TWM623844U - 鏡頭檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本新型提供一種鏡頭檢測裝置，主要包括一載台、一發光單元、複數個第一光感測單元及複數個第二光感測單元。載台是用以放置一待測鏡頭，並具有一第一表面及一第二表面，其中第一表面及第二表面為相對的兩個表面。發光單元位於載台之第二表面側，且用以將一檢測光束投射至待測鏡頭。第一光感測單元位與第二光感測單元位於載台的第一表面側，並用以接收穿過待測鏡頭的檢測光束。第一光感測單元與載台上間具有一第一距離，第二光感測單元與載台上間具有一第二距離，且第一距離小於第二距離。

Description

鏡頭檢測裝置

本新型有關於一種鏡頭檢測裝置，用以檢測待測鏡頭的品質及是否被微粒汙染。

隨著科技的發展，許多產業對光學鏡頭規格的要求日益嚴苛，當鏡頭尺寸愈來愈小，傳統的鏡頭檢測方法與裝置亦慢慢遇到一些瓶頸。

現今較傳統的鏡頭檢測方法，例如是由鏡頭檢測裝置的圖樣產生裝置提供圖樣光斑並發射圖樣光束於待測鏡頭的成像面，進一步地，待測鏡頭將光束提供給影像感測器(例如，相機)，以使影像感測器獲得影像，即可進一步對影像進行分析以檢測鏡頭之品質(例如，解析度、對比程度)。

另外也有的一種檢測方法是將多個影像感測器設置於待測鏡頭之四周，以接收由待測鏡頭輸出的不同角度之光束，並檢測不同視角的成像品質。然而，另外也有對待測鏡頭在不同焦距的成像品質做檢測的需求。

此外，對於焦距長短不同的待測鏡頭做測試時，由於焦距不同而需要將檢測系統之影像感測器設置於相對待測鏡頭的不同距離，遠近雙方的影像感測器無法共用而必須另外變更設置位置，或者是需再使用不同的測試機台，測試進行起來較為不便。

再者，目前也存在有複數透鏡組成的變焦鏡頭，此類鏡頭由於可改變焦聚，因此以習知的測試方法及機台來檢驗也是甚為不便。

為了彌補先前技術的不足，本新型提出一種新穎的鏡頭檢測裝置，主要將複數個第一光感測單元設置在較接近載台的位置，另將複數個第二光感測單元設置在較遠離載台的位置。如此的配置組合，則可在測試短焦的待測鏡頭時，以配置較近的第一光感測單元來做檢測，而在測試長焦的待測鏡頭時，則換成以配置較遠的第二光感測單元來做檢測，同時具備短焦與長焦的檢測機能。甚至，若在測試可變焦的待測鏡頭時，也可分別透過第一光感測單元與第二光感測單元進行檢測。

本新型的一目的，在於提供一種鏡頭檢測裝置，主要包括一載台、一發光單元、複數個第一光感測單元及複數個第二光感測單元。載台用以放置至少一待測鏡頭，其中發光單元位於待測鏡頭的入光側，用以將一檢測光束投射至待測鏡頭的入光側。各第一光感測單元及各第二光感測單元位於待測鏡頭的出光側，並用以接收穿過待測鏡頭的檢測光束，其中第一光感測單元待測鏡頭之間的距離小於第二光感測單元與待測鏡頭之間的距離。

如上述構造，可利用第一光感測單元進行短焦的待測鏡頭的檢測，並利用第二光感測單元進行長焦的待測鏡頭的檢測，使得本新型所述的鏡頭檢測裝至同時具備短焦與長焦的檢測機能，以提高檢測不同焦聚的待測鏡頭的便利性及效率。

本新型的一目的在於提供如上述的鏡頭檢測裝置，包括一第一固定架用以設置各第一光感測單元，及一第二固定架用以設置各第二光感測單元，其中第一固定架位於第二固定架與載台之間。

