TWI393920B - 鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法 - Google Patents

Description

鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法

本發明涉及一種鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法，尤其涉及一種用於使鏡座與收容有光學元件之鏡筒相旋合以組裝成鏡頭模組，並測試所述鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力之鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法。

隨著攝像技術之發展，鏡頭模組於各種用途之攝像裝置中得到廣泛之應用，鏡頭模組與各種攜帶型電子裝置如手持、電腦等之結合，更得到衆多消費者之青睞。

鏡頭模組一般包括鏡片、鏡筒、鏡座、濾光片及用於間隔鏡片與濾光片之間隔部件，如間隔體等。所述鏡筒之外側壁上設置有外螺紋，所述鏡座定義有一收容孔，且該收容孔之內側壁上設置有內螺紋。於鏡頭模組組裝過程中，通常需將所述鏡片、濾光片及間隔體等元件藉由一定順序裝入鏡筒，再將鏡筒與鏡座相旋合以組裝成完整之鏡頭模組。

同時，組裝後鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力通常亦需要控制於一定範圍內，以使所述鏡筒與所述鏡座之間具有合適之扭力。否則，扭力太大會導致所述鏡筒之外螺紋與所述鏡座之內螺紋互相磨損；反之，扭力太小，則容易導致所述鏡筒脫離所述鏡座。

於鏡頭模組組裝之組裝過程中，鏡頭模組沿其光軸方向之高度通常需控制於一定範圍內，以使組裝後之鏡頭模組具有較佳之成像品質。然而，於一般之鏡頭模組組裝過程中，通常係採用人工鎖入方式，即左手握住鏡座，右手拿住收容有光學元件之鏡筒，將鏡筒與鏡座互旋後，再利用游標卡尺測量鏡頭模組沿其光軸方向之高度是否為預定高度。如果該高度過小，則需繼續將鏡筒與鏡座互相旋入一部分，反之，如果該高度過大，則需將鏡筒與鏡座互相旋出一部分。由此可見，上述鏡頭模組之組裝過程較為費時，且易由於人為而產生誤差，難以達到工業生產之要求。

有鑒於此，提供一種能精確組裝鏡頭模組並測試所述鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力之鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法實為必要。

下面將以具體實施例說明一種鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法，其可達成較佳之鏡頭模組成像品質，並可精確檢測所述鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間是否具有合適之扭力。

一種鏡頭模組組裝測試裝置，所述鏡頭模組組裝測試裝置包括一組裝裝置及一扭力測試單元。所述組裝裝置包括一定心單元、一固持單元、一第一激勵單元、一控制單元、以及一雷射測距單元。所述定心單元用於固持所述鏡筒；所述固持單元用於固持所述鏡座；所述第一激勵單元與所述固持單元機械耦合，用於驅動所述固持單元旋轉以使所述鏡座與所述鏡筒相旋合以組裝成鏡頭模組；所述控制單元用於發出控制訊號控制所述第一激勵單元旋轉，以使所述鏡頭模組沿其光軸方向之高度達到預定高度；所述雷射測距單元與所述定心單元相對設置，用於檢測所述鏡頭模組沿其光軸方向之高度是否達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元。所述扭力測試單元包括一扭力測試儀及一第二激勵單元，該扭力測試儀用於測量所述鏡座與所述鏡筒之間之扭力，所述第二激勵單元用於向所述扭力測試儀施加扭力。

以及，一種採用上述鏡頭模組組裝測試裝置之鏡頭模組組裝測試方法，其包括以下步驟：所述定心單元固持住收容有光學元件之鏡筒；所述固持單元固持住鏡座；所述控制單元發出一預控制訊號控制所述第一激勵單元驅動所述固持單元旋轉以使鏡座與鏡筒相旋合；所述雷射測距單元檢測該鏡頭模組沿其光軸方向是否已達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元；所述控制單元發出一調整控制訊號控制所述第一激勵單元旋轉，並調整鏡頭模組沿其光軸方向之高度達到所述預定高度；所述第二激勵單元向所述扭力測試儀施加扭力；所述扭力測試儀對鏡頭模組進行扭力測試並輸出測試結果。

