KR100458431B1 - 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치 - Google Patents

카메라 모듈의 조립 및 평가 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립 및 촛점 조정을 행할 수 있으며, 동시에 수평 및 수직 해상도 평가를 행하기 위한 것으로, 이를 위하여, 상방으로 광조사가 가능하도록 구비된 라이트 박스와, 상기 라이트 박스 상면에 배치되고, 복수개의 고휘도점과 저휘도점이 배열되어 구성된 평가 시트와, 상기 평가 시트의 상부에 위치하고, 센서 모듈에 렌즈 모듈을 회전시키면서 결합상태를 조절하는 조절부와, 상기 조절부에 상부에 위치하고, 상기 센서 모듈에 접속되어 상기 센서 모듈에 전원을 공급하고 상기 렌즈 모듈을 통해 상기 평가 시트를 촬상한 영상 데이터를 통해 화상평가를 하는 영상 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치를 제공한다.

Description

카메라 모듈의 조립 및 평가 장치{Assembling and valuating apparatus of camera module and resolution valuating methode thereof}
본 발명은 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치에 관한 것으로, 조립과 동시에 초점의 조정이 가능하고, 해상도 평가 또는 왜곡 평가도 행할 수 있는 디지털 카메라용 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치에 관한 것이다.
최근 카메라 모듈은 렌즈 등의 광학계를 통해 입수되는 화상에 대한 정보를 디지털 신호로 변환하여 소정의 이미지 파일을 생성하는 디지털 카메라용으로 개발이 진행되고 있다. 특히, 휴대용 전화기 등에 탑재되는 디지털 카메라 모듈(10)은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 초소형 렌즈 모듈(11)을 사용하는 데, 이 렌즈 모듈(11)을 소정의 전자 회로가 탑재되어 있는 CMOS 모듈, 즉, 센서 모듈(12)에 장착하여 사용된다.
이러한 카메라 모듈(10)은 센서 모듈(12)에 렌즈 모듈(11)이 스크류 체결방식에 의해 조립되는 데, 이러한 조립과 동시에 렌즈 모듈(11)의 조정이 수반되어야 한다.
그런데, 종래에는 이러한 센서 모듈 및 렌즈 모듈의 조립과 조정을 일일이 수동으로 해, 공정이 매우 번거로우며, 초소형 카메라 모듈의 경우에는 그 조정이 곤란한 문제가 있다.
또한, 상기와 같은 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립을 일반적인 스크류 체결장비를 이용하여 조립할 경우에도 역시 한계가 있다. 즉, 일반적인 스크류 체결장비는 회전부와 동축상에 위치한 모터 또는 공압장치의 회전력을 이용하는 데, 이 때, 모터나 공압장치의 부품들로 인해 렌즈 모듈의 조정을 위한 빛의 화각 확보가 불가능하다. 따라서, 렌즈 모듈의 조립과 조정을 동시에 행할 수 없는 한계를 갖는다. 이러한 한계로 인하여, 일반적인 스크류 체결장비는 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립에 사용되지 못하고 있다.
한편, 카메라 모듈을 조립하고, 초점을 조정한 후에는, 이 카메라 모듈의 광학 성능을 평가하게 되는 데, 이 평가 중 가장 중요한 것이 해상도 평가가 된다.
조립된 카메라 모듈에 있어 렌즈 모듈의 해상도에 대한 평가는 표준차트를 사용한 육안 평가를 통해 이뤄진다. 이는 해상도 평가 패턴이 새겨져 있는 표준차트를 카메라 모듈의 이미지에 꽉 차게 촬상한 후, 모니터를 통해 챠트의 해상도 패턴의 재현 정도를 읽어서 해상도를 평가한다.
그런데, 이러한 해상도 평가는 숙련된 작업자의 육안에 의해 이뤄지며, 평가 기준 또한 작업자의 성향에 따라 조금씩 차이가 나게 된다.
또한, 종래의 해상도 평가에 사용되고 있는 표준차트는 수평 해상도만을 평가할 수 있는 것으로, 수직 해상도를 평가하기 위해서는 이 표준차트를 90°회전시킨 후 평가를 수행하였다.
