TWI383179B - 鏡頭模組同心度檢測系統及其檢測方法 - Google Patents

Description

鏡頭模組同心度檢測系統及其檢測方法

本發明涉及一種鏡頭模組同心度檢測系統，尤其涉及一種具有鏡頭模組同心度檢測功能之檢測系統及其檢測方法。

近年來，隨著光學產品之發展，鏡頭模組之應用範圍持續擴大，如數位相機、具有照相功能之手機等電子產品。對於電子產品，特別係消費性電子產品，其發展趨勢係輕量化和薄型化，相應設置於其內之鏡頭模組亦變得越來越小，精密度之要求亦越來越高，故鏡頭模組之組裝工藝亦需要更高之精確度和穩定性，以保證生產效率和良率。

一般地，鏡頭模組之組裝方式為將各個光學元件依次放入鏡筒內，比如鏡片一、圓形光圈片、鏡片二、襯墊片以及紅外截止濾光片依次放入鏡筒內，然後於鏡筒外再鎖上一鏡座。然，鏡筒、鏡座係不同模具製作出來，因此當鏡筒旋入鏡座時會由於光軸同心度問題而需檢測，即鏡筒與鏡座光軸偏移量是否合乎規格之檢測。

目前，常用之檢測方式係藉由光源使鏡筒投影，所述光源設置於鏡筒光軸之一側照射鏡筒，於鏡筒光軸之另一側鏡筒內光學鏡片之焦點位置附近設置一位置記錄器，藉由所述光源發出光線照射所述鏡筒，光線沿與鏡筒內鏡片之光軸平行方向進入，而後於所述位置記錄器上形成一光斑；手動旋轉所述鏡筒，使鏡筒相對鏡座旋轉一 預定角度，重複以上步驟，於所述位置記錄器上形成另一光斑；比較兩個光斑中心相互偏移之距離是否於允許誤差之範圍內。

惟，通常藉由手動旋轉鏡筒之做法速度慢，效率和精度低，且由於人之疲勞和心情等方面之影響，無法保證每次手動旋轉都能達到所要求之角度，有時會產生較大之誤差。

有鑒於此，有必要提供一種可以有效提升整體檢測流程之速度，並有效降低生產成本之鏡頭模組同心度檢測系統和鏡頭模組同心度檢測方法。

以下，將以實施例說明能準確反映待檢測鏡頭模組之同心度情況之檢測系統及其方法。

一種鏡頭模組同心度檢測系統，所述檢測系統用於檢測鏡頭模組中鏡筒與鏡座之間之同心度，該檢測系統包括一光源，位於鏡頭模組光軸方向一側，用於照射鏡頭模組，使鏡頭模組之光軸投影；一光軸偏移檢測設備，位於鏡頭模組光軸方向另一側並與光源相對，用於記錄鏡頭模組光軸投影位置並感測光軸投影偏移量，所述檢測設備進一步包括至少一根往復式移動桿，每根往復式移動桿與鏡筒表面接觸以驅動鏡筒相對鏡座轉動。

一種鏡頭模組同心度檢測方法，採用上述鏡頭模組同心度檢測系統，用於檢測鏡頭模組中鏡筒與鏡座之同心度。該檢測方法包括以下步驟：提供一光源，將所述光源 設置於鏡筒之光軸方向之一側，啟動光源照射鏡筒，使所述鏡頭模組之光軸投影；將光軸偏移檢測設備設置於鏡頭模組之光軸方向之另一側並與光源相對，記錄所述鏡筒光軸投影位置為第一光斑點；藉由鏡筒旋轉驅動設備，所述鏡筒旋轉驅動設備包括至少一根往復式移動桿，每根往復式移動桿與鏡筒表面接觸以驅動鏡筒相對鏡座旋轉一預定角度；藉由所述光源第二次照射鏡頭模組；藉由所述光軸偏移檢測設備記錄第二次照射時鏡頭模組光軸投影位置為第二光斑點；判斷第二光斑點位置與第一光斑點位置之相對偏移量是否於誤差允許之範圍內。

