KR101233988B1 - Ｖｃｍ 모듈의 동작 상태 및 틸트 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손쉬운 Line Beam 방식의 광학계와 해석방법을 이용하여 VCM의 동작상태와 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링 하고, 모니터링 결과를 이용하여 VCM이 정상적으로 동작하고 있는 상태인지의 여부를 판단하며, 그 판단 결과를 제공하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템에 관한 것으로, VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt)를 모니터링하는 시스템에 있어서, 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출시키는 광원; 상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 구동되어, 동작하는 상기 VCM모듈의 움직임을 촬영하는 한편 촬영된 움직움 영상을 이용하여 프로파일을 생성할 수 있도록 출력하는 영상획득부; 상기 광원으로부터 발생되는 광을 수신받아 라인빔 형태로 변환시켜 제공하는 라인빔 발생부; 자동초점이 이루어지도록 하는 렌즈부; 상기 영상획득부로 공급되는 전원을 지연시키는 지연회로부; 및 상기 영상획득부로부터 수신되는 프로파일을 연속적으로 이미지 프로세싱하여 3차원 영상으로 형성하고, 상기 영상획득부에 의해 촬영된 영상신호로부터 라인빔의 양 끝단 두점을 선정하여 그래프를 생성시키고, 상기 두점의 차이를 상기 그래프상에 표시하여, 상기 그래프에 표시된 두점을 이용하여 상기 VCM 모듈의 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링하고, 모니터링의 결과를 이용하여 VCM 모듈의 양, 부를 판단하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

라인빔, 지연, 높이(수직)방향, 틸트(Tilt), 두 점, 변화, 그래프, Image Processing, 영상획득, CCD, 프로파일

Description

ＶＣＭ 모듈의 동작 상태 및 틸트 모니터링 시스템{System for monitoring Operational condition and tilt}

본 발명은 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게는 손쉬운 Line Beam 방식의 광학계와 해석방법을 이용하여 VCM(Voice Coil Motor)의 움직임 및 틸트(Tilt) 정도를 모니터링 하고, 모니터링 결과를 이용하여 VCM이 정상적으로 동작하고 있는 상태인지의 여부를 판단하며, 그 판단 결과를 제공하는 VCM의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템에 관한 것이다.

핸드폰 카메라 및 일반 카메라의 경우에 자동초점 기능이 기본 기능을 부가되고 있는 현실이다. 상기와 같이 카메라의 화소수가 800만화소, 1000만 화소일 경우 초점을 맞추는 렌즈의 수평이 맞지 않을 경우 영상이 찌그러짐이 문제점이 발생한다.

상기 렌즈의 움직임을 결정하는 것이 VCM인데, 상기 VCM의 움직임 및 틸트(Tilt)를 모니터링하여 그 움직임이 정상적으로 잘 동작하는지의 여부 및 틸트(Tilt)를 잘 보정 할수 있는 것이 요즈음 핸드폰 카메라의 성능 및 카메라들의 성능을 결정하는 요인이 된다.

즉, 현재 핸드폰에는 VCM을 사용하여 자동 초점 기능을 구현하고 있으며, 이 경우 초점을 맞추기 위해 VCM 방식을 이용해 렌즈를 이동 시켜서 자동 초점을 맞추는데 이 경우 VCM을 전, 후로 움직이도록 한다. 이 때 VCM 뒤쪽으로 구비되어 있는 렌즈와 수평으로 움직이도록 해야 하며, 이 VCM 모듈이 핸드폰에 장착되기 전에 그 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링 해야 하는데, 현재 이 모니터링을 완전하게 수행 하는데 많은 문제점들이 있다.

VCM을 모니터링 하는 방식으로 레이저를 이용하는 방식이 알려져 있는데, 레이저를 이용하는 방식은 먼저 레이저를 이용하여 VCM이 움직이고 있을 때 VCM의 4 포인트(Point)를 모니터링하고, 상기 4 포인트들의 변화량을 모니터링 하여 VCM의 변화량 및 렌즈와의 수평상태를 유지하는 지의 여부를 모니터링하게 된다.

