TWI420154B

TWI420154B - 鏡頭模組組裝裝置

Info

Publication number: TWI420154B
Application number: TW96150173A
Authority: TW
Inventors: Hang Ming Wong; Chun Kai Wang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW200928443A

Description

鏡頭模組組裝裝置

本發明涉及一種鏡頭模組組裝裝置，尤其涉及一種可精確組裝鏡頭模組之鏡頭模組組裝裝置。

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，鏡頭模組與各種便攜式電子裝置，如手機等之結合，更得到眾多消費者之青睞。

鏡頭模組一般包括一鏡筒，以及組裝於該鏡筒中之鏡片、紅外截止濾光片及用於間隔上述部件之間隔體等。於鏡頭模組組裝時，通常是先將鏡筒固定於一基座上，然後利用一取料裝置，如吸嘴等，將鏡片、紅外截止濾光片等光學元件組裝入鏡筒中。然而，於組裝過程中，時常發生鏡筒與取料裝置之軸線不在同一條直線上，造成組裝入鏡筒內之鏡片、紅外截止濾光片等光學元件相對於鏡筒偏心(lpheus W.Burner等人於1995年SPIE系統、圖像計量學第四次會議(Videometrics IV)上發表之論文“Zoom Lens Calibration for Wind Tunnel Measurements”中揭示了由於鏡頭模組中之各透鏡之光軸不對齊而產生之影響)，有時甚至發生組裝時壓傷鏡筒之狀況，導致組裝良率降低。

有鑒於此，有必要提供一種可提高組裝良率之鏡頭模組組裝裝置。

一種鏡頭模組組裝裝置，用於將光學元件組裝入一鏡筒內，其包括一取料裝置及一基座，該取料裝置包括圓柱狀主體部及設置於主體部端部且與主體部同軸之取料部，該取料裝置用於攝取待組裝之光學元件，該基座具有承載面，用於承載鏡筒。該鏡頭模組組裝裝置還包括一導引單元，該導引單元包括：相對設置之第一固定件及第二固定件，固定於該基座之承載面上；相對設置之第一活動件及第二活動件，該第一活動件及第二活動件位於該第一固定件及第二固定件之間，且該第一活動件與該第一固定件相鄰，該第二活動件與該第二固定件相鄰，該第一活動件與該第一固定件之間具有一第一彈性元件，該第二活動件與該第二固定件之間具有第二彈性元件，該第一活動件及第二活動件分別於該第一彈性元件及第二彈性元件之作用下運動，該第一活動件包括：第一鏡筒夾持部，該第一鏡筒夾持部具有第一接觸面，該第一接觸面為與該鏡筒外側圓周相匹配之部分圓柱面；及第一限位面，該第一限位面與該第一鏡筒夾持部遠離基座之一側相鄰，該第一限位面沿遠離該基座之方向設置，該第一限位面為與該取料裝置之主體部外側相匹配之部分圓柱面，該第一限位面之所對應之圓柱之中心軸與該第一接觸面之所對應之圓柱之中心軸重合。第二活動件包括：第二鏡筒夾持部，該第二鏡筒夾持部具有第二接觸面，該第二接觸面為與該鏡筒外側圓周相匹配之部分圓柱面；及第二限位面，該第二限位面與該第二鏡筒夾持部遠離基座之一側相鄰，該第二限位面沿遠離該基座之方向設置，該第二限位面為與該取料裝置之主體部外側相匹配之部分圓柱面，該第二限位面所對應之圓柱之中心軸與該第二接觸面之所對應之圓柱之中心軸重合。該第一接觸面與第二接觸面相對且配合形成一與鏡筒相匹配之第一收容空間，該第一限位面與第二限位面相對且配合形成一與取料裝置之主體部匹配之第二收容空間，該第一收容空間與該第二收容空間分別用於收容該鏡筒及該取料裝置之主體部。

與先前技術相比，該鏡頭模組組裝裝置包括兩相對設置之固定件及分別與兩固定件彈性連接之活動件，該活動件具有直徑與取料裝置之主體部外徑相等之限位面，從而於鏡頭模組組裝過程中可導引該取料裝置將光學元件同軸地組裝入鏡筒內，從而提高組裝良率。

