KR101547108B1 - 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법 - Google Patents

카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101547108B1
KR101547108B1 KR1020130115889A KR20130115889A KR101547108B1 KR 101547108 B1 KR101547108 B1 KR 101547108B1 KR 1020130115889 A KR1020130115889 A KR 1020130115889A KR 20130115889 A KR20130115889 A KR 20130115889A KR 101547108 B1 KR101547108 B1 KR 101547108B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
camera
focus
aligning
Prior art date
Application number
KR1020130115889A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150038765A (ko
Inventor
최두원
오상근
이성상
배상신
김인성
윤성민
Original Assignee
(주)하이비젼시스템
주식회사 퓨런티어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)하이비젼시스템, 주식회사 퓨런티어 filed Critical (주)하이비젼시스템
Priority to KR1020130115889A priority Critical patent/KR101547108B1/ko
Publication of KR20150038765A publication Critical patent/KR20150038765A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101547108B1 publication Critical patent/KR101547108B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 자재 정렬 방법에 관한 것으로, 렌즈가 실장된 렌즈 홀더, 상기 렌즈 모듈에 대향되게 위치하고 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판, 서로 대향되는 방향을 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 카메라 및 포커스 정렬차트, 및 확산광원을 준비하는 준비 단계; 상기 하부 카메라로 렌즈 홀더 및 상기 상부 카메라로 이미지 센서를 촬영하여 상기 렌즈 홀더 및 상기 이미지 센서의 중심을 추출하고, 추출된 상기 렌즈 홀더 또는 상기 이미지 센서의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판 또는 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 1차 정렬 단계; 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판의 Z축 위치를 정렬하는 스루 포커스 단계; 및 상기 Z축 위치가 정렬된 상기 인쇄회로기판의 일측면을 Tx 또는 Ty 방향으로 틸트하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판을 정렬하는 2차 정렬 단계를 포함한다.
본 발명의 카메라 모듈 자재 정렬 방법을 이용하여 렌즈 모듈과 이미지 센서의 포커스 위치가 정밀하게 정렬되어 고품질의 광학 요소들의 성능을 유지하면서 카메라 모듈 성능을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.

Description

카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법{METHOD FOR ALIGNING CAMERA MODULE MATERIALS AND METHOD FOR MANUFACTURING CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액티브 얼라인먼트 및 광학 정렬을 통한 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법을 개시한다.
최근의 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스나 랩탑 컴퓨터 등의 소형 컴퓨터에는 카메라 모듈이 장착되는 것이 일반적이며, 소비자의 요구에 부합하도록 초소형화, 고해상도 및 고화소화 되고 있는 실정이다.
이러한 소비자의 요구에 부합되는 초소형 카메라 모듈의 작동 성능은 렌즈 모듈과 이미지 센서 모듈의 상대적 배열에 대해 극히 민감하며, 이미지 센서 모듈 내의 이미지 센서 모듈에 대한 렌즈 모듈의 약간의 오정렬은 초소형 카메라 모듈의 작동 성능에서 상당한 저하를 초래할 수 있다. 따라서 이미지 센서 모듈에 대한 렌즈 모듈의 정렬, 즉 카메라 모듈 자재 정렬은 초소형 카메라 모듈에 있어서 고성능을 유지하는데 매우 중요하다.
하지만 종래의 카메라 모듈 제조에 있어서 카메라 모듈 자재 정렬은 카메라에 의해 이미지 센서 모듈 내의 이미지 센서를 촬영하여 이미지 센서의 중심 위치를 추출하여 렌즈 모듈을 이미지 센서의 중심 위치에 정렬하는 단순한 방법에 의해 이루어졌다.
상기 종래의 방식에 의하면 렌즈 모듈과 이미지 센서 모듈은 단순하게 그 중심 위치만 상호 정렬되기 때문에 렌즈 모듈과 이미지 센서 모듈이 서로 틸트(tilt)되거나 포커스 위치 또는 광학적 중심 위치가 상호 정렬되지 아니하여, 고성능 및 고품질의 광학 요소들로 카메라 렌즈 모듈 자재를 구성하더라도 초소형 카메라 모듈의 성능을 크게 저하시키는 문제가 있었다.
