KR100930169B1 - 렌즈 조립 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈의 디센터를 측정하여 측정된 디센터에 따라 렌즈를 회전시켜 조립함으로써 렌즈의 광학적 특성을 개선한 렌즈 조립 장치에 관한 것이다.

본 발명은 트레이에 배열된 복수의 렌즈를 사전에 설정된 순서에 따라 카메라용 경통 내부에 조립하는 렌즈 조립 장치에 있어서, 상기 렌즈의 유효경 중심과 외경 중심의 차이인 디센터(Decenter)를 검출하는 검출부와, 상기 검출부로부터의 검출된 렌즈의 디센터에 따라 상기 렌즈의 조립 방향을 결정하여 상기 렌즈의 조립을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 렌즈를 상기 경통에 순차적으로 조립하는 조립부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

렌즈(lens), 조립(Assemble), 디센터(Dcenter), 해상력(Modulation Transfer Fuction;MTF)

Description

렌즈 조립 장치{APPARATUS FOR LENS ASSEMBLY}

본 발명은 렌즈 조립 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 렌즈의 디센터를 측정하여 측정된 디센터에 따라 렌즈를 회전시켜 조립함으로써 렌즈의 광학적 특성을 개선한 렌즈 조립 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 이동 통신 단말기는 보급율이 크게 증가함에 따라 사용자의 요구에 부합하기 위해 통신 기능 외에 다양한 부가 기능을 수행하는 것이 일반적이다.

이러한 다양한 부가 기능 중에는 디지털 촬상 기능이 있으며, 이에 따라 이동 통신 단말기에는 촬상 장치가 구비된다.

상기 촬상장치에는 일반적으로 플라스틱 렌즈가 주로 사용된다. 이러한 플라스틱 렌즈는 경통내에서 반경방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해 배럴(Barrel) 내에 복수의 플라스틱 렌즈가 순차적으로 압입 끼움된다.

한편, 렌즈는 외부에서 입사된 광이 지나가는 유효면과 광이 지나가지 않는 리브(Rib)로 구성되며, 이상적으로는 상기 유효면이 렌즈의 중앙에 위치하여야한다. 즉, 렌즈의 외경 중심과 유효경의 중심이 일치하여야 한다.

그러나, 플라스틱 렌즈는 가공된 사출 금형을 사용하여 렌즈를 사출 성형 제 작하게 되는데 금형 가공 및 조립시의 오차, 렌즈 성형 오차 또는 렌즈 성형후 냉각시 발생하는 후변형 등으로 인하여 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈의 유효경 중심과 외경 중심이 일치하지 않는 경우가 발생하게 된다.

도 1은 렌즈의 유효경의 중심과 외경 중심이 일치하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 상술한 오차 또는 변형에 따라 렌즈의 유효경의 중심과 외경 중심이 일치하지 않는 경우가 발생하며, 렌즈의 유효경 중심과 외경 중심간의 오차를 디센터(Decenter)라 정의한다.

이러한 디센터를 갖는 렌즈는 촬상되는 이미지의 화질을 저하시키는 문제점을 야기시킨다.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 렌즈의 디센터를 측정하여 측정된 디센터에 따라 렌즈를 회전시켜 조립함으로써 렌즈의 광학적 특성을 개선한 렌즈 조립 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 렌즈 조립 장치는 트레이에 배열된 복수의 렌즈를 사전에 설정된 순서에 따라 카메라용 경통 내부에 조립하는 렌즈 조립 장치에 있어서, 상기 렌즈의 유효경 중심과 외경 중심의 차이인 디센터(Decenter)를 검출하는 검출부와, 상기 검출부로부터의 검출된 렌즈의 디센터에 따라 상기 렌즈의 조립 방향을 결정하여 상기 렌즈의 조립을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 렌즈를 상기 경통에 순차적으로 조립하는 조립부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 경통에 현재 조립되는 렌즈의 디센터 위치와 상기 경통에 이전 조립된 렌즈의 디센터 위치를 비교하여 상기 현재 조립되는 렌즈의 회전 방향에 따른 렌즈 성능을 설정한 데이터 테이블에 의해 상기 렌즈의 조립 방향을 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어부는 상기 렌즈의 사출 성형시에 발생하는 디 컷(D-cut)을 기준하여 수평으로 상기 렌즈의 회전 방향을 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 검출부는 상기 렌즈의 음영을 촬상하여 상기 렌즈의 디센터를 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 트레이 상면에서 상기 렌즈에 광을 조사하는 광원을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 트레이 하면에서 상기 렌즈에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 트레이는 상기 백라이트 유닛으로부터 상기 렌즈에 광을 전달하는 투명 소재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 렌즈는 상기 유효경을 따라 형성되어 상기 렌즈의 음영을 명확하게 하는 홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 렌즈 조립시 렌즈의 디센터를 검출하여 검출된 디센터에 따라 렌즈를 회전시켜 조립함으로써 조립된 렌즈의 광학적 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 렌즈 조립 장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 렌즈 조립 장치(100)는 검출부(110), 제어부(120) 및 조립부(130)를 포함한다.

