特許 7580442 自動組立機の光モジュール位置合わせ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】自動組立機の光モジュール位置合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20241101BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20241101BHJP

   G06T 7/80 20170101ALI20241101BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 Z

G02B7/02 B

G02B7/02 C

G03B30/00

G06T7/80

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022209275

(22)【出願日】2022-12-27

(65)【公開番号】P2024093110

(43)【公開日】2024-07-09

【審査請求日】2022-12-27

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】501482776

【氏名又は名称】陽程科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100110319

【弁理士】

【氏名又は名称】根本 恵司

(74)【代理人】

【識別番号】100150773

【弁理士】

【氏名又は名称】加治 信貴

(72)【発明者】

【氏名】陳瑩書

(72)【発明者】

【氏名】鄭杰騰

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】台湾特許出願公開第２０２１２２８５０（ＴＷ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１４９８６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１５２８１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０１２１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１２０９８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１２２８５８６６（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１３０６４２５２（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許第１１３７４０９８８（ＣＮ，Ｂ）

【文献】中国実用新案第２１４８４５９６８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－０１２９７８１（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－０１０５６３５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｂ６５Ｇ ４９／００

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ ３０／００

Ｇ０６Ｔ ７／８０

Ｈ０４Ｎ ２３／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動組立機が運行する前に行うリセット作業に応用するもので、該自動組立機は、作業プラットフォームのベースの上方ブラケットの箇所に、複数の吸着装置を具有する回転台を設置し、且つ該回転台の周辺に、回転する方向に基づき、順に光学検査ステーション及び組立エリアを設置し、また、該組立エリアの底部側には精密な距離調整ができるスライド台が設けられ、該スライド台における組立エリアの水平方向のＸ軸、Ｙ軸方向に移動が可能であり、且つ該回転台の回転ルートの周辺に、それぞれ映像を撮影できる光モジュールを設置し、該光モジュールに含まれるのは、光学検査ステーションに位置し、レンズモジュールにある複数の材料チップに欠陥があるか否かをチェックするのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第一レンズ、及び該組立エリアに設置し、且つ校正基準として用いられ、撮影方向が上を向く第二レンズ、及び該第二レンズの上方に設置し、且つレンズモジュールの鏡筒及び該複数の材料チップとの組立位置を位置合わせし、撮影方向が下を向く第三レンズであり、及び該回転台の該吸着装置の底部側に薄いシート状の第一校正チップモジュールを吸着し、該第一校正チップモジュールの中に、第一校正マークを具有し、該組立エリア且つ該第二レンズの片側に第二校正チップモジュールが設置され、該第二校正チップモジュールは伸縮部を含み、該伸縮部の中に、第二校正マークを具有し、各レンズの位置合わせ方法は、下記のステップを含み：
ステップＡ１、該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、該回転台が回転することにより、該第一校正チップモジュールを該第一レンズの撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、更に該回転台により該第一校正チップモジュールを回転し、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第一校正チップモジュールの回転ルートの底部側にまで移動し、撮影後は該第二レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズの撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得し、
ステップＡ２、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ第二校正チップモジュールの伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動し、まず該第二レンズが該伸縮部の第二校正マークを撮影することで、該第二レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第二参照座標を得たあと、該第二レンズの撮影を停止し、
ステップＡ３、続けて該第三レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第三レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第三参照座標を得て、及び
ステップＡ４、自動組立機に接続する一つの制御ユニットを通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリアを該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動させ、レンズモジュールの該鏡筒及び該複数の材料チップを設置して、各レンズとの距離補正値を計算し、また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、自動組立機の該組立エリアで該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算して移動しレンズモジュールの組立工程前にリセット操作を行うことを特徴とする自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項2】

前記光モジュールは更に、該回転台の底部側に設置し、該回転台の回転精度を調整するのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第四レンズを含み、該回転台の底面に設置する複数の指標を参考ポイントとすることで、該第四レンズは該回転台が毎回回転する際の、それらの参考ポイントの位置の差異値を撮影記録し、且つ校正を行うことを特徴とする請求項１記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項3】

前記回転台の底面にある複数の指標は、該回転台に設置する複数の定位測定穴を指すことを特徴とする請求項２記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項4】