최근에 종래의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 액티브 얼라인먼트(active alignment) 방법이 연구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판을 이동시키는 스루 포커스 방법을 포함한 액티브 얼라인먼트 및 확산 광원을 이용한 광학 정렬하여 렌즈 모듈 및 이미지 센서의 포커스 위치 및 광학적인 위치가 정밀하게 정렬되는 카메라 모듈 자재 정렬 방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 카메라 모듈 자재 정렬 방법을 이용한 카메라 모듈 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈 자재 정렬 방법은, 렌즈가 실장된 렌즈 홀더, 상기 렌즈 홀더에 대향되게 위치하고 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(printed circuit board), 서로 대향되는 방향을 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 카메라 및 포커스 정렬차트, 및 확산광원을 준비하는 준비 단계; 상기 하부 카메라로 렌즈 홀더 및 상기 상부 카메라로 이미지 센서를 촬영하여 상기 렌즈 홀더 및 상기 이미지 센서의 중심을 추출하고, 추출된 상기 렌즈 홀더 또는 상기 이미지 센서의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판 또는 상기 렌즈 홀더를 정렬(align)하는 1차 정렬 단계; 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판의 Z축 위치를 정렬하는 스루 포커스(through focus) 단계; 및 상기 Z축 위치가 정렬된 상기 인쇄회로기판의 일측면을 Tx 또는 Ty 방향으로 틸트하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판을 정렬하는 2차 정렬 단계를 포함한다.
1차 정렬 단계는 상기 렌즈 홀더의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판을 X축 또는 Y축 방향으로 이동하여 정렬하는 것이 바람직하다. 이는 렌즈 홀더는 렌즈를 실장하고 있기 때문에 인쇄회로기판을 이동하는 것이 렌즈 홀더를 이동하는 것 보다 안정성 측면에 있어서 유리하다.
스루 포커스 단계의 포커스 위치 검색은 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하고, 상기 해상도의 피크가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치를 검색하는 것에 의해 이루어질 수 있고, 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판의 Z축 방향으로 이동은 상기 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도 피크 구간에 따라 이동 간격을 달리할 수 있다. 이는 영상 이미지의 해상도 피크 구간의 근처 구간에서는 좁은 간격으로 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 렌즈 홀더 방향으로 이동하고, 피크 구간 이외의 구간에서는 넓은 간격으로 이동함으로써 최적의 위치를 검색하는 속도 단축 및 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
2차 정렬 단계의 포커스 위치 검색은 상기 Z축 위치가 정렬된 인쇄회로기판을 Tx 또는 Ty방향으로 틸트하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하고, 상기 해상도의 피크가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치를 검색하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 상기 Tx 또는 Ty 틸트를 조정하는 알고리즘은 일반적인 삼각측량법을 포함한 공지의 알고리즘을 이용하여 인쇄회로기판의 움직임 각도의 계산이 가능한 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계는 인쇄회로기판을 이동하여 Z축 및 Tx 또는 Ty 틸트를 조정하는데 특징이 있다. 렌즈 홀더는 렌즈를 실장하고 있을 뿐만 아니라 고화소 및 소형 카메라 모듈의 경우 렌즈가 렌즈 홀더 내에 고정되어 있는 것이 아니고, 플로팅(floating) 구조로 렌즈 홀더와 떨어져 있기 때문에 진동 등의 움직임에 민감하여 렌즈 홀더를 지속적으로 이동시 카메라 모듈의 성능 저하를 일으킬 수 있기 때문이다.
또한 상기 1차 정렬단계, 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계를 거친 카메라 모듈 자재의 정렬이 양산이 허용되는 패스 레인지(pass range)에 해당되지 않은 경우에는 2차 정렬 단계 후 복수 회의 스루 포커스 단계 및 2차 정렬단계가 수행될 수 있다. 이는 정렬 초기에 카메라 모듈 자재가 지나치게 틸트(tilt)되어 있는 경우에는 1회의 정렬만으로는 패스 레인지에 포함되지 않는 경우가 발생할 수 있으므로 복수 회의 정렬을 통해 보다 정밀하게 카메라 모듈 자재를 정렬하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한, 상기 1차 정렬 단계 전에 상기 상부 카메라 및 하부 카메라가 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 사이에 위치하는 카메라 정렬차트를 촬영한 영상을 비교하여 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 상호간의 위치나 각도를 조정하는 카메라 정렬 단계를 더 포함할 수 있다. 이를 통해 상부 카메라 및 하부 카메라 간에 위치가 상호 보정되어 1차 정렬 단계를 보다 정밀하게 작업할 수 있다.
