CN100561275C - 镜头模组组装测试装置及组装测试方法 - Google Patents
镜头模组组装测试装置及组装测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种镜头模组组装测试装置及组装测试方法。所述镜头模组组装测试装置包括一个组装装置及一个扭矩测试单元。所述组装装置包括一个定心单元；一个固持单元；一个第一激励单元，用于驱动所述固持单元旋转以使所述镜座与所述镜筒相旋合以组装成镜头模组；一个第一激励臂，可使镜座与镜筒对准；一个控制单元，用于发出控制信号控制所述第一激励单元旋转，以使所述镜头模组沿其光轴方向的高度达到预定高度；以及一个激光测距单元，用于检测所述镜头模组沿其光轴方向的高度是否达到预定高度。所述扭矩测试单元用于测量所述镜座与所述镜筒之间的扭矩；一个第二激励臂，可驱动扭矩测试仪移动至定心单元位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种镜头模组组装测试装置及组装测试方法，用于使镜座与收容有光学元件的镜筒相旋合以组装成镜头模组，并测试所述镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩。
背景技术
随着摄像技术的发展，镜头模组在各种用途的摄像装置中得到广泛的应用，镜头模组与各种便携式电子装置如手机、计算机等的结合，更得到众多消费者的青睐。
镜头模组一般包括镜片、镜筒、镜座、滤光片及用于间隔镜片与滤光片的间隔部件，如间隔体等。所述镜筒的外侧面上设置有外螺纹，所述镜座定义有一个收容孔，且该收容孔的内侧壁上设置有内螺纹。在镜头模组组装过程中，通常需将所述镜片、滤光片及间隔体等组件通过一定顺序装入镜筒，再将镜筒与镜座相旋合以组装成完整的镜头模组。
同时，组装后镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩也通常需要控制在一定范围内，以使所述镜筒与所述镜座之间具有合适的拧紧力。否则，扭矩太大会导致所述镜筒的外螺纹与所述镜座的内螺纹互相磨损；反之，扭矩太小，则容易导致所述镜筒脱离所述镜座。
在镜头模组组装的组装过程中，镜头模组沿其光轴方向的高度通常需要控制在一定范围内，以使组装后的镜头模组具有较佳的成像质量。然而，在一般的镜头模组组装过程中，通常是采用人工锁入方式，即左手握住镜座，右手拿住收容有光学元件的镜筒，将镜筒与镜座互旋后，再利用游标卡尺测量镜头模组沿其光轴方向的高度是否为预定高度。如果该高度过小，则需继续将镜筒与镜座互相旋入一部分，反之，如果该高度过大，则需将镜筒与镜座互相旋出一部分。由此可见，上述镜头模组的组装过程较为费时，且易由于人为而产生误差，难以达到工业生产的要求。
发明内容
有鉴于此，提供一种能精确组装镜头模组并测试所述镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩的镜头模组组装测试装置及组装测试方法实为必要。
下面将以具体实施例说明一种镜头模组组装测试装置及组装测试方法，其可达成较佳的镜头模组成像质量，并可精确检测所述镜头模组的镜筒与镜座之间是否具有合适的拧紧力。
一种镜头模组组装测试装置，其包括一个组装装置及一个扭矩测试单元，该组装装置用于使镜座与收容有光学元件的镜筒相旋合以组装成镜头模组，该扭矩测试单元用于测试所述镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩，所述组装装置包括：一个定心单元，用于固持所述镜筒；一个固持单元，用于固持所述镜座；一个第一激励单元，其与所述固持单元机械耦合，用于驱动所述固持单元旋转以使所述镜座与所述镜筒相旋合以组装成镜头模组；一个第一激励臂，所述第一激励单元固持在该第一激励臂上，该第一激励臂可驱动与所述第一激励单元机械耦合的固持单元移动至所述定心单元位置以使所述镜座与所述镜筒对准；一个控制单元，用于发出控制信号控制所述第一激励单元旋转，以使所述镜头模组沿其光轴方向的高度达到预定高度；以及一个激光测距单元，其与所述定心单元相对设置，用于检测所述镜头模组沿其光轴方向的高度是否达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元；所述扭矩测试单元包括一个扭矩测试仪及一个第二激励单元，该扭矩测试仪用于测量所述镜座与所述镜筒之间的扭矩，所述第二激励单元用于向所述扭矩测试仪施加扭矩；一个第二激励臂，所述扭矩测试仪固持在该第二激励臂上，该第二激励臂可驱动所述扭矩测试仪移动至该定心单元位置以使该扭矩测试仪对所述镜头模组的镜座与镜筒之间的扭矩进行测量。