前記第一、第二校正チップモジュールの該第一、第二校正マークは『Ｌ』或いは十字の形を呈し、該『Ｌ』の形の該校正マークは、曲がり角を中心ポイントとし、該十字の形の該校正マークは、中心の交差する場所を中心ポイントとし、また、該『Ｌ』或いは十字の形を通じて、四つの象限座標に区分し、参考のよりどころとすることで、該第二レンズ及び該第三レンズの撮影中心ポイントの座標値をデータ化することを特徴とする請求項１記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項5】

前記制御ユニットとは、機械に組み込まれた演算処理機能が有線或いは無線をもって電気接続し、演算処理機能を具有する一つのコンピュータを指し、或いは機械に内蔵し、演算処理機能を具有する一つのマイクロコントローラーユニットを指すことを特徴とする請求項１記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項6】

新しい自動組立機が運行する前に行うリセット作業に応用するもので、該自動組立機は、作業プラットフォームのベースの上方ブラケットの箇所に、複数の吸着装置を具有する回転台を設置し、且つ該回転台の周辺に、回転する方向に基づき、順に光学検査ステーション及び組立エリアを設置し、また、該組立エリアの底部側には精密な距離調整ができるスライド台が設けられ、該スライド台における組立エリアの水平方向のＸ軸、Ｙ軸方向に移動が可能であり、且つ該回転台の回転ルートの周辺に、それぞれ映像を撮影できる光モジュールを設置し、該光モジュールに含まれるのは、光学検査ステーションに位置し、レンズモジュールにある複数の材料チップに欠陥があるか否かをチェックするのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第一レンズ、及び該組立エリアに設置し、且つ校正基準として用いられ、撮影方向が上を向く第二レンズ、及び該第二レンズの上方に設置し、且つレンズモジュールの鏡筒及び該複数の材料チップとの組立位置を位置合わせし、撮影方向が下を向く第三レンズであり、及び該回転台の該吸着装置の底部側に薄いシート状の第一校正チップモジュールを吸着し、該第一校正チップモジュールの中に、第一校正マークを具有し、該組立エリア且つ該第二レンズの片側に第二校正チップモジュールが設置され、該第二校正チップモジュールは伸縮部を含み、該伸縮部の中に、第二校正マークを具有し、各レンズの位置合わせ方法は、下記のステップを含み：
ステップＢ１、該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、該回転台が回転することにより、該第一校正チップモジュールを該第一レンズの撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、更に該回転台により該第一校正チップモジュールを回転し、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第一校正チップモジュールの回転ルートの底部側にまで移動し、撮影後は該第二レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズの撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得し、
ステップＢ２、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ第二校正チップモジュールの伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動し、まず該第三レンズが該伸縮部の第二校正マークを撮影することで、該第三レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第三参照座標を得たあと、該第三レンズの撮影を停止し、
ステップＢ３、続けて該第二レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第二レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第二参照座標を得て、及び
ステップＢ４、自動組立機に接続する一つの制御ユニットを通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリアを該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動させ、レンズモジュールの該鏡筒及び該複数の材料チップを設置して、各レンズとの距離補正値を計算し、
また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、自動組立機の該組立エリアで該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算して移動しレンズモジュールの組立工程前にリセット操作を行うことを特徴とする自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項7】

前記光モジュールは更に、該回転台の底部側に設置し、該回転台の回転精度を調整するのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第四レンズを含み、該回転台の底面に設置する複数の指標を参考ポイントとすることで、該第四レンズは該回転台が毎回回転する際の、それらの参考ポイントの位置の差異値を撮影記録し、且つ校正を行うことを特徴とする請求項６記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項8】

前記回転台の底面にある複数の指標は、該回転台に設置する複数の定位測定穴を指すことを特徴とする請求項７記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【請求項9】