본 발명은 또한, 2차 정렬 단계 후에 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 상기 확산광원을 상기 렌즈 상부로 이동시켜 광학적 중심 위치를 추출하고, 상기 광학적 중심 위치를 기준으로 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 광학 정렬 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 광학 정렬 단계의 광학적 중심 위치 추출은 상기 확산광원에서 출사된 광을 촬영한 영상을 이진화하여 상기 영상의 보다 밝은 위치를 추출하는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 이를 통해 렌즈 모듈과 이미지 센서간의 위치 정렬뿐만 아니라 광학적 중심을 정렬하여 카메라 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈 제조 방법은, 렌즈가 실장된 렌즈 홀더, 상기 렌즈 홀더에 대향되게 위치하고 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판, 서로 대향되는 방향을 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 카메라 및 포커스 정렬차트, 및 확산광원을 준비하는 준비 단계; 상기 인쇄회로기판에 접착부재를 도포하는 도포 단계; 상기 하부 카메라로 렌즈 홀더 및 상기 상부 카메라로 이미지 센서를 촬영하여 상기 렌즈 홀더 및 상기 이미지 센서의 중심을 추출하고, 추출된 상기 렌즈 홀더 또는 상기 이미지 센서의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판 또는 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 1차 정렬 단계; 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판의 Z축 위치를 정렬하는 스루 포커스 단계; 상기 Z축 위치가 정렬된 상기 인쇄회로기판의 일측면을 Tx 또는 Ty 방향으로 틸트하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판을 정렬하는 2차 정렬 단계; 및 상기 광학 정렬된 렌즈 홀더를 상기 인쇄회로기판에 고정시키는 고정 단계를 포함한다.
상기 고정 단계는 상기 인쇄회로기판에 도포된 접착부재에 UV 경화하는 것에 의하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니하다.
카메라 모듈 제조 방법에 관한 설명에서, 상기 카메라 모듈 자재 정렬 방법에서의 1차 정렬단계, 스루 포커스 단계 및 2차 정렬단계와 중복되는 부분은 명세서의 간명함을 위하여 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에 의하면, 렌즈 모듈과 이미지 센서를 1차 정렬하고, 인쇄회로기판을 스루 포커스 및 2차 정렬함으로써 렌즈 모듈과 이미지 센서의 포커스 위치가 정밀하게 정렬되어 고품질의 광학 요소들의 성능을 유지하면서 카메라 모듈 성능을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.
또한 2차 정렬 후 광학 정렬함으로써 렌즈 모듈과 이미지 센서의 포커스 위치가 정밀하게 정렬될 뿐만 아니라 광학적 중심 또한 정밀하게 정렬되어 카메라 모듈 성능을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 자재 정렬하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2는 렌즈가 실장된 렌즈 모듈과 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판을 도시한 그림이다.
도 3은 카메라 정렬 단계를 도시한 그림이다.
도 4는 1차 정렬 단계를 도시한 그림이다.
도 5는 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계를 도시한 그림이다.
도 6은 스루포커스 단계에서 이미지 센서에 포착된 +와 같은 이미지들의 해상도와 인쇄회로기판의 이동 간격을 도시한 그래프이다.
도 7은 2회의 스루 포커스 및 2차 정렬단계에 따른 이미지 센서에 포착된 +와 같은 이미지들의 해상도를 도시한 그래프이다.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 자재 정렬하는 과정을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 자재 정렬 방법은 준비 단계, 카메라 정렬 단계, 1차 정렬 단계, 스루 포커스 단계, 2차 정렬 단계 및 광학 정렬 단계로 수행되며, 2차 정렬 단계 후 양산이 허용되는 패스 레인지(pass range)에 허용되지 않는 경우에는 다시 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계의 수행을 통하여 보다 정밀하게 카메라 모듈 자재를 정렬하는 것이 가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 자재는 이미지 센서 모듈(100)과 렌즈 모듈(200)으로 구성된다. 상기 이미지 센서 모듈(100)은 이미지 센서(120)가 인쇄회로기판(110)에 실장된 형태로 구성될 수 있고, 상기 렌즈 모듈(200)은 렌즈(210)가 렌즈 홀더(220)에 실장된 형태로 구성될 수 있다.