如上述的鏡頭檢測裝置，其中第一固定架可設有一通孔，供各第二光感測單元經由該通孔來接收穿過待測鏡頭的檢測光束。

如上述的鏡頭檢測裝置， 另包括一罩體用以設置在第一固定架上並遮覆其通孔，其中至少一個第一光感測單元是設置於罩體，並可與罩體一同裝設於第一固定架，又或者從第一固定架拆卸下來。

本新型的又一目的在於提供如上述的鏡頭檢測裝置，其中第一固定架可包括複數個第一引導單元，供各第一光感測單元裝設並沿著該第一引導單元位移，以改變各第一光感測單元相對於待測鏡頭的角度。

又如上述的鏡頭檢測裝置，其中第二固定架也可包括複數個第二引導單元，供各第二光感測單元裝設並沿著該第二引導單元位移，來調整相對於該待測鏡頭的角度。

如上述的鏡頭檢測裝置，其中各第一光感測單元是以載台上的待測鏡頭為中心，且隔著第一距離而配置。各第二光感測單元是以載台上的待測鏡頭為中心，且隔著第二距離而配置。而且，位於最外側的兩個相對的該第一光感測單元與該載台上的該待測鏡頭間具有一第一夾角，位於最外側的兩個相對的該第二光感測單元與該載台上的該待測鏡頭間具有一第二夾角，而該第一夾角大於該第二夾角。

本新型的另一目的在於提供如上述的鏡頭檢測裝置，另可包括一測試圖件位於載台與發光單元之間，其中發光單元發出的檢測光束是經過測試圖件而投射於待測鏡頭。如此，可加上圖樣以供各光感測單元來檢測成像品質。

另也如上述的鏡頭檢測裝置，可再包括一驅動單元連接測試圖件，用以驅動測試圖件相對該載台位移。

本新型的又另一目的在於提供如上述的鏡頭檢測裝置，另包括一驅動單元連接載台，該載台包括複數個放置孔分別用以放置複數個待測鏡頭，而驅動單元是用以驅動載台相對於發光單元位移。如此載台可用以放置多個待測鏡頭，並藉由驅動單元來移動載台，以便第一光感測單元與第二光感測單元檢測不同的待測鏡頭。

請參閱圖1與圖2，分別為本新型鏡頭檢測裝置一實施例之短焦及長焦的待測鏡頭檢測之構造示意圖。本新型之鏡頭檢測裝置10可用以檢測至少一待測鏡頭3，其主要包括一載台11、一發光單元12、複數個第一光感測單元13、複數個第二光感測單元14及測試圖件15。

待測鏡頭3可包括一外框，以及固定於外框內的至少一透鏡，其中透鏡可為短焦凸透鏡、長焦凸透鏡、凹透鏡，甚至是球形、各種多邊形的透鏡，且可能應用於相機、手機、平板或筆電等裝置。依透鏡之厚度、表面曲率及/或相對位置等的不同，則例如短焦類型的待測鏡頭3之焦聚範圍可為1公厘(mm)~5mm，而長焦類型的待測鏡頭3之焦聚範圍可為9mm~30mm。此外，變焦類型的待測鏡頭3則包括有複數不同種類透鏡，可藉由各透鏡之間相對位置的調整而改變焦距。

載台11概略呈板狀，並具有相對的一第一表面111及一第二表面112，例如第一表面111為上表面，而第二表面112為下表面。在本新型一實施例中，載台11上可設有至少一個放置孔113，其中放置孔113是由第一表面111貫通至第二表面112，並用以放置與定位待測鏡頭3。另外，待測鏡頭3定位於放置孔113的方式可為契合或螺合等等。

發光單元12配置載台11之第二表面112側，用以產生一檢測光束L。發光單元12本身可以是發光二極體或燈泡等，來發出散射光。另外，基於不同的設置考量或檢測需求，發光單元12之檢測光束L也可能藉由至少一反射鏡(不圖示)來改變方向再導出。