이렇게 종래의 해상도 평가가 수평 해상도의 평가를 중심으로 이뤄지고 있는 것은, 종래의 TV 규격에서 주사선을 제한하고 있기 때문이었다. 즉, 종래의 TV 규격에서는 일정한 주사선으로 화면을 표시하기 때문에, 수직 해상도의 경우에는 이 이상의 해상도는 표현할 수 없었으나, 수평 해상도는 카메라와 모니터의 성능에 따라 해상도가 향상될 수 있으므로, 수평 해상도가 보통 수직 해상도보다 높아질 수 있었다. 따라서, 종래에는 수평 해상도만 평가하여도 큰 무리는 없었다. 그러나,근래 들어, 영상 기기들이 종래의 TV 규격을 따르지 않는 새로운 규격들로 나타나고, 이에 따라 수직 해상도도 수평 해상도에 준하는 해상도로 표현될 수 있게 되었다. 따라서, 수직 해상도도 수평 해상도와 동시에 평가할 수 있는 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립 및 촛점 조정을 행할 수 있으며, 동시에 해상도 평가를 행할 수 있는 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 카메라 모듈의 수평 해상도와 수직 해상도 평가를 동시에 행할 수 있는 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 카메라 모듈의 해상도 평가와 함께 렌즈 왜곡 평가도 할 수 있는 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 카메라 모듈의 일 예를 도시한 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치의 분해 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 카메라 모듈의 조립 및 평가장치의 구성을 보다 세부적으로 도시한 단면도,
도 4a 내지 도 4b는 각각 도 3에 도시된 카메라 모듈의 조립 및 평가장치의 제2플레이트 및 조립부를 나타내는 사시도 및 배면 사시도,
도 5는 평가 시트의 평면도,
도 6은 해상도 평가를 위해 촬상된 화면을 도시한 그림.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
10: 카메라 모듈 11: 렌즈 모듈
12: 센서 모듈 20: 라이트 박스
30: 평가 시트 40: 조절부
50: 영상 제어부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일방으로 광조사가 가능하도록 구비된 라이트 박스와, 상기 라이트 박스 일면에 배치되고, 복수개의 고휘도점과 저휘도점이 배열되어 구성된 평가 시트와, 상기 평가 시트의 일면 방향에 위치하고, 센서 모듈에 렌즈 모듈을 회전시키면서 결합상태를 조절하는 조절부와, 상기 조절부에 일면 방향에 위치하고, 상기 센서 모듈에 접속되어 상기 센서 모듈에 전원을 공급하고 상기 렌즈 모듈을 통해 상기 평가 시트를 촬상한 영상 데이터를 통해 화상평가를 하는 영상 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및평가장치를 제공한다.
이러한 본 발명에 있어, 상기 조절부는, 상기 평가 시트의 일면방향에 위치하고, 센서 모듈을 지지하는 제1플레이트와, 상기 평가 시트와 상기 제1플레이트의 사이에 위치하고, 상기 제1플레이트에 근접 또는 이격되는 방향으로 구동되는 제2플레이트와, 상기 제2플레이트에 장착되고, 상기 제1플레이트에 지지된 센서 모듈을 향한 부분에 렌즈 모듈이 안착되며, 상기 렌즈 모듈이 안착된 반대측면은 상기 렌즈 모듈에 대한 화각이 확보되도록 원추형 통공이 형성된 조립부와, 상기 조립부의 측부의 상기 제2플레이트에 장착되고, 상기 조립부를 그 측면에서 회전시키는 회전구동부를 포함할 수 있다.
상기 평가 시트는, 각 고휘도점들에 저휘도점들이 인접하고, 각 저휘도점들에 고휘도점들이 인접하도록 구비될 수 있다.
상기 평가 시트의 고휘도점들 및 저휘도점들은 사각형으로 구비될 수 있다.
상기 평가 시트의 고휘도점들 중 적어도 두 개의 고휘도점들은 다른 고휘도점들과 다른 색상을 갖도록 구비될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하 설명될 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립장치는 도 1에 도시된 바와 같은 렌즈 모듈(11)과 센서 모듈(12)을 조립하고, 동시에 렌즈 모듈(11)의 초점 등을 조정하며, 렌즈 모듈(11)의 해상도를 평가할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 및 평가장치의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 구조를 보다 구체적으로 구현한 단면도이다.
