专利名称：光轴角度调整装置及其调整方法
技术领域：
本发明涉及一种光轴角度调整装置及其调整方法，特别是一种摄像装置的光轴角度调整装置及其调整方法。
然而，由于摄像装置在设计与制造、组装时的误差，往往会造成上述的光轴并不垂直于上述的影像感测模块。所以，在摄像装置出厂之前的调校过程中，必须确认光轴与影像感测模块之间的角度，以确保摄像装置的影像品质。在现有技术中，通常会使用两螺丝来固定上述的影像感测模块。上述的螺丝分别用来固定上述影像感测模块的两端于上述摄像装置的一固定座。上述的固定方式虽然可以有效地将影像感测模块固定于上述的固定座上，但是，在调校光轴与影像感测模块的角度的过程中，上述的固定方式却无法提供一良好的调节效果。
因此，为了在摄像装置出厂前可以有效地调校光轴与影像感测模块之间的角度，如何提供一种可以有效固定一影像感测模块并可以调校光轴与影像感测模块的角度的调整装置已是一项非常重要的课题。
发明内容
鉴于上述的发明背景中，现有技术在光轴调节方面所出现的诸多缺点，本发明的主要目的在于提供一光轴角度调整装置，上述的光轴角度调整装置可以有效地固定一摄像装置中的影像感测模块，并可以有效地调节光轴与上述影像感测模块之间的角度。
本发明的另一目的在于本发明可以提供一光轴与影像感测模块之间的角度的调节方法，以便于在摄像装置出厂前可以针对光轴与影像感测模块之间的角度进行有效的调节，进而可以确保上述摄像装置的影像品质。
根据以上所述的目的，本发明提供了一种光轴角度调整装置及其调整方法。上述的光轴角度调整装置至少包含一固定座，一影像感测模块，至少两凸起元件位于上述固定座与影像感测模块之间，至少两固定元件分别位于上述凸起元件附近，以及一校准装置位于上述影像感测模块的一端。上述的凸起元件可以位于上述的固定座上，或是位于上述的影像感测模块上。在根据本发明的调整方法中，可以在调校的过程中，先固定上述的固定元件，再借助调整上述的校准装置来改变上述影像感测模块的角度，使得上述的影像感测模块可以与光轴垂直。在确认影像感测模块垂直于光轴之后，再执行一固定的步骤，以确定光轴与影像感测模块之间的角度不再改变。所以，根据本发明的光轴角度调整装置不仅可以有效地固定一摄像装置中的影像感测模块，更可以有效地调整影像感测模块与光轴之间的角度。
图3A与图3B分别是图2的光轴角度调整装置的侧视图。
图中符号说明120 持续撷取一摄像目标的影像的步骤140 根据影像撷取结果来调整一校准装置的步骤160 固定校准装置的步骤210 镜头座215 镜头220 固定座230 凸点240 影像感测模块250 第一固定元件255 第一固定元件260 校准装置264 第二固定元件268 弹性元件再者，在本说明书中各元件的不同部分并没有依照尺寸绘图。某些尺度与其他相关尺度相比已经被夸张，以提供更清楚的描述和本发明的理解。
本发明的一较佳实施例为一种光轴角度调整装置的结构。上述的光轴角度调整装置可以有效地调整一摄像装置的影像感测模块与光轴之间的角度，使得上述的影像感测模块可以垂直地读取来自摄像目标的光线。上述的光轴角度调整装置包含一固定座，一影像感测模块，至少两组凸起元件，至少两组第一固定元件，及一校准装置。上述的固定座可以是上述摄像装置中的镜头座。上述的影像感测模块可以包含一电荷耦合元件(charge coupled device；CCD)，一互补金属氧化半导体元件(CMOS sensor)，或是其他的影像感测器。
上述的凸起元件可以是一凸点。上述的凸起元件可以是位于上述的固定座上或是影像感测模块上。上述的第一固定元件可以是螺丝。上述的第一固定元件位于上述凸起元件的附近。上述的校准装置至少包含一第二固定元件与一弹性元件。上述调整装置的第二固定元件可以是一螺丝。上述的弹性元件可以是一弹簧。在调测影像感测模块的时候，可以由调整上述的校准装置来调整上述的影像感测模块，使得上述的影像感测模块可以垂直于来自摄像目标的光线的光轴。在根据本实施例的一范例中，上述的凸起元件与校准装置的位置关系可以是一三角形。
根据本发明的另一实施例为一种调整光轴角度的方法。上述的方法可以在摄像装置出厂前的调校过程中，用来调整一摄像装置的光轴与影像感测模块之间的角度，以提升摄像装置所撷取影像的品质。
图1A是一根据本实施例的一种调整光轴角度方法的流程图。根据本实施例的摄像装置包含一固定座，一影像感测模块，至少两凸起元件位于上述固定座与影像感测模块之间，至少两第一固定元件分别位于上述凸起元件附近，以及一用来调整上述影像感测模块的角度的校准装置。