本實施例的測試圖件15是配置於載台11與發光單元12之間，且包括複數個標線圖樣151及透光板152，其中標線圖案151設置在透光板152上。在本新型一實施例中，標線圖樣151可包括左右的兩個”+”圖樣，以及中央的一個”++”圖樣，且為黑色或暗色系。發光單元12發出的檢測光束L照射於測試圖件15時，一部分的檢測光束L會通過透光板152，一部分的檢測光束L則受標線圖樣151阻擋而形成圖樣光束，並投射至待測鏡頭3。

本實施例中測試圖件15之標線圖樣151雖為”+”、”++”兩種，但當然在別種實施例中也可為放射條狀、圓環、多角形，甚至是文字等等，本新型之鏡頭檢測裝置的權利範圍不限於此。

各第一光感測單元13配置於載台11的第一表面111側，並用以接收穿過待測鏡頭3的檢測光束L。此外，各第二光感測單元14同樣是配置於載台11的第一表面111側，並用以接收穿過待測鏡頭3的檢測光束L。各第一光感測單元13與載台11之間隔有一第一距離D1，而各第二光感測單元14與載台11之間隔有一第二距離D2，其中第二距離D2大於第一距離D1，例如第二距離D2為第一距離D1之1.2倍~3倍為佳，但不限於此。另外，第二光感測單元14與第一光感測單元13之倍率差可為1.5x ~ 5x。

各第一光感測單元13設置在以載台11上的待測鏡頭3為球心(中心)，並以第一距離D1為半徑而形成的一虛擬球體的部分球面上。此外，各第二光感測單元14則是設置在以載台11上的待測鏡頭3為球心(中心)，並以第二距離D2為半徑而形成的一虛擬球體的部分球面上。

一般而言，第一光感測單元13分布的面積會小於第二光感測單元14分布的面積。具體而言，位於最外側的兩個相對的第一光感測單元13與待測鏡頭3之間形成一第一夾角θ1，位於最外側的兩個相對的第二光感測單元14與待測鏡頭3之間則形成一第二夾角θ2，其中第一夾角θ1大於第二夾角θ2。

再者，各光感測單元13、14也可搭配光圈(不圖示)等元件來調整進光孔徑，以配合適應由不同焦距的待測鏡頭3及/或不同距離的測試圖件15所輸出的成像。另外，各光感測單元13、14可包括感光耦合元件(charge-coupled device, CCD)和/或互補式金屬氧化物半導體主動像素傳感器(CMOS Active pixel sensor)。

在使用本新型鏡頭檢測裝置10來檢測短焦的待測鏡頭3之成像品質時，如圖1所示，發光單元12可將檢測光束L經由測試圖件15之各標線圖樣151投射至待測鏡頭3，並透過各第一光感測單元13所接收穿過待測鏡頭3的檢測光束L。例如，可使用左右的兩個或周圍的第一光感測單元13來接收左右或周圍的標線圖樣151(+)之成像，而中央的第一光感測單元13則用以接收中央的標線圖樣151(++)之成像，以檢測待測鏡頭3在多種角度(視角)上的成像品質、完整度，以及是否有髒汙物附著或瑕疵等問題。當然，也可以各第一光感測單元13皆檢測同一個標線圖樣151。

在使用本新型鏡頭檢測裝置10來檢測長焦的待測鏡頭3之成像品質時，如圖2所示，可將配置於中央的第一光感測單元13移除。如此，由發光單元12可將檢測光束L經過測試圖件15的各標線圖樣151投射至待測鏡頭3，其中檢測光束L會穿過中央的第一光感測單元13所空出的位置，並由各第二光感測單元14所接收。第二光感測單元14檢測待側鏡頭3的方式與第一光感測單元13相近，因此便不再重複說明。此外本新型所述的鏡頭檢測裝置10亦可用以檢測可變焦的待測鏡頭3。