도 2를 참조하여 볼 때, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 및 평가장치는 상방으로 광조사가 가능하도록 구비된 라이트 박스(20)와, 이 라이트 박스(20)의 상면에 배치된 평가 시트(30)와, 상기 평가 시트의 상부에 위치하고, 센서 모듈에 렌즈 모듈을 회전시키면서 카메라 모듈(10)의 결합상태를 조절하는 조절부(40)와, 상기 조절부(40)에 상부에 위치하고, 카메라 모듈(10)의 센서 모듈에 접속되어 상기 센서 모듈에 전원을 공급하고 상기 렌즈 모듈을 통해 상기 평가 시트를 촬상한 영상 데이터를 통해 화상평가를 하는 영상 제어부(50)를 포함한다.
이는 도 3과 같은 구성에 따라 센서 모듈(12)에 렌즈 모듈(11)을 결합시킴과 동시에 초점 조절과 해상도 평가까지 수행할 수 있다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 소정 크기의 개구부(411)를 갖는 베이스 플레이트(41)가 구비되고, 이 베이스 플레이트(41)의 아래측에 라이트 박스(20)와 평가 시트(30)가 배치된다. 라이트 박스(20)는 센서 모듈(12)에 결합된 렌즈 모듈(11)의 초점을 맞추고 평가 시트(30)의 패턴이 카메라 모듈(10)에 의해 촬상될 수 있도록 하기 위한 조명원으로 사용되는 것으로, 도 2에서 볼 수 있듯이 상면에 조광면(21)을 구비하고, 이 조광면(21)을 통해 빛을 상방으로 조사하는 것이다. 이러한 라이트 박스(20)로는 일반적인 조명원이면 어떠한 것이든 사용 가능하며, 유효 조명 영역에서 매우 균일한 조도를 유지하도록 고안된 것일수록 바람직하다.
상기 라이트 박스(20)의 조광면(21)에는 평가 시트(30)가 배치된다.
상기 평가 시트(30)는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 복수개의 고휘도점(31)과 저휘도점(32)이 배열되어 있는 것으로, 이를 통해 수평 해상도와 수직 해상도를 동시에 평가할 수 있으며, 렌즈의 왜곡을 동시에 평가할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로, 상기 평가 시트(30)는 도 5에서 볼 수 있듯이, 각 고휘도점(31)들에 저휘도점(32)들이 인접하고, 각 저휘도점(32)들에 고휘도점(31)들이 인접하도록 구비될 수 있다. 이 때, 상기 고휘도점(31)들은 투명하게 구비되고, 저휘도점(32)들은 검정으로 구비될 수 있다.
그리고, 이 고휘도점들 및 저휘도점들은 도 5에서 볼 수 있듯이, 사각형으로 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 5에서 볼 때, 수평 방향인 x축 방향으로나, 수직 방향인 y축 방향으로나 같은 고휘도점, 저휘도점이 반복하여 구비되도록 할 수 있다.
이러한 고휘도점 및 저휘도점들은 형상에 따라 측정값이 달라질 수 있기 때문에 도 5에서 볼 수 있듯이, 사각형으로 구비되는 것이 바람직하나, 반드시 사각형으로 구비될 필요는 없으며, 삼각형, 원형 등 어떠한 형태로 구비되어도 무방하다.
한편, 상기 평가 시트가 렌즈의 왜곡(distortion)을 평가할 수 있도록, 도 5에서 볼 수 있듯이, 상기 평가 시트의 고휘도점들 중 적어도 두 개 이상의 고휘도점들을 다른 고휘도점들과 다른 색상을 갖도록 형성할 수 있다. 이렇게 색상이 다르게 형성된 색상점(33)들은 왜곡 평가 시 마크(mark)로서 작용하게 되어, 상기 평가 시트(30)가 렌즈 왜곡도 동시에 평가하도록 할 수 있다. 이러한 색상점(33)의 색상은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나로 할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 고휘도점 및 저휘도점과 구별되는 어떠한 색상이라도 무방하다.
한편, 상기 베이스 플레이트(41)의 상부에는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 센서 모듈(12)을 지지하는 제 1 플레이트(42)와, 이 센서 모듈(12)에 렌즈 모듈(11)을 조립시키도록 렌즈 모듈(11)이 안착되는 제 2 플레이트(43) 및 영상 제어부(50)가 장착되는 제 3 플레이트(47)가 설치된다. 제 1 플레이트(42)와 베이스 플레이트(41)의 사이에 제 2 플레이트(43)가 배치되고, 제 1 플레이트(42)의 상부에 제 3 플레이트(47)가 배치된다.