렌즈 모듈(200)은 렌즈(210)가 렌즈 홀더(220)에 고정된 형태 또는 렌즈(210)가 렌즈 홀더(220) 내에서 회전 가능하게 움직일 수 있는 형태를 모두 포함하며, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 공지의 형태를 모두 포함한다. 본 발명에서 렌즈 홀더(220)의 이동은 렌즈 모듈(200)의 이동과 동일한 의미이며, 인쇄회로기판(110)의 이동은 이미지 센서 모듈(100)의 이동과 동일한 의미를 나타내는 것이다.
도 3은 카메라 정렬 단계를 도시한 그림이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 1차 정렬 단계 전에 상부 카메라(310) 및 하부카메라(320)가 상부카메라(310)와 하부카메라(320) 사이에 위치하는 카메라 정렬차트(410)를 촬영한 영상을 비교하여 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320) 상호간의 위치나 각도를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 카메라 정렬차트(410)는 상부 카메라(310)과 하부 카메라(320) 사이의 중간 위치에 배치되는 것이 바람직하며, 영상을 통해 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320)의 위치나 각도를 보정할 수 있도록 +자 형상을 포함한 인식 가능한 공지의 형상이 인쇄될 수 있다.
즉, 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320)는 카메라 정렬차트(410)의 상부와 하부를 각각 촬영하여 촬영된 영상의 중심점을 기준으로 다수의 지점에 대한 좌표를 추출한다. 그리고 추출된 각 좌표를 이용하여 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320)의 위치를 산정하는데, 이 때 추출된 좌표의 중심좌표가 상부 카메라(310)에서 촬영된 영상과 하부 카메라(320)에서 촬영된 영상이 서로 일치하면 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320)간의 위치나 각도가 정상적으로 보정된 것을 의미하며, 추출된 좌표의 중심좌표가 서로 일치하지 아니하면 조정수단(미도시)을 이용하여 상부 카메라(310) 또는 하부 카메라(320)를 수평방향으로 이동시키거나 각도를 조정하여 중심좌표가 서로 일치할 때까지 조정한다.
도 4는 1차 정렬 단계를 도시한 그림이다. 상부 카메라(310) 및 하부 카메라(320)는 이미지 센서(120)와 렌즈 홀더(220)를 각각 촬영하여 촬영된 영상의 중심좌표를 추출하고, 추출된 이미지 센서(120) 또는 렌즈 홀더(220)의 중심좌표를 기준으로 조정수단(미도시)을 이용하여 렌즈 홀더(220) 또는 인쇄회로기판(110)를 이동시켜 중심좌표가 일치하도록 조정한다. 1차 정렬 단계는 렌즈 홀더(220) 또는 인쇄회로기판(110) 중 어느 하나를 이동하는 것에 의해 정렬이 가능하나, 렌즈 홀더(220)의 중심좌표를 기준으로 상기 인쇄회로기판(110)을 X축 또는 Y축 방향으로 이동하여 정렬하는 것이 바람직하다. 이는 렌즈 홀더(220)는 렌즈(210)를 실장하고 있기 때문에 인쇄회로기판(110)을 이동하는 것이 렌즈 홀더(220)를 이동하는 것 보다 안정성 측면에 있어서 유리하다.
도 5는 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계를 도시한 그림이다. 렌즈 홀더(220)의 상부에는 포커스 정렬차트(420)가 위치하며, 스루 포커스 단계는 조정수단(미도시)을 이용하여 1차 정렬된 인쇄회로기판(110)을 Z축 방향으로 이동시키면서 렌즈 홀더(220)의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트(420)를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하고, 분석한 해상도가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치를 검색하는 것에 의해 인쇄회로기판(110)의 Z축 위치를 정렬한다. 포커스 정렬차트(420)는 영상을 통해 영상 이미지의 해상도를 분석할 수 있도록 +자 형상을 포함한 인식 가능한 공지의 형상이 인쇄될 수 있다.