以及，一种采用上述镜头模组组装测试装置的镜头模组组装测试方法，其包括以下步骤：所述定心单元固持住收容有光学元件的镜筒；所述固持单元固持住镜座；所述控制单元发出一个预控制信号控制所述第一激励单元驱动所述固持单元旋转以使镜座与镜筒相旋合；所述激光测距单元检测该镜头模组沿其光轴方向是否已达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元；所述控制单元发出一个调整控制信号控制所述第一激励单元旋转，并调整镜头模组沿其光轴方向的高度达到所述预定高度；所述第二激励单元向所述扭矩测试仪施加扭矩；所述扭矩测试仪对镜头模组进行扭力测试并输出测试结果。
相对于现有技术，所述镜头模组组装测试装置及组装测试方法经由设置激光测距单元来检测镜头模组沿其光轴方向的高度是否达到预定高度，并通过连接控制单元来精确控制镜头模组沿其光轴方向的高度达到预定高度，使组装后的镜头模组具有较佳的成像质量；此外，所述镜头模组组装测试装置及组装测试方法还通过设置扭矩测试单元对所述镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩进行测试，以检测所述镜筒与所述镜座之间是否具有合适的拧紧力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的镜头模组组装测试装置的结构示意图。
图2是图1所示镜头模组组装测试装置将镜座与镜筒相旋合而组装成镜头模组的示意图。
图3(a)、(b)是利用图1所示镜头模组组装测试装置的激光测距单元测试镜头模组沿其光轴方向的高度的流程示意图。
图4是本发明实施例提供的镜头模组组装测试装置的扭矩测试单元对镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩进行测试的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明的实施例提供的镜头模组组装测试装置10，用于使镜座202与收容有光学元件的镜筒201相旋合以组装成镜头模组20，并测试所述镜头模组20的镜筒201与镜座202之间的扭矩。该镜筒201收容的光学元件可包括镜片203及204、滤光片207及用于间隔镜片203、204与滤光片207的间隔部件205及206，所述镜筒201的外侧面上设置有外螺纹(未标示)，所述镜座202定义有一个收容孔2022，且该收容孔2022的内侧壁上设置有内螺纹(未标示)。所述镜头模组组装测试装置10包括一个组装装置(未标示)及一个扭矩测试单元16，所述组装装置包括一个定心单元11、一个固持单元12、一个第一激励单元13、一个控制单元15、以及一个激光测距单元18。
所述定心单元11用于固持所述镜筒201，其可为一个夹爪。
所述固持单元12用于固持所述镜座202，其也可为一个夹爪。
请一起参阅图1、图2及图3，所述第一激励单元13与所述固持单元12机械耦合，其可为一个旋转汽缸，当然，其也可为一个伺服马达。相应地，所述镜头模组组装测试装置10还包括一个第一激励臂14，所述第一激励单元13固持在该第一激励臂14上，该第一激励臂14可驱动与所述第一激励单元13机械耦合的固持单元12移动至定心单元11位置以使所述镜座202与所述镜筒201对准。
所述控制单元15用于发出控制信号控制所述第一激励单元13旋转，以使所述镜头模组20沿其光轴方向(如图2中中心线所示)的高度γ达到预定高度。
所述激光测距单元18与所述定心单元11相对设置，用于检测所述镜头模组20沿其光轴方向(如图3中中心线所示)的高度γ是否达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元15。