상기 베이스 플레이트(41)의 개구부(411)에 대응되는 상부에는 제 1 플레이트(42)가 배치된다.
상기 제 1 플레이트(42)에는 센서 모듈(12)이 안착되어 있는 지그부(46)가 결합된다. 이 지그부(46)는 별도의 이송 수단(미도시)에 의해 외부에서 센서 모듈(12)을 안착한 후 제 1 플레이트(42)로 이송될 수 있으며, 복수개의 센서 모듈(12)이 안착 가능하다. 상기 제 1 플레이트(42)는 별도의 지지부재(미도시)에 의해 상기 베이스 플레이트(41)에 고정될 수 있으며, 이 외에도 외부로부터 수평 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
렌즈 모듈(11)이 안착되는 제 2 플레이트(43)는 제1플레이트(42)의 하부에 배치되고, 제 1 플레이트(42)에 근접 또는 이격되는 방향으로 구동 가능하도록 구비될 수 있다.
제2플레이트(43)에는 도 4a 및 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 제2플레이트(43)를 관통하도록 조립부(44)가 장착되어 있고, 이 조립부(44)의 측부에는 이 조립부(44)를 그 측면에서 회전시키는 회전구동부(45)가 구비되어 있다. 그리고, 제2플레이트(43)의 네 모퉁이에는 가이딩 부재가 삽입되도록 가이딩 홀(431)이 형성되어 있다.
한편, 상기 회전 구동부(45)는 도 4a 및 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 조립부(44)를 그 측부에서 회전시킬 수 있도록 구비된 것으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 조립부(44)의 측부의 상기 제2플레이트(43)에 장착된 구동 모우터로 구비될 수 있으며, 이 구동 모우터로 구비된 회전 구동부(45)의 단부에 구동 풀리(452)를 설치하고, 이 구동 풀리(452)와 조립부(44)를 벨트(451)에 의해 연결시켜 구동 모우터의 회전에 의해 상기 조립부(44)가 회전하도록 할 수 있다. 이 때, 상기와 같은 벨트 결합에 의한 구동 외에도 비록 도면으로 도시하지는 않았지만 기어장치에 의한 연결 등이 적용가능하다.
상기 조립부(44)는 제 2 플레이트(43)에 베어링 등이 게재되어 회전 가능하도록 결합되어 있으며, 하방 측부에는 회전 구동부(45)의 벨트(451)가 연결되도록 풀리부(444)가 구비되어 있다.
그리고, 상부에는 렌즈 모듈이 안착되는 안착부(441)를 구비할 수 있다. 상기 안착부(441)의 선단에는 안착홈(442)이 형성되어 도 1에서 볼 수 있는 렌즈 모듈(11)이 뒤집힌 상태로 안착된다. 상기 안착 홈(442)은 렌즈 모듈(11)의 선단부 형상에 대응되도록 형성되는 데, 도 1에서 볼 수 있듯이, 렌즈 모듈(11)의 선단부가 육각형일 경우에는 이에 대응되는 육각형으로 형성되고, 렌즈 모듈(11)의 선단부가 사각형일 경우에는 이에 대응되도록 사각형으로 형성될 수 있다.