스루 포커스 단계에서 인쇄회로기판(110)의 Z축 방향으로 이동은 포커스 정렬차트(420)를 촬영한 영상 이미지의 해상도 피크 구간에 따라 이동 간격을 달리하며, 영상 이미지의 해상도 피크 구간의 근처 구간에서는 좁은 간격으로 인쇄회로기판(110)을 렌즈 홀더(220) 방향으로 이동하고, 피크 구간 이외의 구간에서는 넓은 간격으로 이동함으로써 최적의 위치를 검색하는 속도 단축 및 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
2차 정렬 단계는 Z축 위치가 정렬된 인쇄회로기판(110)을 조정수단(미도시)을 이용하여 Tx 또는 Ty방향으로 틸트하면서 포커스 정렬차트(420)를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하고, 분석한 해상도가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치를 검색하여 정렬한다.
상기 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계에서 포커스 정렬차트(420)를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하고, 분석한 해상도가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치에 대한 검색은 도 6 및 도7을 통해 후술한다.
도 6은 스루포커스 단계에서 이미지 센서에 포착된 +와 같은 이미지들의 해상도와 인쇄회로기판의 이동 간격을 도시한 그래프이고, 도 7은 2회의 스루 포커스 및 2차 정렬단계에 따른 이미지 센서에 포착된 +와 같은 이미지들의 해상도를 도시한 그래프이다.
조정수단(미도시)을 이용하여 상기 인쇄회로기판(110)을 렌즈홀더(220)에 가까이 이동하면서 포커스 정렬차트(420)를 촬영한 영상 이미지의 해상도는 5개의 그래프로 도시되며, 이는 포커스 정렬차트(420)에 5개의 +형상에 대한 해상도 그래프를 의미한다. 5개의 해상도 그래프는 이미지 센서(120)의 위치에 따라 변화하며 이미지 센서(120)의 위치는 인쇄회로기판(110)의 이동에 따라 변화한다. 해상도가 가장 높은 값에서 5개의 해상도 그래프의 피크가 모여 있는 위치가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치에 해당한다.
이때 영상 이미지의 해상도 피크 구간에 따라, 낮은 해상도를 갖는 구간(a 및 c구간)에서는 인쇄회로기판(110)의 Z축 방향의 이동 간격을 넓게 가져가고 높은 해상도를 갖는 구간(b구간)에서는 이동 간격을 좁게 가져감으로써 최적의 위치를 검색하는 속도 단축 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.(도 6)
정렬 초기에 카메라 모듈 자재가 지나치게 틸트(tilt)되어 있는 경우에는 1회의 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계를 거쳤더라도 분석한 해상도가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치로 정렬되지 않는 경우가 발생할 수 있으나(도 7a), 이러한 경우에는 2회의 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계를 수행하면 분석한 해상도가 보다 높은 일관성을 제공하는 최적의 위치로 정렬된다.(도 7b)
100 : 이미지 센서 모듈 310 : 상부 카메라
110 : 인쇄회로기판 320 : 하부 카메라
120 : 이미지 센서 410 : 카메라 정렬 차트
200 : 렌즈 모듈 420 : 포커스 정렬 차트
210 : 렌즈 500 : 확산 광원
220 : 렌즈 홀더

Claims (19)

  1. 렌즈가 실장된 렌즈 홀더, 상기 렌즈 홀더에 대향되게 위치하고 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판, 서로 대향되는 방향을 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 카메라 및 포커스 정렬차트, 및 확산광원을 준비하는 준비 단계;
    상기 하부 카메라로 렌즈 홀더 및 상기 상부 카메라로 이미지 센서를 촬영하여 상기 렌즈 홀더 및 상기 이미지 센서의 중심을 추출하고, 추출된 상기 렌즈 홀더 또는 상기 이미지 센서의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판 또는 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 1차 정렬 단계;
    상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판의 Z축 위치를 정렬하는 스루 포커스 단계; 및
    상기 Z축 위치가 정렬된 상기 인쇄회로기판의 일측면을 Tx 또는 Ty 방향으로 틸트하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판을 정렬하는 2차 정렬 단계를 포함하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 정렬 단계는 상기 렌즈 홀더의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판을 X축 또는 Y축 방향으로 이동하여 정렬하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스루 포커스 단계의 포커스 위치 검색은 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 1차 정렬된 인쇄회로기판의 Z축 방향으로 이동은 상기 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도 피크 구간에 따라 이동 간격을 달리하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 정렬 단계의 포커스 위치 검색은 상기 Z축 위치가 정렬된 인쇄회로기판을 Tx 또는 Ty방향으로 틸트하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 정렬 단계 전에 상기 상부 카메라 및 하부 카메라가 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 사이에 위치하는 카메라 정렬차트를 촬영한 영상을 비교하여 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 상호간의 위치나 각도를 조정하는 카메라 정렬 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 2차 정렬 단계 후에 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 상기 확산광원을 상기 렌즈 상부로 이동시켜 광학적 중심 위치를 추출하고, 상기 광학적 중심 위치를 기준으로 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 광학 정렬 단계를 더 포함하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학 정렬 단계의 광학적 중심 위치 추출은 상기 확산광원에서 출사된 광을 촬영한 영상을 이진화하여 상기 영상의 보다 밝은 위치를 추출하는 것에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계는 복수 회 수행되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 자재 정렬 방법.