前記第一、第二校正チップモジュールの該第一、第二校正マークは『Ｌ』或いは十字の形を呈し、該『Ｌ』の形の該校正マークは、曲がり角を中心ポイントとし、該十字の形の該校正マークは、中心の交差する場所を中心ポイントとし、また、該『Ｌ』或いは十字の形を通じて、四つの象限座標に区分し、参考のよりどころとすることで、該第二レンズ及び該第三レンズの撮影中心ポイントの座標値をデータ化することを特徴とする請求項６記載の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械の中に設置する光モジュールの第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズはそれぞれ第一、第二校正マークによって形成する四つの象限座標位置を撮影し、第一、第二、第三の参照座標を得る。更に各座標値差に基づき、対応する鏡筒、複数の材料チップを組立エリアにて組み立て、接着剤付け及び乾燥作業を行う。組立エリアの底部側にあるスライド台を制御し、移動距離の補正を行うことで、大幅に組立効率及び精度を高めることができると共に、手作業及び生産コストを減らすことができ、組立の品質及び良品率を同時に確保することができる自動組立機の光モジュール位置合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ソーシャルネットワーク時代ブームにより、写真撮影の需要が高まったため、スマートフォンのカメラ機能が次第に重要視されてきた。各メーカーは日に日に均質化現象になる現状を突破すべく、こぞってカメラモジュールの仕様をグレードアップし、特に光学レンズは携帯電話のグレード格差を示す重要な要素部品の一つとなっただけでなく、ピクセルのアップグレード、光学の手振れ防止、大口径にデュアルレンズを含み、光学レンズはますますハイスペックになり、マルチレンズや体感レンズ（ＶＲ／ＡＲなど）、３Ｄセンシングレンズなど設置数量も増えてきた。加えてドローン、スマートホーム、セキュリティ監視に医療などの分野でも、多様化するアプリケーションが急速に発展している。車のインターネット（ＩｏＶ）とスマートドライビングの時代の到来により、車載レンズのアプリケーションもまた、レンズ市場のますますの発展をもたらす。

【0003】

従来のカメラモジュールは主にレンズモジュール（Ｌｅｎｓ）、ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）、ＩＲカットフィルター（ＩＲＣＦ）及びイメージセンサーなどで構成されている。中でもレンズの素材はガラス（Ｇ）研磨、非球面ガラス及びプラスティック（Ｐ）レンズなどの種類に分けられる。携帯電話のカメラレンズは主に非球面プラスティックレンズを使用し、車載レンズは耐環境性に優れたガラスレンズを使用する。高品質のレンズモジュールにとって、カメラモジュールが実際に撮影した画質を確保するためには、各部品同士の位置を確実に固定する必要があるため、高精度の位置合わせを使って組み立てる必要がある。組み立てたあとの各部品が安定した定位にあってこそ、有効的に組立良品率を高め、生産コストを下げることができる。

【0004】

通常のレンズモジュールに含まれるのは、一つの鏡筒、複数のレンズ、アパーチャープレート、間隔環及びＩＲカットフィルターである。その組立方法は順に第一レンズ、アパーチャープレート、第二レンズ、間隔環及びＩＲカットフィルターを鏡筒の接眼側から鏡筒の中に押し入れたあと、更にＩＲカットフィルターと間隔環を、接着剤付け機によって、接着剤で貼合して固定する。ただ、レンズモジュールを組み立てる過程において、組立設備の三軸の機械手（例えばＸ、Ｙ軸駆動機構、Ｚ軸駆動機構及びＺ軸駆動機構に設置する材料吸引機構が、何度かに分けて材料チップを吸引したあと、順に定位挟具にある鏡筒の中に設置する。このタイプのＸ、Ｙ軸駆動機構、Ｚ軸駆動機構が毎回一つの材料チップを吸引するたびに、一回往復移動する必要がある。
このように、反復移動して材料を取るのに費やす時間が多く、後続の材料チップを設置する時間まで取ってしまうため、全体の組立効率が比較的悪くなる。また、該Ｘ、Ｙ軸駆動機構及びＺ軸駆動機構のほとんどが、ステッピングモーターを使ってＸ軸スライドレール、Ｙ軸ネジ及びＺ軸スライドレールを駆動する。長時間使用すると機構は摩耗が生じ、材料チップを組み立てる際に、中心合わせの精度が低下或いは光軸の偏心問題を引き起こしやすくなり、レンズモジュールの光学性能の低下につながることもある。

【0005】

このほか、上述の組立設備に使用する組立方法は、全ての材料チップを組み立てたあと、そのレンズモジュールの光軸が偏心したために、光学性能の低下を引き起こしているか否かは、光学試験システムを使ってのみ測定できるため、組み立てる過程において、即座に高精度の位置合わせを行うことができず、組立の良品率を高めることができず、生産コストを下げるのが難しいなどを鑑みて、更なる改善が必要であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】中華民国発明公告第７１２８２４号