상기 조립부(44)에는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 원추형의 통공(443)이 형성된다. 이 원추형 통공(443)은 렌즈 모듈(11)이 안착되는 안착부(441)의 반대측으로 관통 형성된 것으로, 안착부(441)에서 멀어질수록 소정 각도로 퍼지도록 형성된다. 이 원추형 통공(443)에 의해 라이트 박스(20)로부터 조사되는 빛이 렌즈 모듈에 입사될 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 제2플레이트(43)는 별도의 실린더 장치(미도시)에 의해 상기 가이딩 부재를 따라 승강운동하며, 외측으로부터 이동되어 들어 올 수 있도록 수평운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 제 2 플레이트(43)는 이 실린더 장치와 함께 도 3에서 볼 때 상하방향으로 탄성을 받을 수 있도록 탄성 지지구조(미도시)를 더 채용할 수 있다. 이 탄성 지지구조는 가스식 쇼크 옵서버(shock absorber) 등이 사용될 수 있는 데, 이 외에도 스프링 구조 등이 채용될 수 있다. 이러한 탄성 지지구조는 안착부(441)에 안착된 렌즈 모듈(11)과 제1플레이트(42)에 지지된 센서 모듈(12)이 나사결합될 때에 그 시작위치를 정확히 제어할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기와 같은 탄성 지지구조로 안착부(441)가 탄성 지지됨에 따라 렌즈 모듈(11)을 센서 모듈(12)에일단 결합시킨 후 렌즈 모듈(11)을 천천히 돌리면서 자동적으로 그 시작위치를 찾을 수 있도록 한 것이다. 이러한 탄성 지지구조는 조립부(44)에 구비되도록 할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같은 조립부(44)에는 별도의 로딩부(미도시)에 의해 렌즈 모듈이 안착될 수 있다.
한편, 상기 제3플레이트(47)는 도3에서 볼 수 있듯이, 그 네 모퉁이가 별도의 가이딩 부재(미도시)에 상하 방향 구동 가능하도록 지지된다. 이 제3플레이트(47)는 상기 제1플레이트(42)를 중심으로 제2플레이트(43)의 반대측에 설치되어 제1플레이트(42)에 근접 또는 이격되는 방향으로 구동될 수 있다. 이 제3플레이트(47)의 구동은 전술한 제2플레이트(43)와 마찬가지로 구동 실린더 장치(미도시)에 의해 구동시킬 수도 있고, 구동 모우터(미도시)에 연결시켜 구동시킬 수도 있다.
이 제 3 플레이트(47)에는 영상 제어부(50)가 장착되는 데, 영상 제어부(50)는 조립 중인 또는 조립이 된 카메라 모듈의 센서 모듈(12)에 접속되어 전원을 공급해, 렌즈 모듈(11)을 통한 촬상이 가능하도록 하며, 상기 렌즈 모듈(11)을 통해 상기 평가 시트(30)를 촬상한 영상 데이터를 통해 화상평가를 행한다.
이 영상 제어부(50)는 제 3 플레이트(47)에 장착되는 제어부 본체(51)와, 센서 모듈(12)에 접속되는 접속 핀(52)을 구비한다. 상기 제어부 본체(51)에는 접속 핀(52)을 통해 상기 센서 모듈(12)에 전원을 인가하는 전원 인가부와, 촬상된 영상 데이터를 수신하고 처리하는 수신부 및 제어부를 구비하고, 이 제어부로부터 처리된 결과를 외부 모니터(미도시)에 출력하는 송신부를 구비한다. 상기 제 3 플레이트(47)에 장착된 제어부 본체(51)에는 송수신부와 전원 인가부만을 구비하도록 하고, 데이터의 처리 등은 별도의 외부 시스템에서 행하도록 구성할 수도 있음은 물론이다. 외부 시스템에서는 별도의 제어장치가 더 구비되어 이 제어장치가 장치의 전체적인 구동을 제어한다.
다음으로, 도2 내지 도6을 참조로 상기와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 및 평가장치의 작용을 설명한다.
먼저, 외부에서 지그부(46)에 하나 이상의 센서 모듈(12)을 안착시킨 후, 이 지그부(46)가 제 1 플레이트(42)에 결합되도록 이동된 후, 위치 정열을 행한다. 센서 모듈(12)이 안착된 후에는 제 3 플레이트(47)가 하강하여 영상 제어부(50)의 접속 핀(52)이 센서 모듈(12)에 접속되도록 한다.
다음으로는, 렌즈 모듈(11)이 안착공(442)에 안착된 제 2 플레이트(43)가 이동되어 렌즈 모듈(11)이 센서 모듈(12)의 하방에 정열되도록 한 후, 이 제 2 플레이트(43)가 상승하면서 상기 지그부(46)에 고정된 센서 모듈(12)에 상기 렌즈 모듈(11)의 나사 가공된 부분을 결합시킨다. 상기 조립부(44)는 회전구동부(45)에 의해 회전하면서 상기 렌즈 모듈을 센서 모듈에 조립시킨다. 이 때, 전술한 탄성 지지구조에 의해 렌즈 모듈(11)과 센서 모듈(12)의 최초 접촉 시 충격을 저감시키며, 그 나사가공된 부분의 시작부를 효과적으로 찾을 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 렌즈 모듈의 조립과 함께, 하부의 라이트 박스(20)로부터 원추형 통공(443)을 통해 렌즈 모듈에 빛이 투사되고, 상기 조립부(44)를 회전시키면서 렌즈 모듈의 초점 등을 조정할 수 있다. 이 때, 상기 영상 제어부(50)에서는 센서 모듈(12)에 전원을 인가하여 촬상을 행하도록 하고, 그 영상 데이터를 외부로 송출해 시스템의 제어부에서 초점 조정을 행할 수 있도록 한다.
