TWI407169B - 鏡頭模組組裝裝置及組裝方法 - Google Patents

Description

鏡頭模組組裝裝置及組裝方法

本發明涉及一種鏡頭模組組裝裝置及組裝方法，尤其涉及一種用於將鏡頭模組中收容有光學元件之鏡筒組裝入其鏡座中之鏡頭模組組裝裝置及組裝方法。

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。

鏡頭模組通常包括鏡座、與鏡座嚙合之鏡筒、以及收容於鏡筒中之光學元件。所述光學元件包括鏡片、濾光片、及用於間隔鏡片與濾光片之間隔部件，如間隔體等。當鏡頭模組組裝時，通常需將所述鏡片、濾光片及間隔體等元件按照一定順序裝入鏡筒中，然後再將上述鏡筒旋入鏡座中以組裝成一鏡頭模組。

於鏡頭模組組裝過程中，由於鏡座設有內螺紋，用於收容光學元件之鏡筒設有外螺紋，是故鏡筒組裝入鏡座時，需對準鏡筒中心與鏡座中心，以免所述內螺紋與所述外螺紋發生干涉而互相磨損。

有鑒於此，提供一種能保證收容有光學元件之鏡筒之中心與鏡座中心對準後再將所述鏡筒旋入鏡座以完成鏡頭模組組裝之鏡頭模組組裝裝置及組裝方法實為必要。

下面將以具體實施例說明一種實現將收容有光學元件之鏡筒精確組裝入鏡座之鏡頭模組組裝裝置及組裝方法，其可達成較佳之鏡頭模組組裝精確度及實現該組裝之自動化。

一種鏡頭模組組裝裝置，用於將收容有光學元件之鏡筒組裝入鏡座中，所述鏡頭模組組裝裝置包括：一組入單元，其包括一固持單元及一旋轉馬達，所述固持單元用以固持所述鏡筒，所述旋轉馬達用以驅動所述固持單元旋轉；一影像辨識單元，用以獲取由固持單元固持之鏡筒與所述固持單元之間之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，以產生一位置補償訊號；一鏡座夾持單元，用以夾持鏡座；一控制單元，用以從所述影像辨識單元接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動由所述固持單元固持之鏡筒移動，以使該鏡筒與由所述鏡座夾持單元夾持之鏡座對準，並驅動所述旋轉馬達旋轉以將所述鏡筒旋入鏡座中。

以及，一種採用上述鏡頭模組組裝裝置之鏡頭模組組裝方法，其包括以下步驟：

所述固持單元固持住收容有光學元件之鏡筒並將該鏡筒移至所述影像辨識單元；所述影像辨識單元獲取所述鏡筒與所述固持單元之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，並產生表徵該位置偏差之位置補償訊號；所述鏡座夾持單元夾持住鏡座；所述控制單元接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動所述固持單元移動使所述鏡筒對準所述鏡座，並驅動所述旋轉馬達旋轉將所述鏡筒旋入所述鏡座中。

相對于先前技術，所述鏡頭模組組裝裝置及組裝方法，其藉由影像辨識單元以獲取由組入單元固持之鏡筒與所述固持單元之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，並隨之產生表徵該位置偏差之位置補償訊號；然後藉由控制單元以接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅 動由所述固持單元移動以使其固持之鏡筒與所述鏡座對準，最終將所述鏡筒旋入所述鏡座中；其從根本上提高了鏡筒組裝入鏡座之精確度，提升了鏡頭模組之組裝品質。

10‧‧‧鏡頭模組組裝裝置

11‧‧‧鏡筒

111‧‧‧第一拖盤

12‧‧‧鏡座

121‧‧‧第二拖盤

13‧‧‧組入單元

131‧‧‧固持單元

132‧‧‧第一懸臂

133‧‧‧旋轉馬達

14‧‧‧鏡座移動單元

141‧‧‧吸嘴

142‧‧‧第二懸臂

15‧‧‧鏡座夾持單元

151‧‧‧夾爪

152‧‧‧平臺

16‧‧‧影像辨識單元

17‧‧‧控制單元

α‧‧‧位置偏差

圖1係本發明實施例提供之鏡頭模組組裝裝置之結構示意圖。

圖2(a)、(b)、(c)係圖1所示鏡頭模組組裝裝置對位置偏差進行補償之過程示意圖。

圖3係圖1所示鏡頭模組組裝裝置之其上放置有鏡座之鏡座夾持單元之俯視示意圖。

圖4係圖3沿剖面線IV-IV之剖面示意圖。

請參閱圖1，本發明實施例提供之鏡頭模組組裝裝置10，用於將收容有光學元件之鏡筒11裝入鏡座12中以組裝成一完整之鏡頭模組。該鏡筒11收容之光學元件通常可包括鏡片、濾光片及用於間隔鏡片與濾光片之間隔部件等。所述鏡頭模組組裝裝置10包括一組入單元13、一鏡座夾持單元15、一影像辨識單元16及一控制單元17。