10‧‧‧取料裝置

154‧‧‧第一收容槽

12‧‧‧基座

156‧‧‧第二收容槽

14‧‧‧導引單元

158‧‧‧第一彈性元件

20‧‧‧鏡筒

160‧‧‧第二彈性元件

100‧‧‧組裝裝置

162‧‧‧第一推頂件

102‧‧‧主體部

164‧‧‧第二推頂件

104‧‧‧取料部

1462,1482‧‧‧限位面

120‧‧‧承載面

1464‧‧‧鏡筒夾持部

122‧‧‧凸台

1465‧‧‧缺口

124‧‧‧通孔

1466,1486‧‧‧接觸面

126‧‧‧頂出桿

1467‧‧‧水平部

128‧‧‧支撐件

1468‧‧‧豎直部

130‧‧‧轉輪

1470‧‧‧卡槽

132‧‧‧凸輪

1472,1492‧‧‧導引面

142‧‧‧固定件

1484‧‧‧鏡筒夾持部

144‧‧‧第二固定件

1488‧‧‧缺口

146‧‧‧第一活動件

1490‧‧‧第二卡槽

148‧‧‧第二活動件

30‧‧‧鏡片

圖1係本發明實施例所提供之一種鏡頭模組組裝裝置與鏡筒及鏡片之配合剖視示意圖。

圖2係圖1之鏡頭模組組裝裝置之俯視示意圖。

圖3係圖1中之鏡頭模組組裝裝置將鏡片組裝入鏡筒之動作剖視示意圖。

下面將結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

請參見圖1及圖2，本發明實施例提供一種鏡頭模組組裝裝置100。該鏡頭模組組裝裝置100包括一取料裝置10，一基座12及一導引單元14。

該取料裝置10用於將光學元件取出，並組裝到一鏡筒20內，於本實施例中，該光學元件為一鏡片30，該取料裝置10為一真空吸嘴。

取料裝置10包括一主體部102及位於主體部102一端之取料部104。其中該主體部102之外徑大於取料部104之外徑及鏡筒20之外徑。取料裝置10可與一氣缸(圖未示)連接以吸附該鏡片30。

可以理解，取料裝置10也可為其他可取放鏡片30之裝置，如機械手臂等。

該基座12具有一承載面120，用於承載該導引單元14。承載面120之中心處形成一凸台122，本實施例該凸台122與該基座12一體成型。該凸台122之表面開設一貫穿該凸台122及基座12之通孔124，一頂出桿126設置於該通孔124內，該頂出桿126頭部為一錐台形(切掉頭部之錐形)支撐件128，該支撐件128用於支撐該鏡筒20，該通孔124之形狀與頂出桿126之形狀相匹配。

該頂出桿126之尾部與一轉輪130之軸部連接，該轉輪130可繞其軸部轉動。一凸輪132與該轉輪130相接觸，該凸輪132可於一驅動裝置如伺服馬達(圖未示)之驅動下旋轉，該凸輪132用於驅動該頂出桿126沿通孔之中心軸方向上下運動。

該導引單元14包括兩相對設置之第一固定件142、第二固定件144以及兩相對設置之第一活動件146、第二活動件148。該第一固定件142及第二固定件144以該凸台122之中心軸為軸對稱設置，該第一活動件146設置於第一固定件142與凸台122之間，第二活動件148設置於第二固定件144與凸台122之間。

該第一固定件142靠近第一活動件146之一側表面開設有一第一收容槽154，一第一彈性元件158收容於固定件142之第一收容槽154內，且第一彈性元件158之一端頂靠於第一收容槽154之底部，第一彈性元件158之另一端固定有一球形第一推頂件162。

該第一活動件146與第一固定件142相對之側面設置有一第一卡槽1470，該第一卡槽1470可為錐形或錐台形，本實施例為錐台形，該第一推頂件162與該第一卡槽1470內壁相接觸，該第一卡槽1470呈錐台形可防止第一推頂件162在與第一彈性元件158之彈力方向相垂直之方向上滑動。優選地，第一推頂件162黏接於第一卡槽1470之內壁。當第一彈性元件158為自然長度時，第一活動件146與第一固定件142之間具有一段距離。該第一彈性元件158可為壓縮彈簧、錐形彈簧或單片彈簧等。該第一推頂件162還可為其他形狀，只要可推頂第一活動件146即可。

該第一活動件146遠離第一固定件142之一側沿靠近承載面120之方向依次設置有導引面1472、限位面1462及鏡筒夾持部1464。

該限位面1462為一部分圓柱面，該部分圓柱面所對應圓柱之中心軸垂直於基座12之承載面120，該部分圓柱面之直徑等於取料裝置10之主體部102之直徑，且該部分圓柱面所對應之圓周角小於或等於180度。限位面1462之開口側向其外側方向延伸形成一部分錐台形之導引面1472，該導引面1472所對應之錐台之中心軸與該限位面1462所對應之圓柱之中心軸重合。

限位面1462靠近承載面120之方向鄰接有一鏡筒夾持部1464，本實施例中，該鏡筒夾持部1464相對於限位面1462凸出。該鏡筒夾持部1464具有一接觸面1466，該接觸面1466為一部分圓柱面，該部分圓柱面對應之圓柱之直徑與鏡筒20之外徑相等，用於與鏡筒20相抵靠；該接觸面1466與該限位面1462之中心軸重合。第一活動件146於鏡筒夾持部1464與承載面120之間形成一缺口1465，該缺口1465具有水平部1467及與水平部1467垂直之豎直部1468，該水平部1467與凸台122之表面等高或高於凸台122之表面，該豎直部1468與凸台122之側面間隔一段距離。