如图1、图4所示，所述扭矩测试单元16包括一个扭矩测试仪161及一个第二激励单元162，该扭矩测试仪161用于测量所述镜座202与所述镜筒201之间的扭矩，所述第二激励单元162用于向所述扭矩测试仪161施加扭矩。所述第二激励单元162可为一个旋转汽缸，当然，其也可为一个伺服马达。
所述镜头模组组装测试装置10还包括一个第二激励臂17，所述扭矩测试仪161固持在该第二激励臂17上，该第二激励臂17可驱动所述扭矩测试仪161移动至定心单元11位置以使该扭矩测试仪161对所述镜头模组20的镜座202与镜筒201之间的扭矩进行测量。
参见图1、图2、图3(a)、(b)及图4，本发明实施例提供的镜头模组20组装测试方法包括以下步骤：
(1)所述定心单元11固持住所述镜筒201。
(2)所述固持单元12固持住镜座202。具体地，所述第一激励臂14驱动与所述第一激励单元13机械耦合的固持单元12移动至定心机构11，使所述镜座202与所述镜筒201对准后，所述固持单元12闭合将所述镜座202固持住。
(3)所述控制单元15发出一个预控制信号控制所述第一激励单元13驱动所述固持单元12旋转以使镜座202与镜筒201相旋合。优选地，所述镜座201由所述定心单位11固持住，此时，所述控制单元15控制所述第一激励单元13旋转，使其带动所述固持单元12旋转而使所述镜座202与所述镜筒201相旋合。具体地，可用实验方法测出每次所述第一激励单元13驱动所述固持单元12与其固持的镜座202旋转一圈时，所述镜头模组20沿其光轴方向(如图3中中心线所示)的高度γ的变化量，从而通过所述控制单元15发出一个对应于预定高度的预控制信号控制所述第一激励单元13的旋转次数，以控制所述镜头模组20沿其光轴方向(如图3中中心线所示)的高度γ达到预定高度。
(4)所述激光测距单元18检测该镜头模组20沿其光轴方向是否已达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元15。可以理解，由于所述第一激励单元13本身行程的误差，所述镜筒201的外螺纹与所述镜座202的内螺纹的配合偏差，所述控制单元15发出的预控制信号并不一定能控制所述镜头模组20沿其光轴方向(如图3中中心线所示)的高度γ刚好达到预定高度，此时，可采用所述激光测距单元18对镜头模组20沿其光轴方向(如图3中中心线所示)的高度γ进行检测并将检测结果反馈至所述控制单元15，以利用该控制单元15控制所述第一激励单元13旋转，并调整镜头模组20沿其光轴方向的高度γ达到所述预定高度。其具体步骤包括以下分步骤：
所述激光测距单元18发射出一第一激光束至所述定心单元11并接收由该定心单元11反射回来的激光束以获取一第一距离数据α；
所述激光测距单元18发射出一第二激光束至由定心单元11固持的镜头模组20并接收由该镜头模组20反射回来的激光束以获取一第二距离数据β；
所述激光测距单元18比较第二距离数据β与第一距离数据α，将该第一距离数据α与第二距离数据β的差值γ(γ＝α-β)作为检测结果反馈至所述控制单元15。
(5)所述控制单元15发出一个调整控制信号控制所述第一激励单元13旋转，并调整镜头模组20沿其光轴方向的高度γ达到所述预定高度。具体地，所述控制单元15比较所述预定高度与所述差值γ(γ＝α-β)的偏差，再发出一个相对应于该偏差的调整控制信号控制所述第一激励单元13旋转，如果该差值γ小于预定高度，则需继续将镜筒与镜座互相旋入一部分，反之，如果该差值γ大于预定高度，则需将镜筒与镜座互相旋出一部分，最终使镜头模组20沿其光轴方向的高度γ达到所述预定高度。
(6)所述第二激励单元162向所述扭矩测试仪161施加扭矩。具体地，所述第二激励臂17驱动所述扭矩测试仪161移动至定心单元11位置，并由该所述扭矩测试仪161固持住镜座202，此时，通过所述第二激励单元162，也即所述旋转汽缸(图未示)对该扭矩测试仪161施加扭矩。