接著請參閱圖3，為本新型鏡頭檢測裝置一實施例的具體構造側視圖。本實施例之鏡頭檢測裝置100在前述鏡頭檢測裝置10的各構件之外，還包括一基座23、一第一固定架21、一罩體24、一第二固定架22、第一驅動單元25及第二驅動單元26。此外，本實施例之載台11a設有複數個放置孔113(參閱圖1)，可供放置複數個待測鏡頭3。

基座23包括一座體231與複數個連接架232。座體231是用以設置載台11a，各連接架232則是設於座體231上。第一驅動單元25及第二驅動單元26可例如是旋轉馬達與導螺桿，或是線性馬達等可動機構。第一驅動單元25設置於座體231上且連接載台11a，用以驅動載台11a在座體231上相對於發光單元12移動，例如可驅動載台11a在互相垂直的X方向及Y方向(圖3中的水平方向)位移。

另一方面，第二驅動單元26則是設置於座體231上相對於第一驅動單元25的另一側，連接發光單元12與測試圖件15，並且用以驅動測試圖件15及/或發光單元12相對於載台11a沿著Z方向位移，如圖3的上下方向，其中Z方向與X方向及Y方向正交。可藉由第一驅動單元25與第二驅動單元26調整待測鏡頭3、測試圖件15及/或發光單元12之間的相對位置，使各光感測單元13、14可接收到適當位置及大小的成像。在別種實施例中，可依架設空間將第一驅動單元25、載台11a、發光單元12、測試圖件15及第二驅動單元26設置在基座23的同一側。

也搭配參閱圖4與圖5，第一固定架21連接各連接架232，並用以設置第一光感測單元13。在本新型一實施例中，第一固定架21包括一架台211及複數個第一引導單元213，其中架台211連接於連接架232，並設有一通孔212，例如通孔212可設置在架台211的中央區域。

各第一引導單元213連結於架台211面向載台11a的表面，而第一光感測單元13則設置在第一導引單元213上。具體而言，各第一導引單元213可設置有一滑軌214，並包括滑塊215與螺栓216。

各第一引導單元213及/或滑軌214可為圓弧狀，並沿著以載台11a上的待測鏡頭3為球心且以第一距離D1為半徑構成的虛擬球體的球面設置。滑塊215裝設於滑軌214並可沿著滑軌214移動，而第一光感測單元13與滑塊215連接以沿著第一引導單元213位移，進而調整第一光感測單元13與載台11a上的待測鏡頭3間的相對角度。螺栓216則是螺鎖於滑塊215上並可調整螺鎖之鬆緊度，可用以在第一光感測單元13與滑塊215位移至適合的角度位置時，鎖緊並與滑塊215一起夾住滑軌214兩側的壁面以定位第一光感測單元13。此外，因應不同需求情況，一個第一引導單元213上也可供設置多個第一光感測單元13。

如圖4所示，罩體24可用以設置在第一固定架21之架台211上並遮覆其通孔212，其中至少一個第一光感測單元13是設置於罩體24面向載台11a側，並可與罩體24一同裝設於架台211，或者拆卸下來。罩體24與架台211之通孔212間的結合方式，可例如是契合、彈性卡合或者是螺合等等，使罩體24可方便裝設於通孔212或者從通孔212拆除即可。此外，設置於罩體24的第一光感測單元13是位在其他的第一光感測單元13之中央，可正向對準載台11a及所承載的待測鏡頭3，且依據不同需求也可設樞轉機構來調整角度方位。