상기와 같이 레이저를 이용하여 VCM을 모니터링 하는 경우 VCM에 대해 4포인트를 모니터링 해야 하기 때문에 기구적으로 복잡할 뿐만 아니라, 모니터링 방식 또한 복잡해 질 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 개발 요구에 부응하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 손쉬운 Line Beam 방식의 광학계와 해석방법을 이용하여 VCM의 동작 및 틸트(Tilt)를 모니터링 하고, 모니터링 결과를 이용하여 VCM이 정상적으로 동작하고 있는 상태인지, 렌즈의 틸트(Tilt)된 양이 얼마인지 여부를 판단하며, 그 판단 결과를 제공하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt)를 모니터링하는 시스템에 있어서, 전원을 공급하는 전원부; 상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출시키는 광원; 상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 구동되어, 동작하는 상기 VCM모듈의 움직임을 촬영하는 한편 촬영된 움직움 영상을 이용하여 프로파일을 생성할 수 있도록 출력하는 영상획득부; 상기 광원으로부터 발생되는 광을 수신받아 라인빔 형태로 변환시켜 제공하는 라인빔 발생부; 자동초점이 이루어지도록 하는 렌즈부; 상기 영상획득부로 공급되는 전원을 지연시키는 지연회로부; 및 상기 영상획득부로부터 수신되는 프로파일을 연속적으로 이미지 프로세싱하여 3차원 영상으로 형성하고, 상기 영상획득부에 의해 촬영된 영상신호로부터 라인빔의 양 끝단 두점을 선정하여 그래프를 생성시키고, 상기 두점의 차이를 상기 그래프 상에 표시하여, 상기 그래프에 표시된 두 점을 이용 하여 상기 VCM 모듈의 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링하고, 모니터링의 결과를 이용하여 VCM 모듈의 양, 부를 판단하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 영상획득부는, CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 라인빔 발생부에 의해 발생되는 라인빔은, 상기 VCM 모듈 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 광원은 백색 라이트인 것을 특징으로 한다.

상기 VCM 모듈은 수직 방향으로 구동되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 그래프상의 두 점의 변화를 지속적으로 그래프로 생성시켜 상기 VCM 모듈의 동작 상태가 정상상태인지의 여부를 판단하고 틸트(Tilt)의 정도를 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는, 상기 VCM 모듈을 현재의 위치로부터 일정 각도 회전시켜 다른 방향에서 VCM 모듈의 동작 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 한다.

상기 VCM 모듈은, 상기 제어부의 제어에 따라 90도 회전되며, 상기 VCM 모듈의 동작 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템은, 상기 제어부의 제어에 응하여 상기 VCM 모듈을 회전시키는 회전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 손쉬운 Line Beam 방식의 광학계와 해석방법을 이용하여 VCM의 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링 하고, 모니터링 결과를 이용하여 VCM이 정상적으로 동작하고 있는 상태인지의 여부를 판단하며, 틸트(Tilt)의 양을 계측할 수 있어, 그 제조에 도움이 될 뿐만 아니라, 그 성능을 높여 핸드폰, 카메라의 품질을 높이는데 큰 기여를 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

(실시예 1)

본 발명에 따른 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전원을 공급하는 전원부(200)와, 상기 전원부(200)로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출시키는 광원(400)과, 상기 전원부(200)로부 터 공급되는 전원에 의해 구동되어, 동작하는 상기 VCM 모듈(100)의 움직임과 틸트(Tilt)의 정도를 촬영하는 한편, 촬영된 움직임 영상을 이용하여 프로파일을 생성할 수 있도록 출력하는 영상획득부(500)와, 상기 광원(400)으로부터 발생되는 광을 수신 받아 라인빔 형태로 변환시켜 제공하는 라인빔 발생부(600)와, 자동초점이 이루어지도록 하는 렌즈부(700)와, 상기 영상획득부(500)로 공급되는 전원을 지연시키는 지연회로부(800)와, 상기 영상획득부(500)로부터 수신되는 이미지들을 연속적으로 프로세싱하여 프로파일을 생성하고 그 프로파일들을 연속적으로 표현하여 3차원 형상을 형성하고, 상기 영상획득부(500)에 의해 촬영된 영상신호로부터 라인빔의 양 끝단 두 점을 선정하여 그래프를 생성시키고, 상기 두 점의 차이를 상기 그래프 상에 표시하여, 상기 그래프에 표시된 두 점을 이용하여 상기 VCM 모듈(100)이 정상상태인지의 여부를 모니터링하고, 모니터링의 결과를 이용하여 VCM 모듈의 양, 부를 판단할 수 있는 제어부(900)와, 상기 제어부(900)의 제어에 응하여 상기 측정되어질 VCM 모듈(100)을 회전시키는 회전수단(300)로 구성된다.

상기 영상획득부(500)는 CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 라인빔 발생부(400)에 의해 발생되는 라인빔은 상기 VCM 모듈(100) 상 부에 형성된다.

상기 광원(400)은 백색 라이트이며, 상기 VCM 모듈1500)은 수직 방향으로 구동된다.