請結合圖1及圖2(a)、(b)、(c)，所述組入單元13包括一固持單元131及一旋轉馬達133。所述固持單元131用於固持所述鏡筒11。所述旋轉馬達133用於驅動所述固持單元131旋轉。所述固持單元131包括一吸嘴，所述吸嘴之一端與旋轉馬達133機械耦合，其另一端設置有一彈性吸盤(圖未示)，於抽真空狀態下，所述吸嘴可經由該彈性吸盤緊緊吸住所述鏡筒11，亦即將所述鏡筒11固持住。

所述影像辨識單元16用於獲取由所述固持單元131固持之鏡筒11與所述固 持單元131之間之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，以產生一位置補償訊號。該影像辨識單元16通常可包括一影像感測器(圖未示)、一类比/数位轉換器(圖未示)、一圖像處理單元(圖未示)。所述影像感測器(圖未示)用於攝取所述鏡筒11與所述固持單元131之影像並根據其實際相對位置輸出對應之類比訊號。所述类比/数位轉換器(圖未示)用於將該類比訊號轉化為一數位訊號。所述圖像處理單元(圖未示)用於對所述實際相對位置對應之數位訊號與一預設相對位置對應之數位訊號進行對比，並最終輸出表徵上述位置偏差之位置補償訊號。

如圖1、圖3及圖4所示，所述鏡座夾持單元15通常包括一夾爪151，用於夾持所述鏡座12。當鏡座12放置於平臺152上時，所述鏡座夾持單元15之夾爪151閉合，可將所述鏡座12夾持住。

所述控制單元17用於從所述影像辨識單元16接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動由所述固持單元131移動，以使該鏡筒11與由所述鏡座夾持單元15夾持之鏡座12對準，並驅動所述旋轉馬達133旋轉以將所述鏡筒11旋入所述鏡座12中。該控制單元17可包括一伺服馬達系統(圖未示)以驅動鏡筒11移至與所述鏡座12對準，並驅動所述旋轉馬達133旋轉以將所述鏡筒11旋入鏡座12中。

如圖1，圖2所示，所述組入單元13還包括一第一懸臂132，所述組入單元13之旋轉馬達133固持於該第一懸臂132之一端。藉由所述控制單元17之伺服馬達系統(圖未示)可驅動所述第一懸臂132帶動所述固持單元131及其所夾持之鏡筒11沿圖1所示X、Y、Z軸方向移動。

為方便移動所述鏡座12至所述鏡座夾持單元15，可提供一鏡座移動單元14及一第二懸臂142。該鏡座移動單元14包括一吸嘴141，所述吸嘴141之一端與所述第二懸臂142固連，另一端設置有一彈性吸盤(圖未示)。於抽真空 狀態下，所述吸嘴141可經由該彈性吸盤緊緊吸住所述鏡座12，亦即將所述鏡座12固持住。藉由所述控制單元17之伺服馬達系統(圖未示)可驅動所述第二懸臂142帶動所述鏡座移動單元14及其固持之鏡座12沿圖1所示X、Y、Z軸方向移動。

請一起參閱圖1、圖2(a)、(b)、(c)、圖3及圖4，本發明實施例提供之鏡頭模組組裝方法包括以下步驟：

(1)所述固持單元131固持住收容有光學元件之鏡筒11並將該鏡筒11移至所述影像辨識單元16。如圖1所示，第一拖盤111中盛裝有鏡筒11，藉由伺服馬達系統(圖未示)驅動所述第一懸臂132帶動所述固持單元131移至該第一拖盤111，並靠近所述鏡筒11；於抽真空狀態下，所述固持單元131之吸嘴緊緊吸住所述鏡筒11，亦即將所述鏡筒11固持住，具體如圖2(a)所示。此時，再藉由伺服馬達系統(圖未示)驅動所述第一懸臂132帶動所述固持單元131及其固持之鏡筒11移至所述影像辨識單元16，具體位置如圖2(b)所示。

(2)所述影像辨識單元16獲取所述鏡筒11與所述固持單元131之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，並產生表徵該位置偏差之位置補償訊號。具體地，當所述固持單元131之吸嘴自盛裝鏡筒11之第一拖盤111中吸取鏡筒11時，由於第一拖盤111自身之形狀公差，該第一拖盤111與該鏡筒11之位置公差，所述伺服馬達系統(圖未示)馬達行程之誤差等，將造成所述鏡筒11之中心與所述固持單元131之中心之間出現位置偏差α，具體如圖2(a)所示；此時，可使所述影像辨識單元16之圖像處理單元(圖未示)中預設相對位置定義為所述鏡筒11之中心與所述固持單元131之中心對準，則所述實際相對位置與所述預設相對位置之位置偏差，即剛好為所述位置偏差α，而所述影像辨識單元16可產生表徵該位置偏差α之位置補 償訊號。

