳細來說，第三感光部33、第三聚焦透鏡32及被測定物8所形成的直線式排列此先定義為一第五虛擬直線5L。其中，第一虛擬直線1L是垂直於第二虛擬直線2L，而第一虛擬直線1L平行於三虛擬直線3L。並且，第四虛擬直線4L與五虛擬直線5L之間具有一夾角θ，夾角θ為一銳角。請參閱圖4，圖4所繪示為第一色光的其中一個移動路徑的示意圖，此移動路徑主要是檢測被測定物8的左右的移動量(X值及Y值)。該第一色光詳細的移動過程如下：首先，第一發光部20發出該第一色光至第一準直鏡21，第一準直鏡21會使第一色光的前進達到近乎平行的呈度，以避免第一色光發散導致光能量的損耗。之後，第一色光會直接通過第一分光鏡22及第一濾光片23至被測定物8上方的反射鏡81上(在圖4中，通過第一分光鏡22及第一濾光片23的第一色光是以實線表示)。之後，第一色光會從反射鏡81反射回到第一濾光片23(在圖4中，被反射鏡8所反射的第一色光是以虛線表示)。之後，第一色光會穿過第一濾光片23而回到第一分光鏡22，並從第一分光鏡22反射至第二分光鏡25。之後，一部分的第一色光會穿過第二分光鏡25且投射於第一感光部24的表面上。上述中，由於被測定物8移動前及移動後會導致第一色光投射在第一感光部24的不同位置上。因此，光學檢測設備2依據第一色光所投射的位置差距便能計算出被測定物8的左右的移動量(X值及Y值)。請參閱圖5，圖5所繪示為第一色光的另一個移動路徑的示意圖。此移動路徑主要是檢測被測定物8的傾斜角度(α值及β值)。詳細的移動過程如下：首先，第一發光部20發出第一色光至第一準直鏡21，第一準直鏡21會使第一色光的前進達到近乎平行的呈度，以避免第一色光發散導致光能量的損耗。之後，第一色光會直接通過第一分光鏡22及第一濾光片23至被測定物上方的反射鏡81上(在圖5中，通過第一分光鏡22及第一濾光片23的第一色光是以實線表示)。之後，第一色光會從反射鏡81反射回到第一濾光片23(在圖5中，被反射鏡8所反射的第一色光是以虛線表示)。之後，第一色光會穿過第一濾光片23回到第一分光鏡22，並從第一分光鏡22再反射至第二分光鏡25。之後，另一部分的第一色光會經由第二分光鏡25反射至第二聚焦透鏡26，第二聚焦透鏡26會再將第一色光聚焦在第二感光部27的表面上。上述中，由於被測定物8移動前及移動後會導致第一色光聚焦在第二感光部27的不同位置上。因此，光學檢測設備2依據第一色光聚焦點的位置差距便能計算出被測定物8移動時的傾斜角度(α值及β值)。請參閱圖6，圖6所繪示為第二色光的移動路徑的示意圖。此移動路徑主要是檢測被測定物8的高度偏差(Z值)。第二色光詳細的移動過程如下：首先，第二發光部30發出第二色光至第二準直鏡31，第二準直鏡31會使第二色光的前進達到近乎平行的呈度，以避免第二色光發散導致光能量的損耗。之後，第二色光會斜射至被測定物8上方的反射鏡81上(在圖6中，斜射至反射鏡81上的第二色光是以實線表示)。之後，第二色光會從反射鏡81反射至第三聚焦透鏡32(在圖6中，被反射鏡8所反射的第二色光是以虛線表示)。之後，第三聚焦透鏡32會再將第二色光聚焦在第三感光部33的表面上。上述中，由於被測定物8移動前及移動後會導致第二色光聚焦在第三感光部33的不同位置上。因此，光學檢測設備2依據第二色光聚焦點的位置差距便能計算出被測定物8上下移動時的高度偏差(Z值)。請參閱圖7，圖7所繪示為第一色光及第二色光的移動路徑的示意圖。在光學檢測設備2實際檢測被測定物8的運作中，光學檢測設備2是同時應用第一色光及第二色光投射在被測定物8的81反射鏡上。如此一來，光學檢測設備2便能在同一時間內測得被測定物28的高度偏差(Z值)、傾斜角度(α值及β值)及左右的移動量(X值及Y值)。因此，相較於習知的光學檢測設備1，本實施例之光學檢測設備2還可多測量出音圈馬達的左右的移動量(光學檢測設備2能測得Z值、 α值、β值、X值及Y值，屬於5軸的光學檢測設備)，所以通過光學檢測設備2檢測的音圈馬達更能確保其相機模組的成像品質，也不易有瑕疵品的產生。上述中，當第二色光照射至被測定物28上時，雖然部分的第二色光也會從反射鏡81上反射回到第一濾光片23。然而，由於第一濾光片23會過濾掉從反射鏡81反射回來的第二色光，所以第二色光不會投射在第一感光部24，也不會聚焦於第二感光部27的表面上。詳細來說，光學檢測設備2的第一色光與第二色光不會相互干擾。另外，請再參閱圖3，本實施例之光學檢測設備2還包括一控制面板7。並且，控制面板7也是設置於主殼體200內部。這樣一來，第一感光部24、第二感光部27及第三感光部33所接收的訊號可直接傳送至控制面板7，所以該訊號無須再拉出到主殼體200外部後才進行處理。也應為如此，本實施例之光學檢測設備2還能減少高速類比訊號傳輸時的雜訊。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧光學檢測設備