【文献】中華民国特願第１７０５２７７Ｂ号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の第１の目的である自動組立機の光モジュール位置合わせ方法に含まれるのは：該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュールの該伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動する。まず第二レンズ及び第三レンズの中心位置が該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第二、第三参照座標を得る。該第一参照座標に基づき、該組立エリアが該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動し、該鏡筒及び該複数の材料チップを設置し、その距離補正値を計算する。
また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。前記光モジュールの第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズはそれぞれ第一、第二校正マーク、によって形成する四つの象限座標位置を撮影し、第一、第二、第三参照座標を得る。
更に各座標値差に基づき、対応する鏡筒、複数の材料チップを組立エリアにて組み立て、接着剤付け及び乾燥作業を行う。組立エリアの底部側にあるスライド台を制御し、移動距離の補正を行うことで、大幅に組立効率及び精度を高めることができると共に、手作業及び生産コストを減らすことができ、組立の品質及び良品率を同時に確保することができることを提供することにある。

【0008】

本発明の第２の目的は、該光モジュールは更に、該回転台の底部側に設置し、該回転台の回転精度を調整するのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第四レンズを含む。該回転台の底面に設置する複数の指標(図に未掲載)を参考ポイントとすることで、該第四レンズは該回転台が毎回回転する際の、それらの参考ポイントの位置の差異値を撮影記録し、且つ直ちに校正を行うことを提供することにある。

【0009】

本発明の第３の目的は、該回転台の底面にある複数の指標は、該回転台に設置する複数の定位測定穴を指すことを提供することにある。

【0010】

本発明の第４の目的は、該第一、第二校正チップモジュールの該第一、第二校正マークは『Ｌ』或いは十字の形を呈し、該『Ｌ』の形の該校正マークは、曲がり角を中心ポイントとする。該十字の形の該校正マークは、中心の交差する場所を中心ポイントとする。また、該『Ｌ』或いは十字の形を通じて、四つの象限座標に区分し、参考のよりどころとすることで、該第二レンズ及び該第三レンズの撮影中心ポイントの座標値をデータ化することを提供することにある。

【0011】

本発明の第５の目的は、該制御ユニットとは、機械が有線或いは無線をもって電気接続し、演算処理機能を具有する一つのコンピューターを指す。或いは機械に内蔵し、演算処理機能を具有する一つのマイクロコントローラーユニットを指すことを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上述の目的を解決するため、本発明は自動組立機の光モジュール位置合わせ方法を提供するものである。
本発明の第１の目的である自動組立機の光モジュール位置合わせ方法に含まれるのは：該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュールの該伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動する。まず第二レンズ及び第三レンズの中心位置が該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第二、第三参照座標を得る。該第一参照座標に基づき、該組立エリアが該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動し、該鏡筒及び該複数の材料チップを設置し、その距離補正値を計算する。
また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。前記光モジュールの第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズはそれぞれ第一、第二校正マークによって形成する四つの象限座標位置を撮影し、第一、第二、第三参照座標を得る。更に各座標値差に基づき、対応する鏡筒、複数の材料チップを組立エリアにて組み立て、接着剤付け及び乾燥作業を行う。組立エリアの底部側にあるスライド台を制御し、移動距離の補正を行うことで、大幅に組立効率及び精度を高めることができると共に、手作業及び生産コストを減らすことができ、組立の品質及び良品率を同時に確保することができる。

【0013】

本発明の第２の目的は、該光モジュールは更に、該回転台の底部側に設置し、該回転台の回転精度を調整するのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第四レンズを含む。該回転台の底面に設置する複数の指標(図に未掲載)を参考ポイントとすることで、該第四レンズは該回転台が毎回回転する際の、それらの参考ポイントの位置の差異値を撮影記録し、且つ直ちに校正を行う。

【0014】

本発明の第３の目的は、該回転台の底面にある複数の指標は、該回転台に設置する複数の定位測定穴を指す。

【0015】

本発明の第４の目的は、該第一、第二校正チップモジュールの該第一、第二校正マークは『Ｌ』或いは十字の形を呈し、該『Ｌ』の形の該校正マークは、曲がり角を中心ポイントとする。該十字の形の該校正マークは、中心の交差する場所を中心ポイントとする。また、該『Ｌ』或いは十字の形を通じて、四つの象限座標に区分し、参考のよりどころとすることで、該第二レンズ及び該第三レンズの撮影中心ポイントの座標値をデータ化する。