在根据本实施例的调整光轴角度的方法中，至少包含叙述于下文中的步骤。首先，提供一摄像目标，例如一校正图表(chart)，并使用一欲调校的摄像装置来持续撷取上述摄像目标的影像，如步骤120所示。在步骤120中，影像撷取的结果可以经过转换，并显示于一显示器。在调整光轴角度的过程中，呈现于显示器上的结果可以随着调整的动作而产生同步的反应。在本实施例中，可以借助一光学机构调整系统(optical mechanical adjustment；OMA)，或是其他的调整系统来控制上述的影像撷取、影像转换与调整。在根据本实施例的一范例中，上述的影像撷取结果可以转换成一组或多组波形图案以呈现于上述的显示器。
然后，根据显示器上所呈现的图案来调整上述的校准装置，以校正影像显示模块的角度偏差，如步骤140所示。在根据本实施例的摄像装置中，由于在固定座与影像感测模块之间具有上述的凸起元件，所以，在将影像感测模块固定于固定座上的时候，影像感测模块与固定座之间的接触方式以借助上述凸出元件与校准装置的点接触为主。在上述的校准装置中至少包含一第二固定元件，与一弹性元件。上述的第二固定元件与弹性元件可以分别提供上述的影像感测模块相反方向的作用力。因此，在步骤140中可以由调整上述的校准装置来调整影像感测模块的角度，以校正影像感测模块与一光轴之间的角度偏差。
在根据本实施例的一范例中，步骤120所撷取的影像可以经由一OMA系统来转换成如图1 B所示的波形。在图1B中，横轴是所撷取影像的图素(pixel)，纵轴表示所撷取图素的强度(level)。在图1B中，曲线a表示影像感测模块垂直于光轴时的波形，而曲线b表示影像感测模块与光轴之间有角度偏差时的波形。如果在步骤120中所撷取影像经过转换后呈现于显示器上的波形并非如曲线a所示，例如所呈现的波形为曲线b，则可以由调整上述的校准装置来调整影像感测模块的角度，使得呈现于显示器上的波形可以校正成曲线a。
最后，必须固定校准装置，如步骤160所示。由于上述的调整方法是执行于摄像装置出厂前的调校过程中。为了避免上述摄像装置中的校准装置在出厂后因为不可预知的因素而受到变动，造成上述经过调校之后的影像感测模块的角度发生变化，进而影响摄像装置所撷取影像的品质，所以，在校正影像感测模块的角度后，必须固定上述的校准装置。在根据本实施例的一范例中，可以由点胶或是其他的方式来固定上述校准装置中的第二固定元件与弹性元件，以达到固定上述校准装置的目的。
根据本发明的另一较佳实施例为一种光轴角度调整装置的结构。上述的光轴角度调整装置可以应用于一摄像装置之中。图2是一种根据本实施例的摄像装置的示意图。如图2所示，上述的摄像装置中包含一固定座220，与一影像感测模块240。在上述固定座220中可以包含一镜头座210，与一镜头215。在固定座220上更包含多组凸点230，使得影像感测模块240与固定座220之间可由上述的凸点230产生点接触。在根据本实施例的另一范例中，上述的凸点230可以形成于影像感测模块240上，并使得影像感测模块240与固定座220之间由上述的凸点230产生点接触。上述的影像感测模块240可以包含一电荷耦合元件(charge coupled device；CCD)，一互补金属氧化半导体元件(C-MOS sensor)，或是其他的影像感测器。
根据本实施例的光轴角度调整装置更包含至少两个第一固定元件250与255各自位于上述凸点230的附近，如图2所示。上述的第一固定元件250与255可以用来将上述的影像感测模块240固定于固定座220上。上述的第一固定元件250与255可以是一螺丝，或是其他可以用来将影像感测模块240固定于固定座220上的固定元件。
根据本实施例的光轴角度调整装置更包含一校准装置260。上述的校准装置260可以包含一第二固定元件264，与一弹性元件268。上述的第二固定元件264可以是一螺丝，或是其他可调整的固定元件。上述的弹性元件268可以是一弹簧，或是其他具有弹性的元件。上述的校准装置260位于上述影像感测模块240的一端。例如，如图2所示，校准装置260可以位于上述凸点230的上方。在根据本实施例的另一范例中，校准装置260亦可以位于凸点230的下方。根据本实施例的摄像装置可以由上述的凸点230与校准装置260调节影像感测模块240，使得影像感测模块240可以垂直于来自摄像目标的光线的光轴，进而可以提升所撷取影像的品质。
在上述的校准装置260中，第二固定元件264与弹性元件268可以分别提供影像感测模块240相反方向的作用力，使得上述的校准装置260在摄像装置的调校过程中可以对影像感测模块240提供有效的调整。图3A与图3B分别是根据本实施例的光轴角度调整装置的侧视图。在图3A中，上述的影像感测模块240倾斜向影像感测模块240具有校准装置260的一端。此时，可以将校准装置260中的第二固定元件264向内(如图3A中的α方向)调整，以校正影像感测模块240与上述光轴之间的角度。