20‧‧‧第一發光部

21‧‧‧第一準直鏡

22‧‧‧第一分光鏡

23‧‧‧第一濾光片

24‧‧‧第一感光部

25‧‧‧第二分光鏡

26‧‧‧第二聚焦透鏡

27‧‧‧第二感光部

30‧‧‧第二發光部

31‧‧‧第二準直鏡

32‧‧‧第三聚焦透鏡

33‧‧‧第三感光部

200‧‧‧主殼體

1L‧‧‧第一虛擬直線

2L‧‧‧第二虛擬直線

3L‧‧‧第三虛擬直線

4L‧‧‧第四虛擬直線

5L‧‧‧第五虛擬直線

7‧‧‧控制面板

8‧‧‧被測定物

81‧‧‧反射鏡

θ‧‧‧夾角

圖1所繪示為傳統的光學檢測設備1的示意圖。圖2所繪示為本實施例之光學檢測設備2與被測定物8之間的位置關係的示意圖。圖3所繪示為光學檢測設備2的立體圖。圖4所繪示為第一色光的其中一個移動路徑的示意圖。圖5所繪示為第一色光的另一個移動路徑的示意圖。圖6所繪示為第二色光的移動路徑的示意圖。圖7所繪示為第一色光及第二色光的移動路徑的示意圖。

Claims

一種光學檢測設備，應用於檢測一被測定物，該光學檢測設備包括：一第一發光部，其用以產生一第一色光；一第一分光鏡，該第一分光鏡位於該第一發光部的下方處；一第一準直鏡，該第一準直鏡位於該第一發光部及該第一分光鏡之間；一第一濾光片，該第一發光部、該第一準直鏡、該第一分光鏡、該第一濾光片及該被測定物依序排列呈直線式排列，且該第一發光部、該第一準直鏡、該第一分光鏡、該第一濾光片及該被測定物所形成的直線式排列被定義為一第一虛擬直線；一第一感光部，該第一感光部位於該第一分光鏡的其中一側；一第二分光鏡，該第一感光部、該第二分光鏡位及該第一分光鏡依序排列呈直線狀，且該第一感光部、該第二分光鏡位及該第一分光鏡所形成的直線式排列被定義為一第二虛擬直線；一第二感光部，該第二感光部位於該第二分光鏡的其中一側；一第二聚焦透鏡，該第二分光鏡、該第二聚焦透鏡及該第二感光部依序排列呈直線狀，且該第二分光鏡、該第二聚焦透鏡及該第二感光部所形成的直線式排列被定義為一第三虛擬直線；一第二發光部，該第二發光部用以產生一第二色光；一第二準直鏡，該第二發光部、該第二準直鏡及該被測定物依序排列呈直線式排列，且該第二發光部、該第二準直鏡及該被測定物所形成的直線式排列被定義為一第四虛擬直線；一第三感光部，該第三感光部及該第二發光部被該第一虛擬直線分隔於不同的一側；一第三聚焦透鏡，該第三感光部、該第三聚焦透鏡及該被測定物依序排列呈直線式排列，且該第三感光部、該第三聚焦透鏡及該被測定物所形成的直線式排列被定義為一第五虛擬直線；其中，該第一虛擬直線垂直於該第二虛擬直線，該第一虛擬直線平行於該三虛擬直線，且該第四虛擬直線與該五虛擬直線之間具有一夾角。
如申請專利範圍第1項之光學檢測設備，其中該第一色光的直徑大小為5mm，該第二色光的直徑大小為0.3mm。
如申請專利範圍第1項之光學檢測設備，其中該被測定物為一音圈馬達。
如申請專利範圍第1項之光學檢測設備，其中該被測定物上方設有一反射鏡。
如申請專利範圍第1項之光學檢測設備，其中該夾角為一銳角。
如申請專利範圍第4項之光學檢測設備，其中該第一濾光片用於過濾從該反射鏡反射回來的第二色光。
如申請專利範圍第1項之光學檢測設備，更包括一主殼體及一控制面板，該第一感光部、該第二感光部、該第三感光部及該控制面板皆設置於該主殼體內部。