【0016】

本発明の第５の目的は、該制御ユニットとは、機械が有線或いは無線をもって電気接続し、演算処理機能を具有する一つのコンピューターを指す。或いは機械に内蔵し、演算処理機能を具有する一つのマイクロコントローラーユニットを指す。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、機械の中に設置する光モジュールの第一レンズ、第二レンズ及び第三レンズはそれぞれ第一、第二校正マークによって形成する四つの象限座標位置を撮影し、第一、第二、第三の参照座標を得る。更に各座標値差に基づき、対応する鏡筒、複数の材料チップを組立エリアにて組み立て、接着剤付け及び乾燥作業を行う。組立エリアの底部側にあるスライド台を制御し、移動距離の補正を行うことで、大幅に組立効率及び精度を高めることができると共に、手作業及び生産コストを減らすことができ、組立の品質及び良品率を同時に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明における自動組立機の立体外観図である。

【図2】本発明における自動組立機の局部立体外観図である。

【図3】本発明における自動組立機の局部立体分解図である。

【図4】本発明におけるレンズモジュールの立体分解図である。

【図5A】本発明における第一参照座標を取得した第一動作略図である。

【図5B】本発明における第一参照座標を取得した第二動作略図である。

【図5C】本発明における第二、第三参照座標を取得した第一動作略図である。

【図5D】本発明における第二、第三参照座標を取得した第二動作略図である。

【図6】本発明における自動組立機の光モジュール位置合わせ方法の第一ステップのフローチャートである。

【図7】本発明における自動組立機の光モジュール位置合わせ方法の第二ステップフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

上述の目的の効果に達するために、本発明の実施形態及び構造は、図及び本発明の最良実施例にて特徴とその機能を以下に説明する。

【実施例】

【0020】

中華民国の特許願書第Ｉ７０５２７７Ｂ号の『回転する材料取りの組立設備』は、本発明の出願者が先に出願を行い、本発明と関連する機構を開示した。
例えば：作業プラットフォーム１、回転する材料取り機構２、材料投入エリア３、作業エリア４、材料チップ５及び部品６があり、本発明は作業エリア４に複数の光学レンズを設け、二つの校正チップモジュール及び回転する材料取り機構２と合わせて、新しい機械が運行する前にリセット作業を行うが、光モジュールの位置合わせに関連する機構ではなく(例えば：材料投入エリア３及び作業エリア４ほか詳細の部品)、本発明案の技術特徴ではないため、ここで詳しく説明しない。

【0021】

図１から図４に示すのは、それぞれ本発明における自動組立機の立体外観図、局部立体外観図及び局部立体分解図である。図ではっきり分かるように、本発明の自動組立機が主に含むのは、作業プラットフォーム１、光モジュール２、第一校正チップモジュール３、第二校正チップモジュール４及びレンズモジュール５である。それぞれの機構の接続関係及び詳細の構造は下記の通りである。

【0022】

該自動組立機は、作業プラットフォーム１のベース１１の上方ブラケット１２の箇所に、複数の吸着装置１３１を具有する回転台１３を設置し、且つ該回転台１３の周辺に、回転する方向に基づき、順に光学検査ステーション１４及び組立エリア１５を設置する。
また、該組立エリア１５の底部側に、Ｘ、Ｙ軸方向に、精密な距離調整ができる一つのスライド台１５１を設け、且つ該回転台１３の回転ルートの周辺に、それぞれ映像を撮影できる光モジュール２を設置する。
該光モジュール２に含まれるのは、光学検査ステーション１４に位置し、レンズモジュール５にある複数の材料チップ５１に欠陥があるか否かをチェックするのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第一レンズ２１。及び該組立エリア１５に設置し、且つ校正基準として用いられ、撮影方向が上を向く第二レンズ２２。及び該第二レンズ２２の上方に設置し、且つレンズモジュール５の鏡筒５２及び該複数の材料チップ５１との組立位置を位置合わせし、撮影方向が下を向く第三レンズ２３である。
該回転台１３の該吸着装置１３１の底部側に薄いシート状の第一校正チップモジュール３を吸着し、該第一校正チップモジュール３の中に、第一校正マーク３１を具有する。及び該組立エリア１５に設置し、且つ該第二レンズ２２の片側にある第二校正チップモジュール４に位置し、該第二校正チップモジュール４は一つのシート体４１及び頂上に一つの伸縮部４２を含み、該伸縮部４２の中に、第二校正マーク４２１を具有する。
すなわち、第一校正チップモジュール３の中に、第一校正マーク３１を具有し、該組立エリア１５且つ該第二レンズ２２の片側に第二校正チップモジュール４が設置され、該第二校正チップモジュール４は伸縮部４２を含み、該伸縮部４２の中に、第二校正マーク３１を具有する。