相對於先前技術，所述鏡頭模組中鏡筒與鏡座同心度檢測系統包括一個鏡筒旋轉驅動設備，藉由所述鏡筒旋轉驅動設備中之往復式移動桿以驅動鏡筒相對鏡座旋轉一預定角度，從而節省人力，降低生產成本；同樣地，採用所述鏡頭模組同心度檢測系統之同心度檢測方法可以使鏡筒與鏡座之間之軸心同心度檢測效率提高。

下面將結合附圖，對本技術方案之實施方式作進一步詳細說明。

請參閱圖1，為本發明第一實施例之鏡頭模組同心度檢測系統100。所述鏡頭模組同心度檢測系統100包括一鏡筒旋轉驅動設備16、一光源18及一光軸偏移檢測設備20。本實施例之被檢測元件為鏡頭模組10，其包括一個鏡筒12和一個鏡座14。

所述鏡筒旋轉驅動設備16包括一根往復式移動桿161、一摩擦塊162、移動桿限位設備163及一馬達(圖未示)。所述往復式移動桿161位於鏡頭模組10之一端側，且與鏡筒12相接觸，以驅動鏡筒12相對鏡座14轉動，所述往復式移動桿161之移動長度與鏡筒12之轉動角度間具有如下關係，具體地，如往復式移動桿161移動長度為L，鏡筒12相對鏡座14轉動角度為θ，L與θ之對應關係為L=θ r(r為鏡筒12之半徑)。這樣可以精確控制鏡筒12相對鏡座14旋轉一預定角度。

優選地，所述摩擦塊162為一具有高摩擦係數之橡皮，設置於往復式移動桿161與鏡筒12相接觸之表面上，用於增加往復式移動桿161與鏡筒12之間之摩擦，有利於防止往復式移動桿161驅動鏡筒12相對鏡座14轉動時發生相對滑動，且不會損傷鏡筒12之表面，所述往復式移動桿161移動與鏡筒12轉動同步。

所述馬達用於驅動往復式移動桿161沿其軸向移動，所述馬達可以為步進馬達、伺服馬達、直流馬達等，當然亦可以為其他形式之驅動設備，並不限於本實施例。

所述移動桿限位設備163開設有一導引孔1631，用於往復式移動桿161驅動鏡筒12相對鏡座14旋轉時導引往復式移動桿161沿自身軸向移動。可以理解，所述移動桿限位設備163還可以為其他結構，只要能達到使往復式移動桿161沿自身軸向移動之目的即可，並不限於本實施例。

通常鏡筒12內設有鏡片(圖未示)，故本實施例中鏡頭 模組10之光軸即為鏡筒12之光軸，所述光源18位於鏡頭模組10之光軸方向之一側，其所發出光線之方向平行於鏡筒12之光軸方向。所述光源18用於照射鏡筒12，使鏡筒12之光軸投影。

所述光軸偏移檢測設備20位於鏡筒12光軸方向之另一側，與鏡筒12之光軸方向相垂直，且與光源18之位置相對，用於分別記錄光源18兩次照射鏡筒12時鏡筒光軸投影位置，並感測兩次光軸投影位置相對偏移之距離是否於誤差允許範圍內。優選地，所述光軸偏移檢測設備20設置於鏡筒12之光軸焦點附近，用於記錄由光源18發出光線經過鏡頭模組10後得到之光斑。本實施例中鏡頭模組10之光軸與鏡筒12之軸心之間近似重合，因此所述光斑記錄鏡筒12之軸心位置。所述光軸偏移檢測設備20可以為一光敏元件，如電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)等。

請一起參閱圖1和圖2，圖2為本發明第一實施例之鏡頭模組中之鏡筒旋轉一預定角度後之立體示意圖。所述圖2與圖1基本相同，不同之係圖1係鏡筒旋轉驅動設備16驅動鏡筒12旋轉一預定角度前，光源18第一次照射鏡筒12後，光軸偏移檢測設備20感應到鏡筒12光軸投影第一光斑點201，圖2係鏡筒旋轉驅動設備16驅動鏡筒12旋轉前述預定角度後，光源18第二次照射鏡筒12後，光軸偏移檢測設備20感應到鏡筒12光軸投影第二光斑點202後，感測第二光斑點202與第一光斑點201之相對偏移量是否於誤差允許之範圍之內，若是，則鏡筒12與鏡座14之間之光 軸同心度合乎要求；若否，則鏡筒12與鏡座14之間光軸同心度不合乎要求。