상기 제어부(900)는 상기 그래프상의 두 점의 변화를 지속적으로 그래프로 생성시켜 상기 VCM 모듈(100)의 동작 상태가 정상상태인지의 여부와 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링 할 뿐만 아니라, 상기 라인빔 발생부(600)를 현재의 위치로부터 VCM 모듈(100)을 일정 각도 회전시켜 다른 방향에서 VCM 모듈의 동작 상태를 모니터링 한다. 즉, 제어부(900)에서는 영상획득부(500)를 통해 입력받은 영상에 대해 프로파일(Profile)을 만들어 내고, 그 프로파일(Profile)들이 라인빔(Line beam) 이기 때문에 한쪽 면만을 모니터링 할 수 밖에 없기 때문에 제어부(900)는 회전수단(300)을 제어하여 VCM 모듈(100)을 90도 회전시킨 후 회전시킨 상태에서 영상획득부(500)를 제어하여 VCM 모듈(100)을 촬영하고, 촬영된 영상을 입력받아 프로파일을 만들어 내고, 이렇게 연속적으로 만들어진 프로파일들을 이용하여 3차원 형상을 만들어 내어 VCM 모듈(100)의 동작 상태나 틸트 정도를 모니터링하게 되어, VCM 모듈(100)이 양품인지, 불량품인지의 여부를 판정하게 된다.

상기 VCM 모듈은(100)은 상기 제어부(900)의 제어에 따라 회전수단(300)에 의해 90도 회전된다.

상기와 같이 구성된 VCM 모듈(100)의 동작 모니터링 시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 광원으로 화이트 라이트(White Light)인 적용되며, 상기 광원(300)에 전원부(200)에 의해 전원이 공급되어 일반 광원(300)에 의해 빛이 방출되고, 상기 빛은 라인빔 발생부(400)로 공급되며, 상기 라인빔 발생부(400)는 입수되는 빛을 라인빔 형태로 변환시켜 출력한다,

상기 라인빔은 상기 VCM 모듈(100) 상부에 형성되도록 한다.

그리고 자동초점을 맞추기 위해서 렌즈(700)가 사용되어지며, 이때 렌즈(700)는 VCM 모듈(100)을 구동시키는 기구(구성요소)와 같이 연결되어 움직이기 때문에 라인 빔이 형성되는 위치에 위치된다.

이렇게 형성된 VCM 모듈(100)의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템에서 VCM 모듈(100)을 동작 시키면 VCM 모듈(100)은 수직 방향으로 움직인다.

이 때 VCM 모듈(100)이 수직방향으로 움직일 수 있도록 하기 위해 공급되는 전원이 VCM 모듈(100)의 구동속도 보다 빠르게 공급되기 때문에 전원부(200)와 VCM 모듈(100) 사이에 지연 회로부(800)를 더 구비시켜 VCM 모듈(100)로 공급되는 전원이 일정시간 지연된 후에 공급되도록 한다. 이때 지연회로부(800)는 RLC 회로이며, 상기 RLC 회로인 지연회로부(800)는 VCM 모듈(100)의 전원 사용량에 따라서 다르게 계산되어, 설계된다.

상기와 같이 VCM 모듈(100)에 전원이 공급되면 VCM 모듈(100)이 동작하게 되는데, 이때 VCM 모듈(100)은 수직 방향으로 동작을 하게된다. 그러면 CCD는 (500)는 수직 방향으로 움직이는 VCM 모듈(100)의 움직임과 틸트(Tilt)의 정도를 측정하는 동시에 그것의 이미지들을 생성하고, 생성된 이미지들은 제어부(900)로 연속적으로 입력되어 이미지 프로세싱을 거쳐 프로파일들을 생성하고 그 프로파일을 기준으로 3차원 형상을 형성된다.

또한, 제어부(900)는 상기 라인빔에 의해 발생되는 데이터들 중에서 양쪽 끝단에서 두 점을 선정하여 그 그래프를 그리고, 상기 그래프와 두 점의 차이를 나타내는 그래프를 표시부(미도시)의 화면에 표시한다.

따라서 이 두 점의 그래프의 차이가 VCM 모듈(100)이 어떤 모양을 움직임을 가지고 있는지, 틸트(Tilt)의 양은 얼마인지에 대해 그 동작을 해석하게 된다.

따라서 공장에서 공정에 적용할 경우 제어부(900)는 두 그래프의 기울기 가 일정한 범위 안에 들어 올 경우 "Good(양)"으로 판정하고 이 범위를 넘어갈 경우 "No Good(부)"으로 판정해 구분한다.

한편, 제어부(900)는 회전수단(300)을 제어하여 VCM 모듈(100)을 90도 회전시켜 VCM 모듈(100)을 다른 방향에서 모니터링하여 그 VCM 모듈(100)의 동작 상태를 "Good(양)"과 "No Good(부)"으로 판별한다.