초점 조정이 완료된 후에는 렌즈 모듈의 평가를 시행하는 데, 이 평가는 해상도 평가 및 렌즈 왜곡(distortion) 평가를 중심으로 하여 행해진다.
해상도 평가는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같은 평가 시트(30)를 촬상한 영상 데이터를 통해 수평 해상도 및 수직 해상도 평가를 동시에 행한다.
도 6은 평가 시트(30)를 촬상한 화면을 나타낸 것으로, 영상 제어부(50)는 임의의 고휘도점들에 대한 영상들에서, 최대 휘도값의 평균치와 최소 회도값의 평균치를 이용해 수평 해상도 및 수직 해상도를 평가한다.
예컨대, 도 6에서, 유저(User)가 영역 Ⅰ을 바탕으로 해상도 평가를 하기로 가정한다.
먼저, 수평 해상도 평가는 영역 Ⅰ의 수평방향으로의 각 라인, 즉, 총 5개 라인 각각의 해상도 평가 지수를 구한 후, 이 해상도 평가 지수의 평균값이 소정 값 이상이 되는지 여부를 평가함으로써 행할 수 있다. 이때, 설계된 목표 해상도 평가 지수의 평균값은 0.45 라고 가정한다.
해상도 평가 지수는 MTF(Modulation Transfer Function)로서 나타낼 수 있는 데, 이 MTF는 하기 수학식 1과 같이 정의된다.
위 식에서 Mx는 휘도가 가장 높은 부분, 즉, 도 6에서 완전 흰색 영역의 휘도값을 나타내고, Mn은 휘도가 가장 낮은 부분, 즉, 도 6에서 완전 흑색 영역의 휘도값을 나타낸다.
따라서, 수평 해상도의 경우, 도 6의 영역 Ⅰ의 경우에, 맨 위 첫 번째 수평 라인의 해상도 평가 지수를 MTF1이라 하고, 흰색 점 3개의 평균 휘도 값을 Mhx1, 검정색 점 2개의 평균 휘도 값을 Mhn1이라 하면, MTF1은이 된다.
다음으로, 위로부터 두 번째 수평 라인의 해상도 평가 지수를 MTF2이라 하고, 흰색 점 2개의 평균 휘도 값을 Mhx2, 검정색 점 3개의 평균 휘도 값을 Mhn2이라 하면, MTF2는가 된다.
같은 방식으로, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째 수평라인의 해상도 평가 지수 MTF3, MTF4, MTF5를 구한다.
이렇게 구한 각 수평라인의 해상도 평가 지수 값들의 평균을 구한 후, 이 평균값이 0.45 이상이 되는지를 평가한다.
수직 해상도 평가도 동일하게 이뤄질 수 있다.
예컨대, 도 6의 영역 Ⅰ에서, 예컨대 왼쪽부터 첫 번째 수직라인의 해상도 평가 지수값 MTF1'를 수평 해상도 평가와 동일한 방법으로 구하고, 마찬가지로, 두번째, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째 수직라인의 해상도 평가 지수 값들 MTF2', MTF3', MTF4', MTF5'을 구한다. 그리고, 이 값들의 평균을 구한 후, 이 평균값이 0.45 이상이 되는지를 평가한다.
이처럼 수평 라인들의 해상도 평가 지수와 수직 라인들의 해상도 평가 지수의 평균값이 각각 0.45 이상이 되면 수평 해상도와 수직 해상도를 모두 만족한 것으로 본다.