  10. 렌즈가 실장된 렌즈 홀더, 상기 렌즈 홀더에 대향되게 위치하고 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판, 서로 대향되는 방향을 촬영하는 상부 카메라 및 하부 카메라, 카메라 및 포커스 정렬차트, 및 확산광원을 준비하는 준비 단계;
    상기 인쇄회로기판에 접착부재를 도포하는 도포 단계;
    상기 하부 카메라로 렌즈 홀더 및 상기 상부 카메라로 이미지 센서를 촬영하여 상기 렌즈 홀더 및 상기 이미지 센서의 중심을 추출하고, 추출된 상기 렌즈 홀더 또는 상기 이미지 센서의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판 또는 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 1차 정렬 단계;
    상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판의 Z축 위치를 정렬하는 스루 포커스 단계;
    상기 Z축 위치가 정렬된 상기 인쇄회로기판의 일측면을 Tx 또는 Ty 방향으로 틸트하면서 상기 렌즈와 상기 이미지 센서 사이의 포커스 위치를 검색하여 상기 인쇄회로기판을 정렬하는 2차 정렬 단계; 및
    상기 광학 정렬된 렌즈 홀더를 상기 인쇄회로기판에 고정시키는 고정 단계를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 1차 정렬 단계는 상기 렌즈 홀더의 중심을 기준으로 상기 인쇄회로기판을 X축 또는 Y축 방향으로 이동하여 정렬하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 스루 포커스 단계의 포커스 위치 검색은 상기 1차 정렬된 인쇄회로기판을 Z축 방향으로 이동하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 1차 정렬된 인쇄회로기판의 Z축 방향으로 이동은 상기 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도 피크 구간에 따라 이동 간격을 달리하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 2차 정렬 단계의 포커스 위치 검색은 상기 Z축 위치가 정렬된 인쇄회로기판을 Tx 또는 Ty방향으로 틸트하면서 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 포커스 정렬차트를 촬영한 영상 이미지의 해상도를 분석하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정 단계는 상기 인쇄회로기판에 도포된 접착부재에 UV 경화하는 것에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 1차 정렬 단계 전에 상기 상부 카메라 및 하부 카메라가 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 사이에 위치하는 카메라 정렬차트를 촬영한 영상을 비교하여 상기 상부 카메라 및 하부 카메라 상호간의 위치나 각도를 조정하는 카메라 정렬 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 2차 정렬 단계 후 고정 단계 전에 상기 렌즈 홀더의 상부에 위치하는 상기 확산광원을 상기 렌즈 상부로 이동시켜 광학적 중심 위치를 추출하고, 상기 광학적 중심 위치를 기준으로 상기 렌즈 홀더를 정렬하는 광학 정렬 단계를 더 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 광학 정렬 단계의 광학적 중심 위치 추출은 상기 확산광원에서 출사된 광을 촬영한 영상을 이진화하여 상기 영상의 가장 밝은 위치를 찾는 것에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
  19. 청구항 10에 있어서,
    상기 스루 포커스 단계 및 2차 정렬 단계는 순차적으로 복수 회 수행되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 제조 방법.