즉, 본 발명은 VCM 모듈(100)이 상하로 움직일 때의 높이방향 및 그 틸트(Tilt)의 양을 CCD로 이루어진 영상획득부(500)를 통해 모니터링하고, 영상획득부(500)을 통해 촬영된 이미지들이 제어부(900)로 전달되고 이 이미지들은 특수한 이미지 프로세싱 알고리즘 등에 의해 프로파일 등을 생성해 내고 그 프로파일들을 3차원으로 시각화 시켜줄 때 그 동작 특성 및 틸트(Tilt)의 정도를 그대로 보여주 며 그 라인빔 상에 있는 두 점을 지정하여 두 점의 그래프와 그 차의 그래프를 표현하여 VCM 모듈(100)의 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 검사할 수 있다.

(실시예 2)

실시예 2는 실시예 1과는 달리 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 정보를 생성시켜 이를 외부에 있는 모니터링 시스템으로 전송할 수 있도록 하는 실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 전원을 공급하는 전원부(20)와, 상기 전원부(20)로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출시키는 광원(40)과, 상기 광원(40)으로부터 발생되는 광을 수신받아 라인빔 형태로 변환시켜 제공하는 라인빔 발생부(60)와, 자동초점이 이루어지도록 하는 렌즈부(70)와, 상기 전원부(20)로부터 공급되는 전원에 의해 구동되어, 동작하는 상기 VCM모듈(10)의 움직임을 촬영하는 한편 촬영된 움직움 영상을 이용하여 프로파일을 생성할 수 있도록 출력하는 영상획득부(50)와, 상기 영상획득부(50)로 공급되는 전원을 지연시키는 지연회로부(80)로 이루어진다.

상기 영상획득부(50)는 CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트 정도 모니터링 시스템은 VCM 모듈(10)의 동작 상태 및 틸트 정보를 검사하기 위한 영상획득 부분은 실시예 1에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 실시예 2와 실시예 1의 차이점은 상술한 바와 같이 VCM 모듈(10)의 동작 상태 및 틸트 정도를 분석하여, VCM 모듈(10)이 양품 상태인지 또는 불량품 상태인지의 여부를 판단할 수 있는 기초 데이터만을 생성시켜 외부에 있는 양품 또는 불량품을 판별할 수 있는 시스템으로 전송하는 실시예이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 VCM 모듈의 동작 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 도 1에 적용된 렌즈와 라인빔 발생부의 상호 관계를 도시한 도면이다.

도 3은 도 1의 다른 실시예이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : VCM 모듈 200 : 전원부

300 : 회전수단 400 : 광원

500 : 영상획득부 600 : 라인빔 발생부

700 : 렌즈 800 : 지연회로부

900 : 제어부

Claims (9)

1. VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt)를 모니터링하는 시스템에 있어서,

   전원을 공급하는 전원부;

   상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 광을 방출시키는 광원;

   상기 전원부로부터 공급되는 전원에 의해 구동되어, 동작하는 상기 VCM모듈의 움직임을 촬영하는 한편 촬영된 움직움 영상을 이용하여 프로파일을 생성할 수 있도록 출력하는 영상획득부;

   상기 광원으로부터 발생되는 광을 수신받아 라인빔 형태로 변환시켜 제공하는 라인빔 발생부;

   자동초점이 이루어지도록 하는 렌즈부;

   상기 영상획득부로 공급되는 전원을 지연시키는 지연회로부; 및

   상기 영상획득부로부터 수신되는 프로파일을 연속적으로 이미지 프로세싱하여 3차원 영상으로 형성하고, 상기 영상획득부에 의해 촬영된 영상신호로부터 라인빔의 양 끝단 두점을 선정하여 그래프를 생성시키고, 상기 두점의 차이를 상기 그래프 상에 표시하여, 상기 그래프에 표시된 두 점을 이용하여 상기 VCM 모듈의 움직임 및 틸트(Tilt)의 정도를 모니터링하고, 모니터링의 결과를 이용하여 VCM 모듈의 양, 부를 판단하는 제어부로 이루어지며,

   상기 제어부는, 상기 그래프상의 두 점의 변화를 지속적으로 그래프로 생성시켜 상기 VCM 모듈의 동작 상태가 정상 상태인지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 영상획득부는, CCD , CCD 센서, 아날로그카메라, 디지털 카메라, USB 카메라, 라인스캔 카메라, Area Scan 카메라, 레이저 다이오드, 1394 카메라, 1394 라인스캔 카메라, 카메라 링크 방식 카메라, CMOS 이미지 센서 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 라인빔 발생부에 의해 발생되는 라인빔은, 상기 영상획득부 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원은 백색 라이트인 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 VCM 모듈은 수직 방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 라인빔 발생부를 현재의 위치로부터 일정 각도 회전시켜 다른 방향에서 VCM 모듈의 동작 상태를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 VCM 모듈은, 상기 제어부의 제어에 따라 90도 회전되며,

   상기 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템은,

   상기 제어부의 제어에 응하여 상기 VCM 모듈을 회전시키는 회전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 모듈의 동작 상태 및 틸트(Tilt) 모니터링 시스템.

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