【0023】

上述の該光モジュール２は更に、該回転台１３の底部側に設置し、該回転台１３の回転精度を調整するのに用いられ、且つ撮影方向が上を向く第四レンズ２４を含む。該回転台１３の底面に設置する複数の指標(図に未掲載)を参考ポイントとすることで、該第四レンズ２４は該回転台１３が毎回回転する際の、それらの参考ポイントの位置の差異値を撮影記録し、且つ直ちに校正を行う。該回転台１３の底面にある複数の指標は、該回転台に設置する複数の定位測定穴を指す(図に未掲載)。

【0024】

上述の該第一、第二校正チップモジュール３、４の該第一、第二校正マーク３１、４２１は『Ｌ』或いは十字の形を呈し、該『Ｌ』の形の該校正マークは、曲がり角を中心ポイントとする。該十字の形の該校正マークは、中心の交差する場所を中心ポイントとする。また、該『Ｌ』或いは十字の形を通じて、四つの象限座標に区分し、参考のよりどころとすることで、該第二レンズ２２及び該第三レンズ２３の撮影中心ポイントの座標値をデータ化する。

【0025】

上述の該レンズモジュール５の該鏡筒５２内部には、更に中心ポイントを探すための一つの製品特徴を設け、且つ該製品特徴とは、該鏡筒５２に内蔵し、白黒が交わったサークル状の図案である。また、該鏡筒５２はそれらの材料チップ５１を組み立てたあと開口部分に、更に該鏡筒５２とロックすることで、密閉構造を形成する一つのロック部品５３を設ける。
該第一レンズ２１の外側には、更に撮影範囲に照明を提供する一つの光源モジュール(図に未掲載)を設ける。また、該複数の材料チップ５１はプラスティック或いはガラスによって構成するレンズ、アパーチャープレート、間隔環及びＩＲカットフィルターを指し、異なる製造過程に基づき、セレクトで遮光フィルターが追加される。

【0026】

図５Ａ～図５Ｄ及び図６に示すのは、それぞれ本発明における第一参照座標を取得した第一、第二動作略図である。本発明における第二、第三参照座標を取得した第一、第二動作略図である。及び自動組立機の光モジュール位置合わせ方法の第一ステップのフローチャートである。その中、図５Ａ～図５Ｄはいずれも俯瞰角度から見たものであり、図６の開示は下記の光学位置合わせ方法のステップである。

【0027】

ステップ６１：該回転台１３に位置する該吸着装置１３１の底部側に、内部に該第一校正マーク３１を具有する該第一校正チップモジュール３が吸着し、該回転台１３が回転することにより、該第一校正チップモジュール３を該第一レンズ２１の撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズ２１の中心位置を得て、該第一校正マーク３１によって形成する四つの象限座標に位置する。更に該回転台１３により該第一校正チップモジュール３を回転し、該スライド台１５１を駆動することで、該第二レンズ２２を該第一校正チップモジュール３の回転ルートの底部側にまで移動する。撮影後は該第二レンズ２２の中心位置を得て、該第一校正マーク３１によって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズ２２の撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズ２１の中心位置及び該第二レンズ２２の中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。

【0028】

上述の第一レンズ２１の中心位置及び該第二レンズ２２の中心位置の座標値差について、例を挙げると、仮に第一レンズ２１の中心位置が第一象限座標値(１,１）に位置する場合、第二レンズ２２の中心位置は二つの軸の中心座標値(０,０)に位置し、得た第一参照座標の座標値差は、Ｘ軸は+１、Ｙ軸は+１である。