(7)所述扭矩测试仪161对镜头模组20进行扭力测试并输出测试结果。优选地，由于所述扭矩测试仪161固持住镜座202，所述第二激励单元162，也即所述旋转汽缸(图未示)对该扭矩测试仪161施加的扭矩可传至所述镜座202，当该扭矩达到所述镜座202与所述镜筒201的最大扭矩时，记录下扭矩测试仪161的读数。
本发明实施例所述的镜头模组组装测试装置10及组装测试方法，其经由设置激光测距单元18来检测镜头模组20沿其光轴方向的高度γ是否达到预定高度，并通过连接控制单元15来精确控制镜头模组沿其光轴方向的高度γ达到预定高度，使组装后的镜头模组20具有较佳的成像质量；此外，所述镜头模组组装测试装置10及组装测试方法还通过设置扭矩测试单元16对所述镜头模组20的镜筒201与镜座202之间的扭矩进行测试，以检测所述镜筒201与所述镜座202之间是否具有合适的拧紧力。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种镜头模组组装测试装置，其包括一个组装装置及一个扭矩测试单元，该组装装置用于使镜座与收容有光学元件的镜筒相旋合以组装成镜头模组，该扭矩测试单元用于测试所述镜头模组的镜筒与镜座之间的扭矩，所述组装装置包括：
一个定心单元，用于固持所述镜筒；
一个固持单元，用于固持所述镜座；
一个第一激励单元，其与所述固持单元机械耦合，用于驱动所述固持单元旋转以使所述镜座与所述镜筒相旋合以组装成镜头模组；
一个第一激励臂，所述第一激励单元固持在该第一激励臂上，该第一激励臂可驱动与所述第一激励单元机械耦合的固持单元移动至所述定心单元位置以使所述镜座与所述镜筒对准；
一个控制单元，用于发出控制信号控制所述第一激励单元旋转，以使所述镜头模组沿其光轴方向的高度达到预定高度；以及
一个激光测距单元，其与所述定心单元相对设置，用于检测所述镜头模组沿其光轴方向的高度是否达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元；
所述扭矩测试单元包括一个扭矩测试仪及一个第二激励单元，该扭矩测试仪用于测量所述镜座与所述镜筒之间的扭矩，所述第二激励单元用于向所述扭矩测试仪施加扭矩；一个第二激励臂，所述扭矩测试仪固持在该第二激励臂上，该第二激励臂可驱动所述扭矩测试仪移动至该定心单元位置以使该扭矩测试仪对所述镜头模组的镜座与镜筒之间的扭矩进行测量。
2.如权利要求1所述的镜头模组组装测试装置，其特征在于，所述第一激励单元为一个旋转汽缸。
3.如权利要求1所述的镜头模组组装测试装置，其特征在于，所述第二激励单元为一个旋转汽缸。
4.一种采用如权利要求1所述的镜头模组组装测试装置的镜头模组组装测试方法，其包括以下步骤：
所述定心单元固持住收容有光学元件的镜筒；
所述固持单元固持住镜座；
所述控制单元发出一个预控制信号控制所述第一激励单元驱动所述固持单元旋转以使镜座与镜筒相旋合；
所述激光测距单元检测该镜头模组沿其光轴方向是否已达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元；
所述控制单元发出一个调整控制信号控制所述第一激励单元旋转，并调整镜头模组沿其光轴方向的高度达到所述预定高度；
所述第二激励单元向所述扭矩测试仪施加扭矩；
所述扭矩测试仪对镜头模组进行扭力测试并输出测试结果。
5.如权利要求4所述的镜头模组组装测试方法，其特征在于，所述激光测距单元检测该镜头模组沿其光轴方向是否已达到预定高度，并将检测结果反馈至所述控制单元的步骤包括以下步骤：
所述激光测距单元发射出一第一激光束至所述定心单元并接收由该定心单元反射回来的激光束以获取一第一距离数据；
所述激光测距单元发射出一第二激光束至由定心单元固持的镜头模组并接收由该镜头模组反射回来的激光束以获取一第二距离数据；
所述激光测距单元比较第二距离数据与第一距离数据，将该第一距离数据与第二距离数据的差值作为检测结果反馈至所述控制单元。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20091118 Termination date: 20161229 |
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