相對於先前技術，所述鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法經由設置雷射測距單元以檢測鏡頭模組沿其光軸方向之高度是否達到預定高度，並藉由連接控制單元以精確控制鏡頭模組沿其光軸方向之高度達到預定高度，使組裝後之鏡頭模組具有較佳之成像品質；此外，所述鏡頭模組組裝測試裝置及組裝測試方法還藉由設置扭力測試單元對所述鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力進行測試，以檢測所述鏡筒與所述鏡座之間是否具有合適之扭力。

下面將結合圖式對本發明實施例作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施例提供之鏡頭模組組裝測試裝置10，用於使鏡座202與收容有光學元件之鏡筒201相旋合以組裝成鏡頭模組20，並測試所述鏡頭模組20之鏡筒201與鏡座202之間之扭力。該鏡筒201收容之光學元件可包括鏡片203及204、濾光片207及用於間隔鏡片203、204與濾光片207之間隔部件205及206，所述鏡筒201之外側壁上設置有外螺紋(未標示)，所述鏡座202定義有一收容孔2022，且該收容孔2022之內側壁上設置有內螺紋(未標示)。所述鏡頭模組組裝測試裝置10包括一組裝裝置(未標示)及一扭力測試單元16，所述組裝裝置包括一定心單元11、一固持單元12、一第一激勵單元13、一控制單元15、以及一雷射測距單元18。

所述定心單元11用於固持所述鏡筒201，其可為一夾爪。

所述固持單元12用於固持所述鏡座202，其亦可為一夾爪。

請一起參閱圖1、圖2及圖3，所述第一激勵單元13與所述固持單元12機械耦合，其可為一旋轉汽缸，當然，其亦可為一伺服馬達。相應地，所述鏡頭模組組裝測試裝置10還包括一第一激勵臂14，所述第一激勵單元13固持於該第一激勵臂14上，該第一激勵臂14可驅動與所述第一激勵單元13機械耦合之固持單元12移動至定心單元11位置以使所述鏡座202與所述鏡筒201對準。

所述控制單元15用於發出控制訊號控制所述第一激勵單元13旋轉，以使所述鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖2中中心線所示)之高度γ達到預定高度。

所述雷射測距單元18與所述定心單元11相對設置，用於檢測所述鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖3中中心線所示)之高度γ是否達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元15。

如圖1及圖4所示，所述扭力測試單元16包括一扭力測試儀161及一第二激勵單元162，該扭力測試儀161用於測量所述鏡座202與所述鏡筒201之間之扭力，所述第二激勵單元162用於向所述扭力測試儀161施加扭力。所述第二激勵單元162可為一旋轉汽缸，當然，其亦可為一伺服馬達。

所述鏡頭模組組裝測試裝置10還包括一第二激勵臂17，所述扭力測試儀161固持於該第二激勵臂17上，該第二激勵臂17可驅動所述扭力測試儀161移動至定心單元11位置以使該扭力測試儀161對所述鏡頭模組20之鏡座202與鏡筒201之間之扭力進行測量。

參見圖1、圖2、圖3(a)、(b)及圖4，本發明實施例提供之鏡頭模組20組裝測試方法包括以下步驟：(1)所述定心單元11固持住所述鏡筒201。

(2)所述固持單元12固持住鏡座202。具體地，所述第一激勵臂14驅動與所述第一激勵單元13機械耦合之固持單元12移動至定心機構11，使所述鏡座202與所述鏡筒201對準後，所述固持單元12閉合將所述鏡座202固持住。

(3)所述控制單元15發出一預控制訊號控制所述第一激勵單元13驅動所述固持單元12旋轉以使鏡座202與鏡筒201相旋合。優選地，所述鏡座201由所述定心單位11固持住，此時，所述控制單元15控制所述第一激勵單元13旋轉，使其帶動所述固持單元12旋轉而使所述鏡座202與所述鏡筒201相旋合。具體地，可用實驗方法測出每次所述第一激勵單元13驅動所述固持單元12與其固持之鏡座202旋轉一圈時，所述鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖3中中心線所示)之高度γ之變化量，從而藉由所述控制單元15發出一對應於預定高度之預控制訊號控制所述第一激勵單元13之旋轉次數，以控制所述鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖3中中心線所示)之高度γ達到預定高度。

(4)所述雷射測距單元18檢測該鏡頭模組20沿其光軸方向是否已達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元15。可以理解，由於所述第一激勵單元13本身行程之誤差，所述鏡筒201之外螺紋與所述鏡座202之內螺紋之配合偏差，所述控制單元15發出之預控制訊號並不一定能控制所述鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖3中中心線所示)之高度γ剛好達到預定高度，此時，可採用所述雷射測距單元18對鏡頭模組20沿其光軸方向(如圖3中中心線所示)之高度γ進行檢測並將檢測結果反饋至所述控制單元15，以利用該控制單元15控制所述第一激勵單元13旋轉，並調整鏡頭模組20沿其光軸方向之高度γ達到所述預定高度。其具體步驟包括以下分步驟：所述雷射測距單元18發射出一第一雷射光束至所述定心單元11並接收由該定心單元11反射回來之雷射光束以獲取一第一距離數據α，具體如圖3(a)所示；所述雷射測距單元18發射出一第二雷射光束至由定心單元11固持之鏡頭模組20並接收由該鏡頭模組20反射回來之雷射光束以獲取一第二距離數據β；所述雷射測距單元18比較第二距離數據β與第一距離數據α，將該第一距離數據α與第二距離數據β之差值γ(γ＝α－β)作為檢測結果反饋至所述控制單元15，具體如圖3(b)所示。

(5)所述控制單元15發出一調整控制訊號控制所述第一激勵單元13旋轉，並調整鏡頭模組20沿其光軸方向之高度γ達到所述預定高度。具體地，所述控制單元15比較所述預定高度與所述差值γ(γ＝α－β)之偏差，再發出一相對應於該偏差之調整控制訊號控制所述第一激勵單元13旋轉，如果該差值γ小於預定高度，則需繼續將鏡筒與鏡座互相旋入一部分，反之，如果該差值γ大於預定高度，則需將鏡筒與鏡座互相旋出一部分，最終使鏡頭模組20沿其光軸方向之高度γ達到所述預定高度。

(6)所述第二激勵單元162向所述扭力測試儀161施加扭力。具體地，所述第二激勵臂17驅動所述扭力測試儀161移動至定心單元11位置，並由該所述扭力測試儀161固持住鏡座202，此時，藉由所述第二激勵單元162，亦即所述旋轉汽缸(圖未示)對該扭力測試儀161施加扭力。

(7)所述扭力測試儀161對鏡頭模組20進行扭力測試並輸出測試結果。優選地，由於所述扭力測試儀161固持住鏡座202，所述第二激勵單元162，亦即所述旋轉汽缸(圖未示)對該扭力測試儀161施加之扭力可傳至所述鏡座202，當該扭力達到所述鏡座202與所述鏡筒201之最大扭力時，記錄下扭力測試儀161之讀數。

本發明實施例所述之鏡頭模組組裝測試裝置10及組裝測試方法，其經由設置雷射測距單元18以檢測鏡頭模組20沿其光軸方向之高度γ是否達到預定高度，並藉由連接控制單元15以精確控制鏡頭模組沿其光軸方向之高度γ達到預定高度，使組裝後之鏡頭模組20具有較佳之成像品質；此外，所述鏡頭模組組裝測試裝置10及組裝測試方法還藉由設置扭力測試單元16對所述鏡頭模組20之鏡筒201與鏡座202之間之扭力進行測試，以檢測所述鏡筒201與所述鏡座202之間是否具有合適之扭力。

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。

鏡頭模組組裝測試裝置．．．10

定心單元．．．11

固持單元．．．12

第一激勵單元．．．13

第一激勵臂．．．14

控制單元．．．15

扭力測試單元．．．16

扭力測試儀．．．161

第二激勵單元．．．162

第二激勵臂．．．17

雷射測距單元．．．18

鏡頭模組．．．20

鏡筒．．．201

鏡座．．．202

鏡片．．．203、204

間隔部件．．．205、206

濾光片．．．207

收容孔．．．2022

第一距離數據．．．α

第二距離數據．．．β

高度．．．γ

圖1係本發明實施例提供之鏡頭模組組裝測試裝置之結構示意圖。

圖2係圖1所示鏡頭模組組裝測試裝置將鏡座與鏡筒相旋合而組裝成鏡頭模組之示意圖。

圖3(a)、(b)係利用圖1所示鏡頭模組組裝測試裝置之雷射測距單元測試鏡頭模組沿其光軸方向之高度之流程示意圖。

圖4係本發明實施例提供之鏡頭模組組裝測試裝置之扭力測試單元對鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力進行測試之示意圖。