本實施例之鏡頭模組同心度檢測系統100對鏡筒12和鏡座14之同心度檢測過程如下：(1)提供一光源18，將所述光源18設置於鏡筒12之光軸方向之一側，啟動光源18照射鏡筒12，使所述鏡筒12之光軸投影；(2)將光軸偏移檢測設備20設置於鏡筒12之光軸方向之另一側，記錄所述鏡筒光軸投影位置為第一光斑點201；(3)藉由鏡筒旋轉驅動設備16，所述往復式移動桿161上之摩擦塊162與鏡筒12表面接觸，帶動鏡筒12相對鏡座14旋轉一預定角度θ，本實施例以θ=180°為例；(4)藉由所述光源18第二次照射鏡筒12；(5)藉由所述光軸偏移檢測設備20記錄第二次照射時鏡頭模組10光軸投影位置為第二光斑點202後，感測第二光斑點202與第一光斑點201之相對偏移量是否於誤差允許之範圍之內，若是，則鏡筒與鏡座之間之光軸同心度合乎要求；若否，則鏡筒12與鏡座14之間光軸同心度不合乎要求。

本實施例以旋轉180而實現。一次比較兩個光斑點之偏移量，實際應用中，可以旋轉其他角度，可多次旋轉測得複數個資料，從而可得到更高之檢測精度。於步驟(2)和步驟(5)中，鏡座14可以不動，鏡筒12相對鏡座14發 生旋轉，因此由所述光軸偏移檢測設備20所記錄之第一光斑點201和第二光斑點202位置，可以比較鏡筒12旋轉後鏡筒12與鏡座14發生之相對位置變動。可以理解，所述光軸偏移檢測設備20可以為其他形式，只要能記錄鏡筒12旋轉後鏡筒12與鏡座14發生之相對位置變動即可。

本實施例鏡頭模組同心度檢測系統100包括了一個鏡筒旋轉驅動設備16，藉由所述鏡筒旋轉驅動設備16中之往復式移動桿161以驅動鏡筒12相對鏡座14旋轉一預定角度，從而可以節省人力，降低生產成本；且由於每個往復式移動桿161之移動長度與鏡筒12相對鏡座14轉動之角度相對應以控制鏡筒旋轉驅動設備16之旋轉，可以更精確地控制鏡筒12之旋轉。

請參閱圖3，為本發明第二實施例之鏡頭模組同心度檢測系統200。所述鏡頭模組同心度檢測系統200與第一實施例之鏡頭模組同心度檢測系統100基本相同，不同之處係所述鏡筒旋轉驅動設備26包括兩根往復式移動桿261，所述兩根往復式移動桿261與鏡筒12相接觸之表面分別設有一摩擦塊262，對應所述移動桿限位設備263開有兩個導引孔2631。所述兩根往復式移動桿261彼此相互平行，分別設置於鏡筒12光軸方向之兩側，並藉由兩摩擦塊262與鏡筒12接觸，驅動鏡筒12相對鏡座14旋轉做反方向移動。即一個往前移動時另一個往後移動，從而更好地驅動鏡筒12相對鏡座14轉動。所述兩根往復式移動桿261做反方向相對移動，所述相對移動之長度與鏡筒12相對鏡座14轉動之角度相對應。如兩根往復式移動262同步做相反 方向移動時相對移動之長度為L’，鏡筒12相對鏡座14轉動角度為θ，L與θ之對應關係為L’=θ r(r為鏡筒12之半徑)。這樣可以更好地確保往復式移動桿261驅動鏡筒12相對鏡座14旋轉一預定角度。

採用同心度檢測系統200對所述鏡筒12與鏡座14之間之同心度檢測過程與採用同心度檢測設備100之檢測過程類似，這裏不再贅述。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧鏡頭模組

100‧‧‧鏡頭模組同心度檢測系統

12‧‧‧鏡頭

14‧‧‧鏡座

16‧‧‧鏡筒旋轉驅動設備

161‧‧‧往復式移動桿

162‧‧‧摩擦塊

163‧‧‧移動桿限位設備

1631‧‧‧導引孔

18‧‧‧光源

20‧‧‧光軸偏移檢測設備

200‧‧‧鏡頭模組同心度檢測系統

201‧‧‧第一光斑點

202‧‧‧第二光斑點

26‧‧‧鏡筒旋轉驅動設備

261‧‧‧往復式移動桿

262‧‧‧摩擦塊

263‧‧‧移動桿限位設備

2631‧‧‧導引孔

圖1係本發明第一實施例鏡頭模組同心度檢測系統立體結構示意圖。

圖2係圖1中之鏡筒旋轉一預定角度後之立體結構示意圖。

圖3係本發明第二實施例鏡頭模組同心度檢測系統立體結構示意圖。

200‧‧‧鏡頭模組同心度檢測系統

10‧‧‧鏡頭模組

12‧‧‧鏡頭

14‧‧‧鏡座

18‧‧‧光源

20‧‧‧光軸偏移檢測設備

26‧‧‧鏡筒旋轉驅動設備

201‧‧‧第一光斑點

261‧‧‧往復式移動桿

262‧‧‧摩擦塊

263‧‧‧移動桿限位設備

2631‧‧‧導引孔

Claims (8)

1. 一種鏡頭模組同心度檢測系統，該檢測系統用於檢測鏡頭模組中鏡筒與鏡座之間之同心度，該檢測系統包括：一光源，用於照射鏡頭模組，使鏡頭模組之光軸投影；一鏡筒旋轉驅動設備；所述鏡筒旋轉驅動設備包括至少一根往復式移動桿，每根往復式移動桿分別與鏡筒表面接觸以驅動鏡筒相對鏡座轉動；及一光軸偏移檢測設備，與所述光源相對，所述光軸偏移檢測設備用於分別記錄鏡筒相對鏡座轉動一預定角度前後兩次光源照射鏡頭模組之光軸投影位置並感測光軸投影偏移量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組同心度檢測系統，其中，所述至少一根往復式移動桿包括兩根往復式移動桿，所述兩根往復式移動桿分別設置於鏡筒光軸方向之兩側，所述兩根往復式移動桿做反方向同步移動。
3. 如申請專利範圍第1或第2項中任一項所述之鏡頭模組同心度檢測系統，其中，每根往復式移動桿與鏡筒接觸之表面設有摩擦塊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鏡頭模組同心度檢測系統，其中，所述摩擦塊之材料為橡皮。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組同心度檢測系統，其中，所述鏡筒旋轉驅動設備還包括一移動桿限位設備，所述移動桿限位設備開有至少一導引孔，每個導引孔對應一根往復式移動桿，以導引相應之往復式移動桿沿自身軸向移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組同心度檢測系統，其中，所述鏡筒旋轉驅動設備包括一馬達，所述馬達用於驅動往復式移動桿做前後往復運動。
7. 一種鏡頭模組同心度檢測方法，用於檢測鏡頭模組中鏡筒與鏡座之間之同心度，該檢測方法包括以下步驟：提供一光源照射鏡頭模組，使所述鏡頭模組之光軸投影；用一個光軸偏移檢測設備記錄所述鏡頭模組之光軸投影位置為第一光斑點；藉由一個鏡筒旋轉驅動設備，所述鏡筒驅動旋轉設備包括至少一根往復式移動桿，每根往復式移動桿與鏡筒表面接觸以驅動鏡筒相對鏡座旋轉一預定角度；藉由所述光源第二次照射鏡頭模組；藉由所述光軸偏移檢測設備記錄第二次照射時鏡頭模組光軸投影位置為第二光斑點後，感測第二光斑點與第一光斑點之相對偏移量是否於誤差允許之範圍內，從而檢測所述鏡頭模組之同心度是否合格。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鏡頭模組同心度檢測方法，其中，所述光軸偏移檢測設備記錄所述每個光斑點之位置之步驟包括：啟動所述光源發出光線照射鏡頭模組，所述光軸偏移檢測設備記錄所述光線經鏡頭模組聚焦後形成之光斑。