如圖3所示，第二固定架22連接於基座23之各連接架232並由各連接架232所支撐，用以設置各第二光感測單元14，其中第一固定架21是位於第二固定架22與載台11a之間。另外，如圖4所示，第二固定架22設有複數個第二引導單元221來供各第二光感測單元14裝設，且第二引導單元221也和第一引導單元213同樣是透過滑軌222與滑塊223的構造加上螺栓224，使第二光感測單元14可沿著該第二引導單元221，以載台11a上的待測鏡頭3為球心並以第二距離D2為半徑而形成的虛擬球體之球面來位移，並調整相對於待測鏡頭3的角度且定位。當然，因應不同需求情況，一個第二引導單元221上也可供設置多個第二光感測單元14。

藉由如此構造，本新型鏡頭檢測裝置100在檢測載台11a上的短焦的待測鏡頭3之成像品質時，可先透過第一驅動單元25來移動載台11a，使欲檢測的短焦待測鏡頭3可對準發光單元12發出的檢測光束L，並也透過第二驅動單元26來移動測試圖件15至適當的成像位置，另外透過各第一引導單元213來調整使各第一光感測單元13移至相對該待測鏡頭3的適當方位。接著可使發光單元12之檢測光束L經過測試圖件15而投射至該待測鏡頭3，並由各第一光感測單元13所接收做檢測。

而在本新型鏡頭檢測裝置100檢測載台11a上的長焦的待測鏡頭3之成像品質時，可先藉由第一驅動單元25移動載台11a，使該待測鏡頭3對準發光單元12之檢測光束L。接著由圖4所示的狀態拆卸第一固定架21之架台211上的罩體24，則如圖5所示的曝露出通孔212。另也透過第二驅動單元26來使測試圖件15移至適合的成像位置，且藉由各第二引導單元221來調節使各第二光感測單元14移至適當方位。接著即可使發光單元12之檢測光束L經過測試圖件15而投射至該待測鏡頭3，其中檢測光束L會穿過第一固定架21之通孔212且由各第二光感測單元14所接收做檢測。

另外，若是在檢測可變焦的待測鏡頭3時，也是在短焦範圍內以第一光感測單元13來檢測，而在長焦範圍則拆除罩體24及位於中央的第一光感測單元13並以第二光感測單元14來檢測，可方便以長焦及短焦的感測單元13、14來配合該待測鏡頭3的焦聚變化。由此，鏡頭檢測裝置100同時具備短焦及長焦的待測鏡頭3之檢測功能，可有效改善鏡頭檢測之便利性。

綜合上述，本新型之鏡頭檢測裝置透過與載台11隔著第一距離D1設置的各第一光感測單元13，以及與載台11隔著第二距離D2的各第二光感測單元14，則可在欲檢測短焦的待測鏡頭3之成像品質時，使發光單元12之檢測光束L經過測試圖件15而投射至該待測鏡頭3，再由各第一光感測單元13所接收並進行檢測。而欲檢測長焦的待測鏡頭3之成像品質時，則可將中央的第一光感測單元13移除，使投射至待測鏡頭3的檢測光束L可通過來供各第二光感測單元14接收並進行檢測，同時具備短焦與長焦的檢測功能，以有效改善檢測之便利性。

以上所述者，僅為本新型之一較佳實施例而已，並非用來限定本新型實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本新型之申請專利範圍內。

10、100:鏡頭檢測裝置 11、11a:載台 111:第一表面 112:第二表面 113:放置孔 12:發光單元 13:第一光感測單元 14:第二光感測單元 15:測試圖件 151:標線圖樣 152:透光板 21:第一固定架 211:架台 212:通孔 213:第一引導單元 214:滑軌 215:滑塊 216:螺栓 22:第二固定架 221:第二引導單元 222:滑軌 223:滑塊 224:螺栓 23:基座 231:座體 232:連接架 24:罩體 25:第一驅動單元 26:第二驅動單元 3:待測鏡頭 D1:第一距離 D2:第二距離 L:檢測光束 X、Y、Z:方向 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角