KR1020130115889A 2013-09-30 2013-09-30 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법 KR101547108B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130115889A KR101547108B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130115889A KR101547108B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150038765A KR20150038765A (ko) 2015-04-09
KR101547108B1 true KR101547108B1 (ko) 2015-08-26

Family

ID=53029256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130115889A KR101547108B1 (ko) 2013-09-30 2013-09-30 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101547108B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10757331B2 (en) 2018-06-11 2020-08-25 Semes Co., Ltd. Camera posture estimation method and substrate processing apparatus
KR102192700B1 (ko) * 2020-10-14 2020-12-17 주식회사 코아시스 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102149280B1 (ko) * 2018-11-28 2020-08-28 한화정밀기계 주식회사 기준 좌표 동기화 장치
KR102335146B1 (ko) * 2019-12-02 2021-12-06 (주)이즈미디어 카메라 모듈용 액티브 얼라인먼트 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005024996A (ja) 2003-07-04 2005-01-27 Nidec Copal Corp レンズ調芯装置及び方法
KR100915592B1 (ko) 2009-02-24 2009-09-07 (주) 에스에스피 고해상도 카메라모듈의 포커싱 장비와 이를 이용한 포커싱 방법
KR101202301B1 (ko) 2010-10-12 2012-11-16 김대봉 카메라모듈 연속 검사 및 초점 조정 장치
KR101263391B1 (ko) 2011-09-09 2013-05-24 김대봉 위치검출 기능을 구비한 카메라모듈 연속 검사 및 초점 조정 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005024996A (ja) 2003-07-04 2005-01-27 Nidec Copal Corp レンズ調芯装置及び方法
KR100915592B1 (ko) 2009-02-24 2009-09-07 (주) 에스에스피 고해상도 카메라모듈의 포커싱 장비와 이를 이용한 포커싱 방법
KR101202301B1 (ko) 2010-10-12 2012-11-16 김대봉 카메라모듈 연속 검사 및 초점 조정 장치
KR101263391B1 (ko) 2011-09-09 2013-05-24 김대봉 위치검출 기능을 구비한 카메라모듈 연속 검사 및 초점 조정 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10757331B2 (en) 2018-06-11 2020-08-25 Semes Co., Ltd. Camera posture estimation method and substrate processing apparatus
KR102192700B1 (ko) * 2020-10-14 2020-12-17 주식회사 코아시스 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150038765A (ko) 2015-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104914544B (zh) 镜头模块定位结构
EP2836869B1 (en) Active alignment using continuous motion sweeps and temporal interpolation
CN106612390B (zh) 具有双成像模块的摄像模组及其光轴平行度调整方法
EP2571257A1 (en) Projector device and operation detecting method
CN106896622B (zh) 基于多距离自动对焦的校正方法
KR101547108B1 (ko) 카메라 모듈 자재 정렬 방법 및 카메라 모듈 제조 방법
JP6172978B2 (ja) 撮像装置、撮像システム、信号処理装置、プログラム、および、記憶媒体
KR20130051881A (ko) 인쇄회로기판의 콤포넌트들을 얼라인하는 카메라 시스템
US20130308047A1 (en) Camera module and method of assembling camera module
CN105487247A (zh) 一种光学传感器折转部件装调系统及方法
US20170184807A1 (en) Device and apparatus for imaging
CN205562980U (zh) 一种快速对准微型光学镜头光轴的装置
CN106210548B (zh) 一种快速对焦的方法及装置
US20150292867A1 (en) Apparatus for detecting position of image pickup element
US20130155257A1 (en) Test device for testing camera module and method thereof
US11156795B2 (en) Lens module
CN101114027A (zh) 复眼透镜检测仪
KR102493434B1 (ko) 카메라 모듈 및 이의 동작 방법
US11204537B2 (en) Lens module
US8804251B2 (en) Accurate auto-focus method
KR102062765B1 (ko) 이미지 변환 메커니즘을 갖춘 3ｄ 이미지 캡쳐 시스템과 그 사용 방법
CN109981869B (zh) 基于图像技术测量透镜致动器振荡周期的方法及测试设备
KR101891681B1 (ko) 비젼을 이용한 피봇점 정렬 장치
Weng et al. High-precision autofocus using a double wedge splitter
JPH09312808A (ja) Ｃｃｄカメラ及びそのｃｃｄチップとレンズの位置合わせ方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant