专利名称：利用均匀光源调整镜头相对位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法。
背景技术：
数字相机的原理是将图像透过镜头成像在光检测部件(如互补金属氧化半导体，CMOS或感光耦合部件，CCD)上，再将图像转换成电子信号加以储存。由于光检测部件上的有效感光区域较小，故在使用时需使镜头光轴中心对准感光区域中央，且镜头的光轴需垂直于光检测部件才能有效成像。因此，如何使镜头与对准光检测部件的相对位置乃是确保图像品质的重要关键。
数字相机的现有组装方式是利用量产的零部件以现有的定位方式(如定位轴孔配合或螺旋配合)进行组装。除所产生的配合公差外，再加上各零部件的尺寸公差后即为总体组装误差。由于组装过程中，经由公差累积后会造成总体公差过大，进而影响数字相机的成像品质。
为解决现有技术无法有效的控制总体公差的问题，本发明提供了一种能够有效的控制镜头模块组装总体误差的方法。利用均匀光源的测试，进行组装前的校正与调整，将可有效的控制总体误差，进而确保数字相机的成像品质。
发明内容
本发明的主要方面在提供一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法，以有效的控制镜头模块组装时所产生的总体误差。
本发明的方法至少包含以下步骤(a)分别提取于光检测部件上特定区域对应产生的特定信号；(b)经处理模块处理该特定信号后得到一调整量；以及(c)根据该调整量，选择性地通过调整模块调整镜头与光检测部件间的相对位置。
采用本发明的组装方法，除了可节省个别零部件调整的时间外，更可直接在最后组装前确定镜头模块位于最适当的位置，进而确保数字图像产品的成像品质，可谓一举数得。
图1a为本发明的镜头模块示意图；图1b为本发明的光检测部件上特定区域的示意图；图2a为利用均匀光源调整镜头模块方法流程图；图2b为本发明方法的另一实施例流程图；图3a为光检测部件上特定区域实施例示意图；图3b为光检测部件上特定区域另一实施例示意图。
具体实施例方式
首先对附图标记进行说明如下100镜头模块，101光检测部件(imagesensor)，103背板，105镜头，107调整模块，109处理模块，111均匀光源，11特定信号，13调整量，15镜片组，17组装模块，113第一区域，115第二区域，117第三区域，301第一区域，303第二区域，305第三区域，307第一区域，309第二区域，311第三区域，313第四区域。
本发明提供一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法。本发明的较佳实施例为数字相机，亦可适用其它任何需要进行镜头模块组装的装置中。
图1a为本发明的镜头模块示意图。如图1a所示，镜头模块100包含有光检测部件101、背板103、镜头105与调整模块107。光检测部件101连接在背板103上且与均匀光源111的光轴垂直。光检测部件101由多个像素所组成。光检测部件101上至少包含有三个特定区域，每一特定区域中分别包含至少一像素。如图1b所示的实施例，特定区域为第一区域113、第二区域115及第三区域117。特定区域接受通过镜头105的均匀光线后，产生对应的特定信号11。在图1b所示的实施例中，第一区域113、第二区域115及第三区域117分别对应均匀光线而产生第一信号、第二信号与第三信号。本发明中的特定信号11可为由光线照度感应而来的照度信号或是由光线色彩感应而来的绿光信号、蓝光信号红光信号。
如图1a所示，背板103通过调整模块107与镜头105相连接，镜头105可移动地设置于光检测部件101的前方。处理模块109分别与光检测部件101及调整模块107以电气式相连接，处理模块109的功能为通过特定信号11判断镜头105与光检测部件101的相对位置是否需进行调整，若需调整则根据特定信号11计算出调整量13并传送至调整模块107。本发明较佳实施例的调整模块107包含可提供二维调整功能的螺栓组(screw set)。此螺栓组可以手动或自动的方式，调整适当位置螺栓的松紧而调整光检测部件101与镜头105间的相对位置。
如图2a所示，本发明的方法至少包含三步骤步骤21为分别提取于位于该特定一区域对应产生的特定信号11感光部件。步骤23为处理模块109处理特定信号11后得到调整量13。步骤25为根据调整量13，选择性地通过调整模块107调整镜头105与感光部件光检测部件101间的相对位置。