鏡頭模組組裝測試裝置．．．10

定心單元．．．11

固持單元．．．12

第一激勵單元．．．13

第一激勵臂．．．14

控制單元．．．15

扭力測試單元．．．16

扭力測試儀．．．161

第二激勵單元．．．162

第二激勵臂．．．17

雷射測距單元．．．18

鏡頭模組．．．20

鏡筒．．．201

鏡座．．．202

鏡片．．．203、204

間隔部件．．．205、206

濾光片．．．207

收容孔．．．2022

Claims (7)

1. 一種鏡頭模組組裝測試裝置，其包括一組裝裝置及一扭力測試單元，該組裝裝置用於使鏡座與收容有光學元件之鏡筒相旋合以組裝成鏡頭模組，該扭力測試單元用於測試所述鏡頭模組之鏡筒與鏡座之間之扭力，所述組裝裝置包括：一定心單元，用於固持所述鏡筒；一固持單元，用於固持所述鏡座；一第一激勵單元，其與所述固持單元機械耦合，用於驅動所述固持單元旋轉以使所述鏡座與所述鏡筒相旋合以組裝成鏡頭模組；一控制單元，用於發出控制訊號控制所述第一激勵單元旋轉，以使所述鏡頭模組沿其光軸方向之高度達到預定高度；以及一雷射測距單元，其與所述定心單元相對設置，用於檢測所述鏡頭模組沿其光軸方向之高度是否達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元；所述扭力測試單元包括一扭力測試儀及一第二激勵單元，該扭力測試儀用於測量所述鏡座與所述鏡筒之間之扭力，所述第二激勵單元用於向所述扭力測試儀施加扭力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝測試裝置，其中，所述第一激勵單元為一旋轉汽缸。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之鏡頭模組組裝測試裝置，其中，所述鏡頭模組組裝測試裝置還包括一第一激勵臂，所述第一激勵單元固持於該第一激勵臂上，該第一激勵臂可驅動與所述第一激勵單元機械耦合之固持單元移動至所述定心單元位置以使所述鏡座與所述鏡筒對準。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝測試裝置，其中，所述第二激勵單元為一旋轉汽缸。
5. 如申請專利範圍第1或4項所述之鏡頭模組組裝測試裝置，其中，所述鏡頭模組組裝測試裝置還包括一第二激勵臂，所述扭力測試儀固持於該第二激勵臂上，該第二激勵臂可驅動所述扭力測試儀移動至該定心單元位置以使該扭力測試儀對所述鏡頭模組之鏡座與鏡筒之間之扭力進行測量。
6. 一種採用如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝測試裝置之鏡頭模組組裝測試方法，其包括以下步驟：所述定心單元固持住收容有光學元件之鏡筒；所述固持單元固持住鏡座；所述控制單元發出一預控制訊號控制所述第一激勵單元驅動所述固持單元旋轉以使鏡座與鏡筒相旋合；所述雷射測距單元檢測該鏡頭模組沿其光軸方向是否已達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元；所述控制單元發出一調整控制訊號控制所述第一激勵單元旋轉，並調整鏡頭模組沿其光軸方向之高度達到所述預定高度；所述第二激勵單元向所述扭力測試儀施加扭力；以及所述扭力測試儀對鏡頭模組進行扭力測試並輸出測試結果。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鏡頭模組組裝測試方法，其中，所述雷射測距單元檢測該鏡頭模組沿其光軸方向是否已達到預定高度，並將檢測結果反饋至所述控制單元之步驟包括以下分步驟：所述雷射測距單元發射出一第一雷射光束至所述定心單元並接收由該定心單元反射回來之雷射光束以獲取一第一距離數據；所述雷射測距單元發射出一第二雷射光束至由定心單元固持之鏡頭模組並接收由該鏡頭模組反射回來之雷射光束以獲取一第二距離數據；以及所述雷射測距單元比較第二距離數據與第一距離數據，將該第一距離數據與第二距離數據之差值作為檢測結果反饋至所述控制單元。