상기 0.45라는 값은 하나의 일 예에 지나지 않으며, 평가하고자 하는 사양에 따라 달라질 수 있는 데, 대략 1 이하의 어떠한 값도 될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의하면, 수평 방향과 수직 방향의 해상도를 동시에 평가할 수 있는 평가 시트(30)를 사용함으로써, 간단한 방법에 의해 수평 및 수직 해상도를 모두 평가할 수 있는 것이다. 전술한 예에서 평가 대상이 되는 영역과 휘도가 측정되는 고휘도점들 및 저휘도점들의 선택은 유저가 임의로 선택할 수 있는 것이므로, 전술한 바와 같은 영역 Ⅰ의 경우로 한정되는 것이 아님은 물론이다.
한편, 렌즈의 왜곡을 평가하는 것은 도 5에서 색상을 갖는 색상점(33)들을 이용한다. 촬상된 이미지 중 색상점(33)들의 패턴을 측정하여 그 왜곡 여부를 통해 렌즈의 왜곡 여부를 측정할 수 있다.
다음에는 렌즈의 왜곡 평가의 일 예를 나타낸다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 총 7개의 색상점(33)들이 형성되어 있을 경우를 가정하자. 이 중, 중앙의 색상점을 센터 마크(Mc)로 하고, 그 수평 방향의 좌측 색상점을 좌측 배율 마크(ML), 우측 색상점을 우측 배율 마크(MR)로 한다. 그리고, 좌측 상단의 색상점을 좌측 상부 마크(MLT), 우측 상단의 색상점을 우측 상부 마크(MRT), 좌측 하단의 색상점을 좌측 하부 마크(MLB), 우측 하단의 색상점을 우측 하부 마크(MRB)로 한다.
우선, 이러한 마크들 중, 배율 마크를 이용해 배율을 구한다.
촬상된 화면 데이터에서 좌측 배율 마크(ML)의 위치 좌표를 (XL, YL)라 하고, 우측 배율 마크(MR)의 위치 좌표를 (XR, YR)이라 할 때, 그 거리 DM을 계산할 수 있다.
다음으로는, 카메라 모듈 장치에서의 배율을 구한다.
여기서의 배율(Magnification)이란, 렌즈가 차트를 카메라에 결상할 때의 크기의 비(M이라 한다)를 의미하는 것이 아니고, 렌즈의 설계상의 배율 M 과, 평가하고자 하는 시료의 배율 M' 와의 비, 즉 설계 배율과 실제 배율과의 비(M'/M)를 말한다. 이 때, 측정한 실제 배율은 평가하고자 하는 렌즈에 있어, 상기 좌측 배율 마크(ML)와, 우측 배율 마크(MR) 사이의 설계상의 거리, 즉, 이론적인 거리를, 상기 DM으로 나눈 값이 된다.
다음으로, 왜곡 보정을 위해 촬상된 화면 데이터에서 좌측 배율 마크(ML)와우측 배율 마크(MR)를 이용해 회전각(R)을 측정한다. 이 회전각(R)은 하기 수학식 2로 구해질 수 있다.
회전각(R) = tan-1((YR-YL)/(XR-XL))
다음으로는 센터 마크(Mc)와, 외곽의 네 개의 마크MLT, MRT, MLB, 및 MRB를 찾는다. 그리고, 위 회전각(R)만큼 외곽 네 개의 마크(MLT, MRT, MLB, 및 MRB)를 센터 마크(Mc)를 중심으로 보정한다. 보정된 마크의 x좌표 MXX는 하기 수학식3에 의해 구해지고, 보정된 마크의 y 좌표 MXY는 하기 수학식4에 의해 구해진다. 하기 수학식 3,4에서 MXX는 위 외곽 네 개의 마크(MLT, MRT, MLB, 및 MRB) 중 어느 하나의 보정된 후의 x좌표를 말하고, MXY는 위 외곽 네 개의 마크(MLT, MRT, MLB, 및 MRB) 중 어느 하나의 보정된 후의 y좌표를 말한다. 그리고, MDX와 MDY는 상기 네 개의 마크(MLT, MRT, MLB, 및 MRB)의 x좌표, y좌표를 말한다.