另一方面，当影像感测模块240倾斜向影像感测模块240不具有校准装置260的一端的时候，如图3B所示，可以将校准装置260中的第二固定元件264向外(如图3B中的β方向)调整，以校正影像感测模块240与上述光轴之间的角度。此时，影像感测模块240具有校准装置260的一端将会因为弹性元件268的作用而向外移动，进而达到调整影像感测模块240与光轴之间的角度的目的。
综合以上所述，本发明揭露了一种光轴角度的调整装置及其调整方法。根据本发明，上述的光轴角度调整装置至少包含一固定座，一影像感测模块，至少两凸起元件位于上述固定座与影像感测模块之间，至少两固定元件位于上述凸起元件附近，以及一校准装置位于上述影像感测模块的一端。上述的凸起元件可以位于固定座上。在另一范例中，上述的凸起元件可以位于影像感测模块上。由于上述的凸起元件位于固定座与影像感测模块之间，所以，影像感测模块与固定座之间为点接触。此时，上述的调节方式可以有效地调整影像感测模块与光轴之间的角度。因此，根据本发明的光轴角度调整装置不仅可以有效地固定一摄像装置中的一影像感测模块，更可以有效地调校影像感测模块与光轴之间的角度。另一方面，根据本发明的调节方法至少包含下列的步骤持续撷取一图像的影像，根据所撷取的影像来调整上述的调整装置以调校影像感测模块与光轴之间的角度，以及固定上述的校准装置以避免在调校后的影像感测模块与光轴之间的角度发生变动。因此，根据本发明的光轴角度调整方法可以有效地调整影像感测模块与光轴的角度，进而可以提升上述摄像装置所撷取的影像的品质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种光轴角度调整装置，其特征在于，该光轴角度调整装置包含一固定座；一影像感测模块；至少两凸起元件位于该固定座与该影像感测模块之间；至少两第一固定元件用以固定该影像感测模块于该固定座，其中该等第一固定元件分别位于该等凸起元件附近；及一校准装置位于该影像感测模块的一端，借助该校准装置可调整该影像感测模块与一光轴之间的角度。
2.如权利要求1所述的光轴角度调整装置，其特征在于，该等凸起元件位于该固定座的一表面上。
3.如权利要求1所述的光轴角度调整装置，其特征在于，该等凸起元件位于该影像感测模块的一表面上。
4.如权利要求1所述的光轴角度调整装置，其特征在于，该校准装置至少包含一第二固定元件与一弹性元件。
5.如权利要求4所述的光轴角度调整装置，其特征在于，该弹性元件为一弹簧。
6.如权利要求4所述的光轴角度调整装置，其特征在于，该第二固定元件为一螺丝。
7.一种调整光轴角度的方法，其特征在于，该调整光轴角度的方法包含提供一摄像装置，该摄像装置至少包含一影像感测模块，与一校准装置；使用该摄像装置对一摄像目标持续进行一影像撷取，并将该影像撷取的结果传送至一显示器；根据该显示器上的该影像撷取结果来调整该校准装置，以调校该影像感测模块与该摄像装置的一光轴的角度；及固定该校准装置。
8.如权利要求7所述的调整光轴角度的方法，其特征在于，该摄像装置更包含一固定座；至少两凸起元件位于该固定座与该影像感测模块之间；及至少两第一固定元件用以固定该影像感测模块于该固定座。
9.如权利要求7所述的调整光轴角度的方法，其特征在于，该校准装置包含一第二固定元件，与一弹性元件。
10.如权利要求7所述的调整光轴角度的方法，其特征在于，上述固定该校准装置的步骤是使用一点胶的方式来固定该校准装置。
全文摘要
本发明涉及一种光轴角度调整装置及其调整方法，该装置可以在一摄像装置出厂前，针对上述摄像装置中的一影像感测模块与一光轴之间的角度作有效的调校，根据本调整装置可以由一校准装置与一位于上述影像感测模块与一固定座之间的特殊设计来有效地调校上述影像感测模块与光轴之间的角度，以及固定上述影像感测模块于固定座，再者，根据本调整方法可以先以上述的摄像装置来持续撷取一摄像目标的影像，再根据所撷取影像的结果调整上述的光轴角度调整装置以调校上述影像感测模块与光轴的角度，最后再固定上述的校准装置，因此，本发明不仅可以固定一影像感测模块，更可以有效地调整上述影像感测模块与光轴之间的角度，进而可以提升摄像装置所撷取的影像品质。
文档编号G03B17/00GK1474589SQ0212828
公开日2004年2月11日 申请日期2002年8月8日 优先权日2002年8月8日
发明者萧俊义, 李镇河 申请人:力捷电脑股份有限公司