可以理解，該第一推頂件162還可為其他形狀，只要兩端可分別頂靠第一彈性元件158及第一活動件146即可，而並不限於本實施例之球狀。該第一固定件142與第一活動件146之間也可無需設置第一收容槽154及第一卡槽1470，而僅依靠第一彈性元件158對第一活動件146產生彈性作用使第一活動件146運動。另外，鏡筒20也可直接放置於承載面120，而無需設置凸台122。

該第二活動件148對應於第一活動件146之限位面1462、鏡筒夾持部1464、接觸面1466、缺口1465、第二卡槽1470以及導引面1472，設置有限位面1482、鏡筒夾持部1484、接觸面1486、缺口1488、第二卡槽1490以及導引面1492。該第一活動件146之鏡筒夾持部1464及第二活動件148之鏡筒夾持部1464夾持鏡筒20時，鏡筒夾持部1464之接觸面1466及鏡筒夾持部1464之接觸面1486相對形成一收容空間，剛好可容納鏡筒20；此時，第一活動件146之限位面1462及第二活動件148之限位面1482相對形成另一收容空間，剛好可容納取料裝置10之主體部102，且限位面1462與限位面1482形成之收容空間之中心軸與接觸面1466及接觸面1486形成之收容空間之中心軸重合。

該第二固定件144靠近第二活動件148之一側表面開設有一第二收容槽156，一第二彈性元件160收容於第二固定件144之第二收容槽156內，且第二彈性元件160之一端頂靠於第二收容槽156之底部，第二彈性元件160之另一端固定一球形第二推頂件164。該第二推頂件164與第二卡槽1490內壁相接觸，該第二卡槽1490呈錐台形可防止第二推頂件164於與第二彈性元件160之彈力方向相垂直之方向上滑動。優選地，第二推頂件164黏接於第二卡槽1490之內壁。當第二彈性元件160為自然長度時，第二活動件148與第二固定件144之間具有一段距離。該第二彈性元件160可為壓縮彈簧、錐形彈簧、單片彈簧等。該第二推頂件164還可為其他形狀，只要可推頂第二活動件148即可。

第一活動件146之接觸面1466及第二活動件148之接觸面1486相互配合以夾持鏡筒20，當接觸面1466及1486皆與鏡筒20相接觸時，該第一彈性元件158及第二彈性元件160皆處於壓縮狀態。

請一併參閱圖3，採用該鏡頭模組組裝裝置100將鏡片30組裝入鏡筒20之過程如下：

(1)將鏡筒20放置於凸台122表面，支撐件128與鏡筒20之底部接觸，並使第一活動件146之接觸面1466及第二活動件148之接觸面1486相互配合夾持鏡筒20。

(2)採用取料裝置10之取料部104吸取鏡片30，然後使取料部104與鏡筒20相對。

(3)使取料裝置10向靠近鏡筒20之方向運動，取料裝置10依次穿過導引面1472及1492之間之區域、限位面1462及1482之間之區域後將鏡片30組裝入鏡筒20內。

(4)按照步驟(2)及(3)之方法將其他光學元件組裝入鏡筒20內，並通過膠黏等方式將光學元件固定於鏡筒20內。驅動凸輪132旋轉，將收容有鏡片30等光學元件之鏡筒20頂出接觸面1466及接觸面1486之間之區域。

於步驟(3)中，因為限位面1462及1482之直徑與取料裝置10之主體部102直徑相等，接觸面1466及1486之直徑與鏡筒20之外徑相等，因此，當接觸面1466及1486夾持鏡筒20時，接觸面1466及1486之中心軸與鏡筒20之中心軸重合，又因為限位面1462及1482之中心軸分別與接觸面1466及1486之中心軸重合，所以此時限位面1462及1482之中心軸與鏡筒20之中心軸重合。

當吸取鏡片30後，取料部104與鏡筒20相對而取料裝置10與鏡筒20之中心軸不重合時，如取料部104之中心軸向第二固定件144方向有一水平位移誤差，取料裝置10之主體部102進入限位面1462及1482之間之區域時，會對限位面1482產生一推力，第二活動件148會對第二彈性元件160產生一推壓力，使第二活動件148向第二固定件144之方向運動，此時由於第一彈性元件158處於壓縮狀態，第一彈性元件158對第一活動件146產生一彈力作用，使第一活動件146與第二活動件148同步向第二固定件144方向運動，鏡筒20也會隨之移動至與取料裝置10之軸向重合之位置。

該導引面1472及1492可保證在取料裝置10之中心軸與接觸面1466及1486之中心軸不重合時也可進入到接觸面1466與1486之間之區域。限位面1462及1482與主體部102之外表面相接觸對取料裝置10向鏡筒20方向之運動起到導引作用。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，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例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。