MXX= MDX×cosR - MDY×sinR)
MXY= MDX×sinR + MDY×cosR
이렇게 보정된 네 개의 외곽 마크와 센터 마크와의 x축 방향 거리차를 계산하여 각각의 왜곡량(Distortion)을 측정할 수 있다. 왜곡량은 외곽 마크와 센터 마크의 실제 거리차와 보정된 거리차가 얼마인지로 측정될 수 있는 데, 이는 하기 수학식 5와 같이 구해질 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의하면, 하나의 평가 시트(30)만으로, 렌즈 왜곡 평가도 동시에 할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 5와 같이 색상이 형성되어 있는 색상점(33)을 갖는 평가 시트로 전술한 바와 같이, 해상도 평가를 할 경우에도 해상도 평가에 전혀 방해를 주지 않을 수 있다.
즉, 상기 색상점(33)이 고휘도점(31)들 중 일부에 색상이 부여되어 형성되기 때문에, 평가 시트(30)의 전체 패턴에 손상을 입히지 않게 된다. 예컨대, 렌즈 왜곡용 마크를 별개 형상의 마크로 형성할 경우에는, 이 마크로 인해 해상도 평가용 패턴에 영향이 있게 된다. 본 발명은 단지 고휘도점에 색상을 입힌 것이므로, 전체 패턴은 동일하게 유지할 수 있다.
또한, 도 6과 같이, 해상도 평가를 할 경우, 해상도 평가 영역에 상기 색상점(33)이 위치할 경우에도, 해상도 평가는 임의의 점에 대한 해상도 평가 지수의 평균값을 구하는 것이므로, 색상점(33)은 건너 뛰고 다른 고휘도점을 측정하면 무방하게 된다.
따라서, 해상도 평가 시에도 상기 색상점이 전혀 평가에 영향을 주지 않게 되는 것이다.
이상, 설명한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 및 평가 장치는 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립과 평가를 동시에 행하도록 구성된 것이나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 조절부(40)의 지그부(46)에 렌즈 모듈과 센서 모듈이 일차로 결합되어 있는 카메라 모듈을 장착하고, 조립부(44)의 안착부(441)가 렌즈 모듈의 선단에 결합되어 렌즈 모듈을 돌리면서 초점을 맞추고, 초점을 맞춘 후에는 평가를 행하도록 할 수도 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 렌즈 모듈의 조정을 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립과정과 동시에 행할 수 있다.
둘째, 렌즈 모듈과 센서 모듈의 조립 및 조정, 평가를 자동으로 행할 수 있다.
셋째, 수직 해상도와 수평 해상도를 동시에 행할 수 있다.
넷째, 해상도 평가와 함께 렌즈의 왜곡도 평가할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 일방으로 광조사가 가능하도록 구비된 라이트 박스;
    상기 라이트 박스 일면에 배치되고, 복수개의 고휘도점과 저휘도점이 배열되어 구성된 평가 시트;
    상기 평가 시트의 일면 방향에 위치하고, 센서 모듈에 렌즈 모듈을 회전시키면서 결합상태를 조절하는 조절부; 및
    상기 조절부의 일면 방향에 위치하고, 상기 센서 모듈에 접속되어 상기 센서 모듈에 전원을 공급하고 상기 렌즈 모듈을 통해 상기 평가 시트를 촬상한 영상 데이터를 통해 화상평가를 하는 영상 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 평가 시트의 일면 방향에 위치하고, 센서 모듈을 지지하는 제1플레이트;
    상기 평가 시트와 상기 제1플레이트의 사이에 위치하고, 상기 제1플레이트에 근접 또는 이격되는 방향으로 구동되는 제2플레이트;
    상기 제2플레이트에 장착되고, 상기 제1플레이트에 지지된 센서 모듈을 향한부분에 렌즈 모듈이 안착되며, 상기 렌즈 모듈이 안착된 반대측면은 상기 렌즈 모듈에 대한 화각이 확보되도록 원추형 통공이 형성된 조립부; 및
    상기 조립부의 측부의 상기 제2플레이트에 장착되고, 상기 조립부를 그 측면에서 회전시키는 회전구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 평가 시트는, 각 고휘도점들에 저휘도점들이 인접하고, 각 저휘도점들에 고휘도점들이 인접하도록 구비된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 평가 시트의 고휘도점들 및 저휘도점들은 사각형으로 구비된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 평가 시트의 고휘도점들 중 적어도 두 개의 고휘도점들은 다른 고휘도점들과 다른 색상을 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 조립 및 평가장치.
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