［圖1］為本新型鏡頭檢測裝置一實施例之短焦的待測鏡頭檢測之構造示意圖。 ［圖2］為本新型鏡頭檢測裝置一實施例之長焦的待測鏡頭檢測之構造示意圖。 ［圖3］為本新型鏡頭檢測裝置一實施例的具體構造之側視圖。 ［圖4］為本新型鏡頭檢測裝置一實施例的第一固定架之立體局部構造圖。 ［圖5］為本新型鏡頭檢測裝置一實施例的第一固定架之罩體的拆卸狀態之立體局部構造圖。

100:鏡頭檢測裝置

11a:載台

12:發光單元

13:第一光感測單元

14:第二光感測單元

15:測試圖件

21:第一固定架

211:架台

213:第一引導單元

22:第二固定架

221:第二引導單元

23:基座

231:座體

232:連接架

24:罩體

25:第一驅動單元

26:第二驅動單元

3:待測鏡頭

X、Y、Z:方向

Claims (10)

1. 一種鏡頭檢測裝置，包括： 一載台，用以放置至少一待測鏡頭，並具有一第一表面及一第二表面，其中該第一表面及該第二表面為相對的兩個表面； 一發光單元，位於該載台之該第二表面側，且用以將一檢測光束投射至該待測鏡頭； 複數個第一光感測單元，位於該載台的該第一表面側，並用以接收穿過該待測鏡頭的該檢測光束；及 複數個第二光感測單元，位於該載台的該第一表面側，並用以接收穿過該待測鏡頭的該檢測光束，其中該複數個第一光感測單元與該載台上間具有一第一距離，該複數個第二光感測單元與該載台上間具有一第二距離，且該第一距離小於該第二距離。
2. 如請求項1所述的鏡頭檢測裝置，另包括： 一第一固定架，用以設置該複數個第一光感測單元；及 一第二固定架，用以設置該複數個第二光感測單元，其中該第一固定架位於該第二固定架與該載台之間。
3. 如請求項2所述的鏡頭檢測裝置，其中該第一固定架設有一通孔，該第二光感測單元經由該通孔接收穿過該待測鏡頭的該檢測光束。
4. 如請求項3所述的鏡頭檢測裝置，包括一罩體用以設置在該第一固定架上並遮覆該通孔，其中至少一個該複數個第一光感測單元是設置於該罩體。
5. 如請求項2所述的鏡頭檢測裝置，其中該第一固定架包括複數個第一引導單元，該複數個第一光感測單元裝設於該複數個第一引導單元並沿著該複數個第一引導單元位移，以調整該第一光感測單元相對於該待測鏡頭的一角度。
6. 如請求項5所述的鏡頭檢測裝置，其中該第二固定架包括複數個第二引導單元，該複數個第二光感測單元裝設於該複數個第二引導單元並沿著該複數個第二引導單元位移，以調整該第二光感測單元相對於該待測鏡頭的一角度。
7. 如請求項1所述的鏡頭檢測裝置，其中，該複數個第一光感測單元是以該載台上的該待測鏡頭為中心，且隔著該第一距離而配置；該複數個第二光感測單元是以該載台上的該待測鏡頭為中心，且隔著該第二距離而配置；且位於最外側的兩個相對的該第一光感測單元與該待測鏡頭之間形成一第一夾角，位於最外側的兩個相對的該第二光感測單元與該待測鏡頭之間則形成一第二夾角，而該第一夾角大於該第二夾角。
8. 如請求項1所述的鏡頭檢測裝置，另包括一測試圖件位於該載台與該發光單元之間，其中該發光單元發出的該檢測光束是經過該測試圖件而投射於該待測鏡頭。
9. 如請求項8所述的鏡頭檢測裝置，另包括一驅動單元連接該測試圖件，該驅動單元用以驅動該測試圖件相對該載台上的該待測鏡頭位移。
10. 如請求項1所述的鏡頭檢測裝置，另包括一驅動單元連接該載台，該載台包括複數個放置孔分別用以放置複數個該待測鏡頭，而該驅動單元用以驅動該載台相對於該發光單元位移。

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