【0029】

ステップ６２：該スライド台１５１を駆動することで、該第二レンズ２２を該第三レンズ２３の底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュール４の該伸縮部４２を該第二レンズ２２及び該第三レンズ２３の間にまで移動する。まず該第二レンズ２２が該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１を撮影することで、該第二レンズ２２の中心位置を得て、該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１によって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第二参照座標を得たあと、該第二レンズ２２の撮影を停止する。

【0030】

ステップ６３：続けて該第三レンズ２３が該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１を撮影することで、該第三レンズ２３の中心位置を得て、該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１によって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第三参照座標を得る。

【0031】

上述のステップ６２、６３にて、第二レンズ２２の中心位置及び該第三レンズ２３の中心位置の座標値差について、例を挙げると、仮に第二レンズ２２の中心位置がＸ軸の座標値(－１,０)にあり、第三レンズ２３の中心位置が二つの軸の中心座標値(０,０)にあれば、得た第二、第三参照座標の座標値差は、Ｘ軸は－１、Ｙ軸は０である。

【0032】

ステップ６４：一つの制御ユニット(図に未掲載)を通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリア１５が該スライド台１５１によって該回転台１３の中にある該吸着装置１３１の底部側にまで移動し、該鏡筒５２及び該複数の材料チップ５１を設置し、その距離補正値を計算する。
上述ステップ６１にて言及するように、該距離補正値のＸ軸は+１、Ｙ軸は+１であることは、スライド台１５１はＸ軸のプラス方向に１ｍｍ(ミリ)、Ｙ軸のプラス方向に１ｍｍ(ミリ)移動することを意味する。
また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台１５１によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。上述ステップ６３にて言及するように、該距離補正値のＸ軸は－１、Ｙ軸は０であることは、スライド台１５１はＸ軸のマイナス方向に１ｍｍ(ミリ)のみ移動することを意味する。
更に、該制御ユニット(図に未掲載)とは、機械が有線或いは無線をもって電気接続し、演算処理機能を具有する一つのコンピューター［デスクトップパソコン(ＰＣ)或いはノートパソコン(ＮＢ)とすることができる］を指す。或いは機械に内蔵し、演算処理機能を具有する一つのマイクロコントローラーユニット（Micro Controller Unit，ＭＣＵ)を指す。

【0033】

図７に示すのは、本発明における自動組立機の光モジュール位置合わせ方法の第二ステップフローチャートである。上述図６に開示したステップ６２、６３において、第二レンズ２２或いは第三レンズ２３が撮影する伸縮部４２の第二校正マーク４２１の順序を変えることができ、同じく第二参照座標及び第三参照座標を得ることができる。このような簡易なステップ変更は、本発明の保護範囲内に納入すべきであるため、図７は下記のような光学位置合わせ方法のステップを開示する。

【0034】

ステップ７１：該回転台１３に位置する該吸着装置１３１の底部側に、内部に該第一校正マーク３１を具有する該第一校正チップモジュール３が吸着し、該回転台１３が回転することにより、該第一校正チップモジュール３を該第一レンズ２１の撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズ２１の中心位置を得て、該第一校正マーク３１によって形成する四つの象限座標に位置する。更に該回転台１３により該第一校正チップモジュール３を回転し、該スライド台１５１を駆動することで、該第二レンズ２２を該第一校正チップモジュール３の回転ルートの底部側にまで移動する。撮影後は該第二レンズ２２の中心位置を得て、該第一校正マーク３１によって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズ２２の撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズ２１の中心位置及び該第二レンズ２２の中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。

【0035】

ステップ７２：該スライド台１５１を駆動することで、該第二レンズ２２を該第三レンズ２３の底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュール４の該伸縮部４２を該第二レンズ２２及び該第三レンズ２３の間にまで移動する。まず該第三レンズ２３が該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１を撮影することで、該第三レンズ２３の中心位置を得て、該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１によって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第三参照座標を得たあと、該第三レンズ２３の撮影を停止する。

【0036】

ステップ７３：続けて該第二レンズ２２が該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１を撮影することで、該第二レンズ２２の中心位置を得て、該伸縮部４２の該第二校正マーク４２１によって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第二参照座標を得る。