图2b为利用均匀光源调整镜头相对位置的方法的另一实施例的流程图。在此实施例中，在进行调整前先行将镜头模块100预先组装，并开启均匀光源111使光检测部件101接受通过镜头105的均匀光线。如图2b所示，步骤201为分别提取光检测部件101上在特定区域对应产生的特定信号11，并将特定信号11传送至处理模块109。步骤202为处理模块109通过特定信号11判断是否需进行调整。当特定信号11中最大者与最小者差值的绝对值小于一参考经验或生产成本决定的可容忍值时，则无需进行调整而可直接至步骤207完成固定组装。反之，若特定信号11中最大者与最小者差值的绝对值大于可容忍值时，则表示需进行调整而至步骤203。步骤203为处理模块109处理特定信号11后得到调整量13。步骤205根据调整量13，选择性地通过调整模块107调整镜头105与光检测部件101间的相对位置。经过步骤205调整后需再回到步骤201进行测试。待通过步骤202的判断后，即可进行步骤207完成镜头模块100的固定组装工作。然而在其它实施例中，亦可在进行步骤205的调整后即进行最后的固定工作。
图3a为光检测部件上的特定区域的示意图。特定区域在本实施例中为距离光检测部件101几何中心等距离(距离为R)的第一区域301、第二区域303与第三区域305。光检测部件101接受通过镜头105的均匀光线后，在第一区域301、第二区域303与第三区域305分别感应产生的第一信号、第二信号及第三信号并传送到处理模块109。若光检测部件101与镜头105的相对位置适当，则第一信号、第二信号及第三信号应具有相同的数值。若第一信号、第二信号及第三信号数值差异过大，则需进行调整。较佳实施例为依操作经验或成本考虑决定一可容忍值，当第一信号、第二信号及第三信号中最大者与最小者的差值大于该可容忍值时则需进行调整。调整量13的计算是根据第一信号、第二信号及第三信号中任取两者间的差值计算而得。如图3a所示，先选取第一信号与第二信号相比较，若第一信号大于第二信号，表示第一区域301与镜头105的相对距离较近，应进行调整。调整方式是以通过光检测部件101所在平面且与第一区域301与第二区域303间的联线相垂直的直线为轴，利用调整模块107以旋转方式进行调整。依前述方法另选两个信号进行调整后，可得另一个旋转维度的调整量13。经二维旋转调整至满足可容忍值检验后，可确保光检测部件101与镜头105具有适当的相对位置。
图3b为光检测部件101与特定区域的另一实施例示意图。特定区域在本实施例中为距离光检测部件101几何中心等距离的第一区域307、第二区域309、第三区域311与第四区域313。其中第一区域307与第三区域311的联线及第二区域309与第四区域313的联线互相垂直且相交于光检测部件101的几何中心。光检测部件101接受通过镜头105的均匀光线后，在第一区域307、第二区域309、第三区域311与第四区域313分别感应产生的第一信号、第二信号、第三信号及第四信号并传送到处理模块109。若光检测部件101与镜头105的相对位置适当，则第一信号、第二信号、第三信号及第四信号应具有相同的数值。若第一信号、第二信号、第三信号及第四信号数值差异过大，则需进行调整。较佳实施例为依操作经验或成本考虑决定一可容忍值，当第一信号、第二信号、第三信号及第四信号中最大者与最小者的差值大于该可容忍值时则需进行调整。调整量13的计算是根据第一信号、第二信号、第三信号及第四信号中任取两者间的差值计算而得。如图3b所示，先选取第一信号与第三信号相比较，若第一信号大于第三信号，表示第一区域307与镜头105的相对距离较近，应进行调整。调整方式是以通过光检测部件101所在平面且与第一区域307与第三区域311间的联线相垂直的直线为轴，利用调整模块107以旋转方式进行调整。再比较第二信号与第四信号的大小，比照前述方法进行调整另一旋转维度的调整以确保光检测部件101与镜头105具有适当的相对位置。本实施例的特殊区域配置方式位于光检测部件101的四个角落，且二维调整的旋转轴已经固定，有利于缩短检验工作的时间及自动化生产流程的操作。
本发明的镜头105包含有镜片组15与组装模块17，该镜片组15包含至少一个以上的镜片。通过调整模块107，组装模块17为可调整的连接镜片组15与背板103。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而上述所公开的较佳具体实施例并非对本发明的范围的限制。相反地，上述的说明以及各种改变及均等性的安排都是本发明所要受到保护的范畴。因此，本发明所申请的权利要求的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，并涵盖所有可能均等的改变以及具均等性的安排。
权利要求
1.一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法，该镜头模块包含背板、光检测部件、调整模块及镜头，该光检测部件连接于该背板上且与该均匀光源的光轴垂直，该光检测部件由多个像素所组成，该光检测部件上进一步包含有第一区域、第二区域与第三区域，该第一区域、该第二区域与该第三区域中分别包含至少一像素，该镜头可移动地设置于该光检测部件前方，该镜头通过该调整模块连接该背板，该光检测部件电气式连接至一处理模块，且该处理模块电气式连接至该调整模块，该方法至少包含以下步骤(a)分别提取在该第一区域对应产生的第一信号、在该第二区域对应产生的第二信号及在该第三区域对应产生的第三信号；(b)该处理模块处理该第一信号、该第二信号及该第三信号得到一调整量；以及(c)根据该调整量，选择性地通过该调整模块调整该镜头与该光检测部件间的相对位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中该第一区域、该第二区域与该第三区域分别对该光检测部件的几何中心具有相同的距离。