(3)所述鏡座夾持單元15之夾爪151將所述鏡座12夾持住。具體地，所述鏡座移動單元14之吸嘴141於盛裝鏡座12之第二拖盤121中夾持所述鏡座12，藉由伺服馬達系統(圖未示)驅動所述第二懸臂142帶動所述鏡座移動單元14及其固持之鏡座12移至所述鏡座夾持單元15，放置該鏡座12於所述平臺152上，並閉合所述夾爪151將所述鏡座12夾持住。

(4)所述控制單元17接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動所述固持單元131移動，以使所述鏡筒11對準所述鏡座12，並驅動所述旋轉馬達133旋轉將所述鏡筒11旋入所述鏡座12中。具體地，藉由所述控制單元17之伺服馬達系統(圖未示)可驅動所述第一懸臂132帶動所述固持單元131及其固持之鏡筒11移至所述鏡座夾持單元15。此時，所述控制單元17根據接收到之位置偏差α之位置補償訊號驅動所述鏡筒11對準所述鏡座12，具體位置如圖2(c)所示，並驅動所述旋轉馬達133旋入鏡座12中。

本發明實施例提供之鏡頭模組組裝裝置10及組裝方法，其藉由影像辨識單元16以獲取由組入單元13固持之鏡筒11與所述固持單元131之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差α，並隨之產生表徵該位置偏差α之位置補償訊號；然後藉由控制單元17以接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動由所述固持單元131移動以使其固持之鏡筒11與所述鏡座12對準，最終將所述鏡筒11旋入所述鏡座12中；其從根本上提高了鏡筒11組裝入鏡座12之精確度，提升了鏡頭模組之組裝品質。

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‧‧‧鏡頭模組組裝裝置

11‧‧‧鏡筒

111‧‧‧第一拖盤

12‧‧‧鏡座

121‧‧‧第二拖盤

13‧‧‧組入單元

132‧‧‧第一懸臂

133‧‧‧旋轉馬達

14‧‧‧鏡座移動單元

141‧‧‧吸嘴

142‧‧‧第二懸臂

15‧‧‧鏡座夾持單元

16‧‧‧影像辨識單元

17‧‧‧控制單元

α‧‧‧位置偏差

Claims (8)

1. 一種鏡頭模組組裝裝置，用於將收容有光學元件之鏡筒裝入鏡座中，所述鏡頭模組組裝裝置包括：一組入單元，其包括一固持單元及一旋轉馬達，所述固持單元用以固持所述鏡筒，所述旋轉馬達用以驅動所述固持單元旋轉；一影像辨識單元，用以獲取由固持單元固持之鏡筒與所述固持單元之間之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，以產生位置補償訊號；一鏡座夾持單元，用以夾持鏡座；以及一控制單元，用以從所述影像辨識單元接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動由所述固持單元固持之鏡筒移動，以使該鏡筒與由所述鏡座夾持單元夾持之鏡座對準，並驅動所述旋轉馬達旋轉，以將所述鏡筒旋入鏡座中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述固持單元包括一吸嘴；所述吸嘴之一端與所述旋轉馬達機械耦合，其另一端設置有一彈性吸盤用以吸取鏡筒。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述影像辨識單元包括：一影像感測器，用以攝取所述固持單元與所述鏡筒之影像並輸出表徵該固持單元與鏡筒之實際相對位置之類比訊號；一类比/数位轉換器，用以將所述類比訊號轉化為數位訊號；及一圖像處理單元，用以將該數位訊號與表徵所述預設相對位置之數位訊號進行比較，並輸出所述位置補償訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述組入單元還包括一第一懸臂，所述組入單元之旋轉馬達固持於該第一懸臂之一端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述鏡頭模組組裝裝置還包括一鏡座移動單元，用以吸取所述鏡座並將該鏡座移至所述鏡座夾持單元並由該鏡座夾持單元固持住，所述鏡座移動單元包括一吸嘴及一第二懸臂；該吸嘴之一端與所述第二懸臂固定連接，其另一端設置有一彈性吸盤用以吸取所述鏡座。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述控制單元包括一伺服馬達系統，用以驅動所述鏡筒移至與所述鏡座對準，並驅動所述旋轉馬達旋轉以將所述鏡筒旋入鏡座中。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置，其中，所述鏡座夾持單元包括一夾爪。
8. 一種採用如申請專利範圍第1項所述之鏡頭模組組裝裝置之鏡頭模組組裝方法，其包括以下步驟：所述固持單元固持住收容有光學元件之鏡筒並將該鏡筒移至所述影像辨識單元；所述影像辨識單元獲取所述鏡筒與所述固持單元之實際相對位置與兩者之間之預設相對位置之位置偏差，並產生表徵該位置偏差之位置補償訊號；所述鏡座夾持單元夾持住鏡座；所述控制單元接收所述位置補償訊號，根據該位置補償訊號驅動所述固持單元移動使所述鏡筒對準所述鏡座，並驅動所述旋轉馬達旋轉將所述鏡筒旋入所述鏡座中。