검출부(110)는 복수의 렌즈가 배열된 트레이(140)의 렌즈 형상을 촬상하여 렌즈의 유효경 중심과 외견 중심간의 오차인 디센터(Decenter)를 검출한다.

검출부(110)는 촬상된 렌즈 형상의 음영으로부터 상기 렌즈의 디센터를 검출하게 되는데, 상기 렌즈는 촬상되는 음영을 명확하게 하기 위해 상기 렌즈는 상기 유효경의 외곽을 따라 형성된 홈을 구비할 수 있다.

제어부(120)는 검출부(110)로부터 검출된 렌즈의 디센터에 따라 상기 렌즈의 회전 방향을 연산하여 조립부(130)의 렌즈 조립을 제어한다.

상기 렌즈의 회전 방향은 사전에 설정된 데이터 테이블에 따라 연산하며, 상기 데이터 테이블은 렌즈가 조립되는 경통에 이전에 조립된 렌즈의 회전 방향과 현재 조립되는 렌즈의 회전 방향간의 관계에 따른 광학적 특성을 포함한다. 상기 광학적 특성은 해상력에 해당하는 MTF(Modulation Transfer Function)를 예로 들 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 렌즈에 발생하는 디센터와 제어부(120)에 따라 렌즈의 회전 방향 설정에 관하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 렌즈간의 회전 각도에 따른 광학적 특성을 나타내는 그래프이다.

도 3을 참조하면, 적어도 하나의 경통에는 적어도 둘의 렌즈(렌즈1, 렌즈2)가 조립될 수 있으며, 여기서 렌즈1은 경통에 먼저 조립된 렌즈이고 렌즈2는 현재 경통에 조립되는 렌즈로 가정할 수 있다.

일반적으로 렌즈는 상면, 하면 또는 상하면에 구면 또는 비구면의 렌즈면을 가지며, 렌즈의 상면, 하면 또는 상하면에 형성된 렌즈면들에는 각각 디센터가 발생할 수 있다.

상기 렌즈1 및 렌즈2에는 각각 디센터가 존재하며, 제어부(120)는 상기 렌즈1을 상기 경통에 임의의 각도로 회전시킬 수 있다. 여기서, 렌즈를 임의의 각도로 회전시킴에 있어서, 렌즈의 사출과정에서 발생하는 디컷(D-cut) 형상을 기준으로 하면 더욱 용이하게 실시할 수 있다.

이후, 상기 경통에 조립되는 상기 렌즈2는 마찬가지로 제어부(120)에 따라 회전될 수 있는데, 이때 상기 렌즈2의 회전 각도는 상기 렌즈1과의 결합에 따라 발생하는 광학적 특성을 고려하여 설정될 수 있다.

도 3의 그래프는 상기 렌즈1 및 렌즈2의 종류를 달리하고 각 렌즈의 회전 각도에 따른 해상력(MTF)을 나타낸다.

이와 같이, 상술한 렌즈1 및 렌즈2의 회전 각도와 해상력은 사전에 측정되어 제어부(120)가 포함하는 상기 데이터 테이블을 형성하고, 제어부(120)는 상기 데이터 테이블에 따라 조립되는 렌즈의 회전 각도를 설정할 수 있다.