【0037】

ステップ７４：一つの制御ユニットを通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリア１５が該スライド台１５１によって該回転台１３の中にある該吸着装置１３１の底部側にまで移動し、該鏡筒５２及び該複数の材料チップ５１を設置し、その距離補正値を計算する。また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台１５１によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。

【0038】

本発明の自動組立機の光モジュール位置合わせ方法の主な技術特徴は：機械の中に設置する光モジュール２の第一レンズ２１、第二レンズ２２及び第三レンズ２３はそれぞれ第一、第二校正マーク３１、４２１によって形成する四つの象限座標位置を撮影し、第一、第二、第三参照座標を得る。更に各座標値差に基づき、対応する鏡筒、複数の材料チップを組立エリア１５にて組み立て、接着剤付け及び乾燥作業を行う。組立エリア１５の底部側にあるスライド台１５１を制御し、移動距離の補正を行うことで、大幅に組立効率及び精度を高めることができると共に、手作業及び生産コストを減らすことができ、組立の品質及び良品率を同時に確保することができる。

【0039】

以上の実施例による本発明の詳細な説明は本発明の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者は、固定構造の変更などの適当な変更および調整を行うことができ、これらの変更および調整を行っても本発明の重要な意義は失われず、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0040】

１：作業プラットフォーム
１１:ベース
１２:ブラケット
１３:回転台
１３１:吸着装置
１４：光学検査ステーション
１５：組立エリア
１５１:スライド台
２:光モジュール
２１:第一レンズ
２２:第二レンズ
２３：第三レンズ
２４:第四レンズ
３: 第一校正チップモジュール
３１:第一校正マーク
４:第二校正チップモジュール
４１:シート体
４２:伸縮部
４２１:第二校正マーク
５:レンズモジュール
５１:材料チップ
５２:鏡筒
５３:ロック部品
ステップ６１: 該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、該回転台が回転することにより、該第一校正チップモジュールを該第一レンズの撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。更に該回転台により該第一校正チップモジュールを回転し、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第一校正チップモジュールの回転ルートの底部側にまで移動する。撮影後は該第二レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズの撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。
ステップ６２：該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュールの該伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動する。まず該第二レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第二レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第二参照座標を得たあと、該第二レンズの撮影を停止する。
ステップ６３：続けて該第三レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第三レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第三参照座標を得る。
ステップ６４：一つの制御ユニットを通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリアが該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動し、該鏡筒及び該複数の材料チップを設置し、その距離補正値を計算する。また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。
ステップ７１：該回転台に位置する該吸着装置の底部側に、内部に該第一校正マークを具有する該第一校正チップモジュールが吸着し、該回転台が回転することにより、該第一校正チップモジュールを該第一レンズの撮影範囲に入れ、撮影後は該第一レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。更に該回転台により該第一校正チップモジュールを回転し、該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第一校正チップモジュールの回転ルートの底部側にまで移動する。撮影後は該第二レンズの中心位置を得て、該第一校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、及び該第二レンズの撮影範囲内に位置し、且つ該第一レンズの中心位置及び該第二レンズの中心位置の座標値差を記録して第一参照座標を獲得する。
ステップ７２：該スライド台を駆動することで、該第二レンズを該第三レンズの底部側にまで移動し、且つ該第二校正チップモジュールの該伸縮部を該第二レンズ及び該第三レンズの間にまで移動する。まず該第三レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第三レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置する。且つ第三参照座標を得たあと、該第三レンズの撮影を停止する。
ステップ７３：続けて該第二レンズが該伸縮部の該第二校正マークを撮影することで、該第二レンズの中心位置を得て、該伸縮部の該第二校正マークによって形成する四つの象限座標に位置し、且つ第二参照座標を得る。
ステップ７４：一つの制御ユニットを通じて該第一参照座標に基づき、該組立エリアが該スライド台によって該回転台の中にある該吸着装置の底部側にまで移動し、該鏡筒及び該複数の材料チップを設置し、その距離補正値を計算する。また、該制御ユニットを通じて、該第二参照座標及び第三参照座標の座標値差に基づき、該組立エリアが該スライド台によって接着剤付け、乾燥位置にまで移動する距離補正値を計算する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】