3.如权利要求1所述的方法，其中根据该第一信号、该第二信号与该第三信号中任取两者间的差值计算而得到该调整量。
4.如权利要求3所述的方法，其中当该差值的绝对值大于一可容忍值时，该调整模块根据该调整量进行调整。
5.如权利要求1所述的方法，其中根据该第一信号、该第二信号与该第三信号中最大者与最小者的差值计算得到该调整量。
6.如权利要求1所述的方法，其中该调整模块以二维旋转的方式调整该镜头与该光检测部件间的相对位置。
7.如权利要求1所述的方法，其中该镜头包含镜片组与组装模块，该组装模块可调整地连接该镜片组与该背板。
8.如权利要求1所述的方法，其中该调整模块包含可提供二维调整的螺栓组。
9.如权利要求1所述的方法，其中该第一信号、该第二信号、与该第三信号分别包含照度信号。
10.如权利要求1所述的方法，其中该第一信号、该第二信号、与该第三信号分别包含绿光信号。
11.一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法，该镜头模块包含背板、光检测部件、调整模块及镜头，该光检测部件连接于该背板上且与该均匀光源的光轴垂直，该光检测部件由多个像素所组成，该光检测部件上进一步包含有第一区域、第二区域、第三区域与第四区域，该第一区域、该第二区域、该第三区域与该第四区域中分别包含至少一个像素，该镜头可移动地设置于该光检测部件前方，该镜头通过该调整模块连接该背板，该光检测部件电气式连接至一处理模块，且该处理模块电气式连接该调整模块，该方法至少包含以下步骤(a)分别提取在该第一区域对应产生的第一信号、在该第二区域对应产生的第二信号、在该第三区域对应产生的第三信号及在该第四区域对应产生的第四信号；(b)该处理模块处理该第一信号、该第二信号、该第三信号及该第四信号得到一调整量；以及(c)根据该调整量，选择性地通过该调整模块调整该镜头与该光检测部件间的相对位置。
12.如权利要求11所述的方法，其中该第一区域、该第二区域、该第三区域与该第四区域分别对该光检测部件的几何中心具有相同的距离。
13.如权利要求11所述的方法，其中该第一区域与该第三区域的联线以及该第二区域与该第四区域的联线分别通过该光检测部件几何中心，且该二联线相互垂直。
14.如权利要求11所述的方法，其中根据该第一信号与该第三信号的差值计算而得到该调整量。
15.如权利要求11所述的方法，其中若该差值的绝对值大于一可容忍值，该调整模块将依照该调整量进行调整。
16.如权利要求11所述的方法，其中根据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号中任取两者间的差值计算而得到该调整量。
17.如权利要求16所述的方法，其中若该差值大于一可容忍值，该调整模块将依照该调整量进行调整。
18.如权利要求18所述的方法，其中根据该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号中最大者与最小者的差值计算得到该调整量。
19.如权利要求11所述的方法，其中该调整模块以二维旋转的方式调整该镜头与该光检测部件间的相对位置。
20.如权利要求11所述的方法，其中该镜头包含镜片组与组装模块，该组装模块可调整地连接该镜片组与该背板。
21.如权利要求11所述的方法，其中该调整模块包含可提供二维调整的螺栓组。
22.如权利要求13所述的方法，其中该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号是照度信号。
23.如权利要求13所述的方法，其中该第一信号、该第二信号、该第三信号与该第四信号是绿光信号。
全文摘要
本发明提供一种利用均匀光源调整镜头相对位置的方法。镜头模块包含有背版(back board)、光检测部件(image sensor)、调整模块(adjust module)及镜头(lens)。光检测部件连接于该背板上且与均匀光源的光轴垂直。镜头可移动地设置于光检测部件前方，且镜头通过调整模块连接背板。镜头模块内的光检测部件电气式连接至处理模块，且处理模块同时电气式连接镜头模块内的调整模块。本发明至少包含以下步骤(a)分别提取于光检测部件上特定区域对应产生的特定信号；(b)经处理模块处理该特定信号后得到一调整量；以及(c)根据调整量，选择性地通过调整模块调整镜头与光检测部件间的相对位置。
文档编号G02B7/04GK1580851SQ03127738
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月13日 优先权日2003年8月13日
发明者廖继钰, 卢志勇 申请人:明基电通股份有限公司