조립부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 렌즈 트레이(140)에 배열된 복수의 렌즈를 사전에 설정된 순서에 따라 흡착하여 상기 경통 내부에 순차적으로 조립한다.

본 발명의 렌즈 조립 장치(100)의 검출부(110)는 상술한 바와 같이 렌즈의 형상을 촬상하여 촬상된 렌즈의 음영으로부터 렌즈의 디센터를 검출한다.

이에 따라, 본 발명의 렌즈 조립 장치(100)는 렌즈의 음영을 명확하게 하기 위해 광원(141)을 더 포함할 수 있다.

광원(141)은 렌즈 트레이(140)의 상면 또는 하면에 배치되어 렌즈에 광을 조사하여 검출부(110)로 하여금 렌즈의 디센터 검출을 보다 정확하게 할 수 있게 한다.

광원(141)은 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈 트레이(140)의 하면에 배치되는 경우 백라이트로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 렌즈의 디센터를 검출하여 렌즈를 조립하는 본 발명의 렌즈 조립 장치와 종래의 렌즈 조립 장치의 광학적 특성을 도면과 함께 비교하도록 한다.

도 4의 (a)는 종래의 렌즈 조립 장치에 의해 조립된 렌즈의 광학적 특성의 편차를 나타내는 그래프이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 렌즈 조립 장치에 의해 조립된 렌즈의 광학적 특성의 편차를 나타내는 그래프이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 종래의 렌즈 조립 장치는 렌즈의 디센터에 관계 없이 임의로 렌즈를 조립하며, 이에 따라 렌즈의 해상력 수치가 대략 평균 0.393에 표준편차 0.096으로 나타난다.

이에 반하여, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 렌즈 조립 장치는 렌즈의 디센터를 검출하고, 이에 따라 렌즈를 회전 시켜 조립함으로써 렌즈의 광학적 특성을 최적화하여 렌즈의 해상력 수치가 대략 평균 0.503에 표준편차 0.016으로 향상된 것을 볼 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

도 1은 렌즈의 유효경의 중심과 외경 중심이 일치하지 않는 경우를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 렌즈 조립 장치의 구성도.

도 3은 렌즈간의 회전 각도에 따른 광학적 특성을 나타내는 그래프.

도 4의 (a)는 종래의 렌즈 조립 장치에 의해 조립된 렌즈의 광학적 특성의 편차를 나타내는 그래프이고, 도 4의 (b)는 본 발명의 렌즈 조립 장치에 의해 조립된 렌즈의 광학적 특성의 편차를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>

100...렌즈 조립 장치 110...검출부

120...제어부 130...조립부

140...렌즈 트레이 141...광원

Claims (8)

1. 트레이에 배열된 복수의 렌즈를 사전에 설정된 순서에 따라 카메라용 경통 내부에 조립하는 렌즈 조립 장치에 있어서,

   상기 렌즈의 유효경 중심과 외경 중심의 차이인 디센터(Decenter)를 검출하는 검출부;

   상기 검출부로부터의 검출된 렌즈의 디센터에 따라 상기 렌즈의 조립 방향을 결정하여 상기 렌즈의 조립을 제어하는 제어부; 및

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 렌즈를 상기 경통에 순차적으로 조립하는 조립부를 포함하고,

   상기 제어부는 상기 경통에 현재 조립되는 렌즈의 디센터 위치와 상기 경통에 이전 조립된 렌즈의 디센터 위치를 비교하여 상기 현재 조립되는 렌즈의 회전 방향에 따른 렌즈 성능을 설정한 데이터 테이블에 의해 상기 렌즈의 조립 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 렌즈의 사출 성형시에 발생하는 디 컷(D-cut)을 기준하여 수평으로 상기 렌즈의 회전 방향을 설정하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 검출부는 상기 렌즈의 음영을 촬상하여 상기 렌즈의 디센터를 검출하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 트레이 상면에서 상기 렌즈에 광을 조사하는 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 트레이 하면에서 상기 렌즈에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 트레이는 상기 백라이트 유닛으로부터 상기 렌즈에 광을 전달하는 투명 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.
8. 제4항에 있어서,

   상기 렌즈는 상기 유효경의 외곽선을 따라 형성되어 상기 렌즈의 음영을 명확하게 하는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치.

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