KR102034991B1

KR102034991B1 - Center alignment device of Image sensor

Info

Publication number: KR102034991B1
Application number: KR1020190060472A
Authority: KR
Inventors: 구영욱
Original assignee: (주)휴엔텍
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2019-10-21

Abstract

The present invention relates to an automatic image sensor alignment device for adjusting a coupling position of a lens array so that the center of a lens array and the center position of a substrate image sensor coincide. The automatic image sensor alignment device, according to the present invention, is an image sensor comprising a substrate and a lens array provided on the substrate. The image sensor comprises: a center alignment unit including a substrate support unit on which the substrate is seated; a display unit including a monitor outputting an image input through the lens array seated on the substrate support unit, and an image transmitting unit connected to the substrate support unit to receive an image signal from the substrate and to output an image through the monitor; a reference display unit provided on an upper portion of the substrate support unit and displaying the center position coinciding with the center position of an image receiving unit of the substrate seated on the substrate support unit; and a control unit automatically controlling the driving of the center alignment unit to adjust the position of the lens array on the substrate such that the focus of the image sensor and the center positions of the lens array and the image receiving unit are matched through the reference display unit and the display unit.

Description

Image sensor automatic alignment device {Center alignment device of Image sensor}

본 발명은 이미지센서 자동 정렬장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈어레이의 중심과 기판이미지센서의 중심 위치가 일치하도록 렌즈어레이의 결합위치를 조정하기 위한 이미지센서 자동 정렬장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic image sensor alignment device, and more particularly to an automatic image sensor alignment device for adjusting the coupling position of the lens array so that the center of the lens array and the center position of the substrate image sensor.

최근 다양한 분야에서 사람을 대신하는 로봇의 역할이 커지고 있으며, 활용 영역도 확장되고 있다. Recently, the role of robots in place of human beings is increasing in various fields, and the field of application is expanding.

최근 로봇은 입력된 프로그램에 의해서 움직이는 단순 구동형태에서 벗어나 스스로 공간을 인지하고 이동하는 수준에 이르렀다. Recently, the robot has moved away from the simple driving type that is moved by the input program and has reached the level where it perceives and moves itself.

생활 속에 사용되는 로봇 중 자율주행 기능이 적용된 로봇 제품의 대표적인 예가 로봇청소기이다. Among the robots used in everyday life, a robot cleaner is a representative example of a robot product to which autonomous driving is applied.

로봇청소기는 사용자가 직접 잡고 움직이던 진공청소기 형태에서 벗어나 스스로 청소할 공간을 찾아가 청소를 실시하도록 함으로써, 집주인의 외출중에 청소를 완료해둘 수 있어 삶의 편의성을 매우 높이고 있는 것으로 평가받고 있다. The robot vacuum cleaner has been evaluated as being very convenient for life by allowing the user to complete the cleaning while going out of the homeowner's home by going out of the vacuum cleaner type that the user directly grabbed and moving.

초창기 로봇청소기의 경우, 높은 가격과 장애물 인식에 대한 정확성이 낮고, 같은 구간을 반복 청소하고, 청소가 되지 않는 영역이 다수 발생하는 등 성능에 대한 만족도가 낮았으나, 최근 관련 기술이 발전함에 따라 수요와 만족도가 증가하고 있는 추세이다. In the early stages of robot cleaners, they were not satisfied with their performance, such as high price and low accuracy of obstacle recognition, repeated cleaning of the same section, and a large number of areas that could not be cleaned. And satisfaction is on the rise.

이러한 로봇청소기를 비롯해 자율 주행을 위한 로봇장치에 필수적으로 사용되는 것이 카메라 렌즈를 이용하는 이미지센서이다. An image sensor using a camera lens is essential for such a robot cleaner and a robot device for autonomous driving.

이 이미지센서는 로봇장치에 장착되어 전방의 영상을 촬영하고 장애물을 감지하여 로봇장치가 이동할 이동경로를 결정하기 위한 정보를 제공한다. The image sensor is mounted on the robotic device to capture an image in front of the robot and detect an obstacle to provide information for determining a moving path of the robotic device.

이러한 이미지센서는 통상 렌즈들을 배열하여 형성한 렌즈어레이와, 이 렌즈어레이가 결합되며, 렌즈어레이를 통해 입력되는 외부이미지를 디스플레이를 통해 시청할 수 있도록 시각화하거나, 자율주행을 위한 제어부에 제공하는 영상정보로 전달하기 위한 기판을 포함한다.Such an image sensor is typically a lens array formed by arranging lenses, and the lens array is combined, and visualizes an external image input through the lens array to be viewed on a display, or provides image information provided to a controller for autonomous driving. It includes a substrate for delivery to.

이 때, 상기 기판에 입력되는 영상 수신부의 중심위치와 렌즈어레이의 중심위치가 일치해야 자율주행체의 정확한 주행 구동이 이루어질 수 있다. At this time, the center position of the image receiving unit input to the substrate and the center position of the lens array must coincide to accurately drive driving of the autonomous vehicle.

종래에는 이러한 렌즈어레이와 기판의 중심위치를 일치시키기가 용이하지 않아 구동오류의 원인이되었다. Conventionally, it is not easy to match the center position of the lens array and the substrate, which causes driving errors.

한국등록특허 제10-0621223호 : 로봇 툴과 레이저 비전 센서 간의 위치 보정 지그Korean Patent No. 10-0621223: Position Correction Jig between Robot Tool and Laser Vision Sensor

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 기판과 렌즈어레이의 결합위치를 설정할 때, 렌즈어레이의 센터와, 기판 이미지수신부의 센터 위치를 일치하도록 용이하게 조정할 수 있는 이미지센서 자동 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and when setting the coupling position of the substrate and the lens array, an image sensor automatic alignment device that can be easily adjusted to match the center of the lens array and the center of the substrate image receiving unit The purpose is to provide.

본 발명에 따른 이미지센서 자동 정렬장치는 기판과, 상기 기판에 설치되는 렌즈어레이를 포함하는 이미지센서에 있어서, 상기 기판이 안착되는 기판지지부를 포함하는 센터정렬유닛과, 상기 기판지지부에 안착된 렌즈어레이를 통해 입력되는 영상을 출력하기 위한 모니터와, 상기 기판지지부에 연결되어 상기 기판으로부터 영상신호를 전달받아 상기 모니터를 통해 영상을 출력하는 영상송출부를 포함하는 디스플레이유닛과, 상기 기판지지부의 상부에 마련되며, 상기 기판지지부에 안착되는 기판의 이미지수신부의 중심위치와 일치하는 중심위치가 표시된 기준표시부와, 상기 기준표시부와 디스플레이유닛을 통해 상기 이미지센서의 초점과 렌즈어레이와 이미지수신부의 중심위치가 일치되도록 상기 기판 상에서 상기 렌즈어레이의 위치를 조절하도록 상기 센터정렬유닛의 구동을 자동으로 제어하는 제어유닛을 포함한다. In an image sensor automatic alignment apparatus according to the present invention, an image sensor including a substrate and a lens array installed on the substrate, the center alignment unit including a substrate support on which the substrate is mounted, and a lens mounted on the substrate support A display unit including a monitor for outputting an image input through an array, an image sending unit connected to the substrate support and receiving an image signal from the substrate and outputting an image through the monitor; And a reference display unit displaying a center position coinciding with the center position of the image receiving unit of the substrate seated on the substrate support unit, and the center position of the focus of the image sensor, the lens array and the image receiving unit through the reference display unit and the display unit. Adjust the position of the lens array on the substrate to match To a control unit for automatically controlling the operation of the center alignment unit.

상기 센터정렬유닛은 상기 이미지센서가 안착되는 상기 기판지지부와, 상기 기판지지부와 인접하게 설치되며 상기 기판지지부에 안착된 이미지센서의 렌즈어레이를 클램핑하는 렌즈클램핑부와,상기 렌즈클램핑부가 지지되는 클램퍼지지판을 포함하며, 상기 클램퍼지지판을 상기 기판의 평면상에서 상호 교차하는 방향으로 연장되는 X축 및 Y축 방향을 따라 이송하는 클램퍼이송부와, 상기 렌즈어레이를 상기 기판에 고정하기 위해상기 렌즈어레이의 하단과 상기 기판이 접촉하는 접촉부에 UV 본드를 도포하는 제1 본드도포부와, 상기 렌즈어레이의 상부측에서 렌즈어레이의 초점조절 후 렌즈어레이의 바디에 대하여 렌즈커버 위치를 고정하도록 상기 렌즈어레이의 바디와 렌즈커버의 연결부에 UV 본드를 도포하는 제2 본드도포부와, 상기 기판지지부 상에 설치되며 상기 제1 본드도포부 및 제2 본드도포부에 의해 도포된 UV 본드가 경화되도록 자외선을 조사하는 램프부를 포함하되, 상기 기판지지부는 상기 기판과 이미지 전송이 가능하도록 상기 기판과의 접속을 위한 접속터미널이 형성되어있는 베이스판과, 상기 베이스판의 상부에 형성되며, 상기 기판의 형상에 대응하는 안착홈이 형성되되, 상기 접속터미널이 관통할 수 있게 관통부가 형성되어 있고, 상하로 승강 가능하게 형성되 승강판과, 상기 승강판을 상기 베이스판에 대하여 상방으로 승강하도록 탄성지지하는 탄성부재와, 상기 승강판의 상부에 상하로 이동 가능하게 형성되며, 상기 안착홈에 기판이 안착된 상태에서 상기 기판과 승강판을 하방으로 가압하여 상기 기판이 상기 접속터미널에 접속되게 하는 가압판과, 상기 가압판을 상하로 승강구동하게 하는 승강액추에이터를 포함하고, 상기 렌즈클램핑부는 상기 기판지지부의 상부에서 상기 기판이 안착되는 안착홈을 중심으로 상호 소정의 각도를 이루도록 배치되는 두 개의 클램핑액추에이터와, 상기 각각의 클램핑액추에이터의 인출로드 단부에 마련되어 상기 렌즈어레이를 파지하는 파지부재를 포함하고, 상기 클램퍼이송부는 상기 클램핑액추에이터가 지지되는 메인지지프레임과, 바닥면에 지지되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임 상에 Y축 방향을 따라 이동가능하게 설치되는 이송판과, 상기 이송판을 상기 베이스프레임에 대하여 Y축 방향을 따라 이동 가능하게 구동하는 Y축 구동부와, 상기 이송판의 상부에 X축 방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 상기 메인지지프레임이 장착되는 상기 클램퍼지지판과, 상기 클램퍼지지판을 상기 이송판에 대하여 X축 방향을 따라 이동 가능하게 구동하는 X축 구동부를 포함하고, 상기 제1 본드도포부는 상기 메인지지프레임에 상기 클램핑액추에이터의 하부에 위치하도록 마련되는 두 개의 제1 본드액추에이터와, 상기 제1 본드액추에이터의 제1 진퇴로드에 결합되며, UV 본드가 충진된 제1 주입실린더를 포함하고, 상기 제2 본드도포부는 상기 베이스프레임에 지지되고, 상기 기판지지부를 중심으로 양측에 배치되는두 개의 제2 본드액추에이터와, 상기 제2 본드액추에이터의 제2 진퇴로드에결합되며, UV 본드가 충진된 제2 주입실린더를 포함하고, 상기 제1 주입실린더와 제2 주입실린더는 각각 상기 제어유닛에 의해 단속되며 공압을 공급하기 위한 제1 가압튜브와 제2 가압튜브에 각각 연결되어 있으며, 상기 제어유닛은 상기 모니터에 출력되는 출력영상을 통해 상기 렌즈어레이를 통해 입력되는 기준표시부의 센터 위치와, 상기 이미지수신부의 센터위치가 일치하게 되도록 자동으로 상기 클램퍼이송부의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.The center alignment unit may include a substrate clamping portion on which the image sensor is mounted, a lens clamping portion installed adjacent to the substrate supporting portion, and clamping a lens array of an image sensor mounted on the substrate supporting portion, and a clamper supporting the lens clamping portion. And a clamper transfer part for supporting the clamper support plate along an X-axis and Y-axis direction extending in a direction crossing each other on a plane of the substrate, and a lower end of the lens array to fix the lens array to the substrate. A body of the lens array to fix the position of the lens cover with respect to the body of the lens array after adjusting the focus of the lens array on the upper side of the lens array; And a second bond coating portion for applying a UV bond to a connection portion of the lens cover, and the substrate support portion. A lamp unit which is installed in the first bond application unit and irradiates ultraviolet rays to cure the UV bond applied by the second bond application unit, wherein the substrate support unit is connected to the substrate to enable image transmission. A base plate having a connection terminal formed thereon, and a mounting groove formed on an upper portion of the base plate, the mounting groove corresponding to the shape of the substrate being formed, and having a through portion formed therethrough so that the connection terminal can pass therethrough; A lifting plate which is formed to be movable up and down, an elastic member elastically supporting the lifting plate to be lifted upward with respect to the base plate, and is formed to be movable up and down on an upper portion of the lifting plate, and the substrate is seated in the seating groove. A pressure plate for pressing the substrate and the elevating plate downward in a state to allow the substrate to be connected to the connection terminal; A lifting and lowering actuator for lifting and lowering driving, wherein the lens clamping part includes two clamping actuators disposed at a predetermined angle with respect to a seating groove in which the substrate is seated on the upper part of the substrate support, and each of the clamping actuators. And a gripping member provided at an end of the pull rod to hold the lens array, wherein the clamper transfer part includes a main support frame on which the clamping actuator is supported, a base frame supported on a bottom surface, and a Y-axis direction on the base frame. A transfer plate movably installed along the Y-axis drive unit for movably driving the transfer plate along the Y-axis direction with respect to the base frame, and slidable along the X-axis direction on the transfer plate. And the clamper support plate on which the main support frame is mounted. An X-axis driving unit for driving the ramper supporting plate to be movable in the X-axis direction with respect to the transfer plate, wherein the first bond-coating unit is provided to be positioned below the clamping actuator in the main support frame. A first bond actuator and a first injection cylinder coupled to the first retracting rod of the first bond actuator, the first injection cylinder filled with the UV bond, the second bond application portion is supported on the base frame, the substrate support portion Two second bond actuators disposed at both sides of the second bond actuator, and a second injection cylinder coupled to the second advance rod of the second bond actuator, and filled with UV bonds, wherein the first injection cylinder and the second injection cylinder Injection cylinders are respectively interrupted by the control unit and are connected to the first pressurizing tube and the second pressurizing tube for supplying air pressure, respectively, and the control unit is the mother unit. Automatically by the output image to be output to the rotor and the center position of the reference indicator input via the lens array, the center position of the image receiver so as to be matched it is desirable to control the operation of sending the keulraempeoyi.

본 발명에 따른 이미지센서 자동 정렬장치는 렌즈어레이와 기판의 이미지수신부 사이의 중심위치를 용이하게 맞출 수 있어 이미지센서의 작동오류를 최소화할 수 있는 이점이 있다. The automatic image sensor alignment device according to the present invention can easily match the center position between the lens array and the image receiving portion of the substrate has the advantage of minimizing the operation error of the image sensor.

도 1은 본 발명의 이미지센서 자동 정렬장치의 일실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 이미지센서 자동 정렬장치의 정면도,
도 3은 도 1의 이미지센서 자동 정렬장치의 측면도,
도 4는 기판지지부를 발췌 도시한 사시도,
도 5는 제어유닛의 구성을 도시한 블럭도,
도 6은 기준표시부의 일실시예를 표시한 도면,
도 7은 모니터에 출력되는 기준표시부 영상의 일실시예이다. 1 is a perspective view of one embodiment of the automatic image sensor alignment device of the present invention,
2 is a front view of the automatic image sensor alignment device of FIG.
Figure 3 is a side view of the automatic image sensor alignment device of Figure 1,
4 is a perspective view showing an extract of the substrate support;
5 is a block diagram showing the configuration of a control unit;
6 is a view showing an embodiment of a reference display unit;
7 is a view illustrating an image of a reference display unit output to a monitor.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서 자동 정렬장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for the automatic image sensor alignment device according to an embodiment of the present invention. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도면을 참조하면, 본 실시예의 이미지센서(1)는 자율주행을 위한 로봇의 구동장치에 장착되는 것으로, 기판(2)과, 상기 기판(2)에 설치되는 렌즈어레이(4)를 포함한다. Referring to the drawings, the image sensor 1 of the present embodiment is mounted on a driving device of a robot for autonomous driving, and includes a substrate 2 and a lens array 4 installed on the substrate 2.

상기 기판(2)과 렌즈어레이(4)는 개별적으로 제작된 후 결합되는데, 이때, 상기 렌즈어레이(4)의 중심과 기판(2)의 이미지수신부(3)의 중심 위치가 일치해야 로봇이 정확한 경로로 이동할 수 있다. The substrate 2 and the lens array 4 are fabricated separately and then combined. In this case, the robot is required to be accurate when the center of the lens array 4 and the center of the image receiver 3 of the substrate 2 coincide with each other. You can go to the path.

상기 렌즈어레이(4)는 상기 기판(2)의 이미지수신부(3) 상에 결합되는 바디(5)와, 바디(5)의 상부에 체결되며, 렌즈가 형성되어 있는 렌즈커버(6)를 포함한다. 상기 렌즈커버(6)는 바디(5)의 상부에 나사결합되며, 렌즈커버(6)의 회전에 따라 상기 렌즈와 이미지수신부(3) 상의 이격거리가 조절될 수 있다. The lens array 4 includes a body 5 coupled to the image receiving unit 3 of the substrate 2, and a lens cover 6 fastened to an upper portion of the body 5 and having a lens formed therein. do. The lens cover 6 is screwed to the upper portion of the body 5, the separation distance on the lens and the image receiving unit 3 can be adjusted according to the rotation of the lens cover (6).

본 발명의 이미지센서 정렬장치(10)는 센터정렬유닛(100)과, 디스플레이유닛(200), 기준표시부(230) 및 제어유닛(300)을 포함한다. The image sensor alignment device 10 of the present invention includes a center alignment unit 100, a display unit 200, a reference display unit 230, and a control unit 300.

상기 센터정렬유닛(100)은 이미지센서(1)가 안착 및 고정되는 기판지지부(110)와, 렌즈어레이(4)를 파지하는 렌즈클램핑부(120)와, 렌즈클램핑부(120)를 이동하는 클램퍼이송부(130)와, 렌즈어레이(4)와 기판(2)을 고정하기 위한 제1 본드도포부(140)와 제2 본드도포부(150) 및 자외선을 조사하는 램프부(160)를 포함한다. The center alignment unit 100 moves the substrate support 110 on which the image sensor 1 is mounted and fixed, the lens clamping unit 120 holding the lens array 4, and the lens clamping unit 120. And a clamper transfer unit 130, a first bond application unit 140 and a second bond application unit 150 for fixing the lens array 4 and the substrate 2, and a lamp unit 160 for irradiating ultraviolet rays. do.

상기 기판지지부(110)는 상기 기판(2)과 이미지 전송이 가능하도록 상기 기판(2)과의 접속을 위한 접속터미널(112)이 형성되어있는 베이스판(111)과, 상기 베이스판(111)의 상부에 형성되며, 상기 기판(2)의 형상에 대응하는 안착홈(114)이 형성되어 있는 승강판(113)과, 승강판(113)을 탄성지지하는 탄성부재(115)와, 승강판(113)을 하방으로 가압할 수 있는 가압판(116) 및 가압판(116)을 승강구동하는 승강액추에이터(117)를 포함한다. The substrate support part 110 includes a base plate 111 on which a connection terminal 112 is formed for connection with the substrate 2 so as to transmit an image with the substrate 2, and the base plate 111. A lifting plate 113 having a seating groove 114 corresponding to the shape of the substrate 2, an elastic member 115 for elastically supporting the lifting plate 113, and a lifting plate formed at an upper portion of the substrate 2. And a pressure plate 116 capable of pressing down 113 and a lifting actuator 117 for driving the pressure plate 116 up and down.

상기 승강판(113)은 안착홈(114)이 형성된 위치에 상기 접속터미널(112)이 관통할 수 있는 구멍이 형성되어 있어서, 상기 기판(2)이 안착된 후 하강하면 상기 접속터미널(112)이 상기 기판(2)의 접속부와 연결되어 렌즈어레이(4)를 통해 촬영되는 이미지를 후술하는 디스플레이유닛(200)의 모니터(220)를 통해 확인할 수 있도록 출력할 수 있다.The lifting plate 113 is formed with a hole through which the connection terminal 112 can penetrate at a position where the seating groove 114 is formed, and when the board 2 is seated and descends, the connection terminal 112 is lowered. The display unit 200 may be connected to the connection part of the substrate 2 to output an image photographed through the lens array 4 so as to be confirmed through the monitor 220 of the display unit 200 described later.

상기 탄성부재(115)는 상기 베이스판(111)과 승강판(113)의 사이에 마련되어 승강판(113)을 베이스판(111)에 대하여 상방으로 이격되도록 탄성지지한다. 승강판(113)은 후술하는 가압판(116)에 의해 베이스판(111) 측으로 밀착된 상태가 유지되며, 가압판(116)이 상승하면 상기 탄성부재(115)에 의해 상승하여 상기 베이스판(111)으로부터 이격된다. 이 때 기판(2)과 접속터미널(112)의 연결이 해제되어 기판(2)의 인출이 가능하게 된다. The elastic member 115 is provided between the base plate 111 and the elevating plate 113 to elastically support the elevating plate 113 to be spaced upwardly with respect to the base plate 111. The lifting plate 113 is held in close contact with the side of the base plate 111 by the pressure plate 116 to be described later. When the pressure plate 116 is raised, the lifting plate 113 is lifted by the elastic member 115 to raise the base plate 111. Spaced apart from. At this time, the connection between the substrate 2 and the connection terminal 112 is released, so that the substrate 2 can be pulled out.

상기 가압판(116)은 승강판(113)의 상부에 설치되며 승강액추에이터(117)에 의해 상하로 승강 구동할 수 있다. 가압판(116)은 상기 승강판(113)의 안착홈(114)에 안착된 이미지센서(1) 중 기판(2)이 안착홈(114)에 고정되도록 기판(2)의 가장자리 부분을 파지하며, 기판(2)과 승강판(113)을 함께 하강시킨다. 상기 가압판(116)은 이미지센서(1)의 렌즈어레이(4)에는 간섭되지 않는다. The pressure plate 116 is installed above the lifting plate 113 and may be driven up and down by the lifting actuator 117. The pressure plate 116 grips the edge of the substrate 2 so that the substrate 2 is fixed to the mounting groove 114 of the image sensor 1 seated in the mounting groove 114 of the lifting plate 113, The substrate 2 and the lifting plate 113 are lowered together. The pressure plate 116 does not interfere with the lens array 4 of the image sensor 1.

상기 승강액추에이터(117)는 가압판(116)을 승강구동하는 것이며, 공압실린더가 적용되었으나, 필요에 따라 유압실린더나 리니어모터가 적용될 수도 있다. The lifting actuator 117 is to drive up and down the pressure plate 116, a pneumatic cylinder is applied, a hydraulic cylinder or a linear motor may be applied if necessary.

상기 렌즈클램핑부(120)는 기판지지부(110)의 상부에서 렌즈어레이(4)를 파지하기 위한 것이다. 렌즈클램핑부(120)는 두 개의 클램핑액추에이터(121)와, 각 클램핑액추에이터(121)의 인출로드(122) 단부에 장착되는 파지부재(123)를 포함한다. The lens clamping part 120 is for holding the lens array 4 on the substrate support part 110. The lens clamping unit 120 includes two clamping actuators 121 and a gripping member 123 mounted to the end of the lead rod 122 of each clamping actuator 121.

클램핑액추에이터(121)는 기판지지부(110)를 중심으로 양측에 소정의 각도를 이루도록 배치되어 있다. 즉, 클램핑액추에이터(121)는 기판지지부(110)로부터 상방으로 연장될수록 상호 이격거리가 점점 멀어지는 방향을 따라 연장되도록 배치되는데, 클램핑액추에이터(121)가 설치될 수 있도록 메인지지프레임(134)이 마련되어 있다. The clamping actuator 121 is disposed to form a predetermined angle on both sides of the substrate support 110. That is, the clamping actuator 121 is disposed to extend in a direction in which the separation distance gradually increases as it extends upward from the substrate support 110, and the main support frame 134 is provided so that the clamping actuator 121 may be installed. have.

상기 파지부재(123)는 클램핑액추에이터(121)의 인출로드(122) 단부에 마련되며 인출로드(122)가 인출되면 파지부재(123)가 렌즈어레이(4)의 양측면과 접촉하면서 렌즈어레이(4)를 파지한다. The holding member 123 is provided at the end of the drawing rod 122 of the clamping actuator 121. When the drawing rod 122 is drawn out, the holding member 123 contacts the both sides of the lens array 4 while the lens array 4 is pulled out. G)).

상기 클램퍼이송부(130)는 바닥면에 지지되는 베이스프레임(131)과, 베이스프레임(131) 상에 Y축 방향을 따라 이동 가능한 이송판(132), 이송판(132)의 상부에 마련되고 상기 메인지지프레임(134)이 설치되는 클램퍼지지판(133), 이송판(132)과 클램퍼지지판(133)을 각각 이동시키기 위한 Y축 구동부(135)와 X축 구동부(136)를 포함한다. The clamper transfer part 130 is provided on the base frame 131 supported on the bottom surface, the transfer plate 132, the transfer plate 132 that is movable along the Y-axis direction on the base frame 131 and the And a Y-axis drive unit 135 and an X-axis drive unit 136 for moving the clamper support plate 133, the transfer plate 132, and the clamper support plate 133 on which the main support frame 134 is installed.

상기 X축과 Y축는 기판(2)의 평면을 따라 지나며 상호 교차하는 두 방향을 가리킨다. The X-axis and the Y-axis point in two directions crossing each other along the plane of the substrate 2.

Y축 구동부(135)와 X축 구동부(136)는 각각 스테핑모터와 볼스크류를 포함하며, 이송판(132)과 클램퍼지지판(133)은 각각 볼스크류에 연결되어 스테핑모터에 의해 볼스크류가 회전하면 볼스크류의 연장방향을 따라 슬라이딩하면서 Y축 또는 X축 방향으로 이동하게 된다. The Y-axis drive unit 135 and the X-axis drive unit 136 each include a stepping motor and a ball screw, and the transfer plate 132 and the clamper support plate 133 are connected to the ball screw, respectively, so that the ball screw is rotated by the stepping motor. The lower surface moves in the Y-axis or X-axis direction while sliding along the extension direction of the ball screw.

상기 렌즈클램핑부(120)에서 렌즈어레이(4)를 파지한 상태에서 상기 클램퍼이송부(130)에 의해 메인지지프레임(134)을 X축과 Y축을 따라 이동하게 되면 기판(2)은 승강판(113) 및 가압판(116)에 의해 고정되어 있기 때문에 렌즈어레이(4)만 기판(2)에 대하여 소정거리 이동할 수 있으며, 이를 통해 기판(2)의 이미지수신부(3)의 센터위치와 렌즈어레이(4)의 센터 위치를 맞출 수 있다. When the lens clamping unit 120 moves the main support frame 134 along the X and Y axes by the clamper transfer unit 130 while the lens array 4 is gripped, the substrate 2 is provided with a lifting plate ( Since it is fixed by the 113 and the pressing plate 116, only the lens array 4 can move a predetermined distance with respect to the substrate 2, through which the center position of the image receiver 3 of the substrate 2 and the lens array ( 4) can adjust the center position.

상기 제1 본드도포부(140)는 상기 메인지지프레임(134)에 상기 클램핑액추에이터(121)의 하부에 위치하도록 마련되는 두 개의 제1 본드액추에이터(141)와, 상기 제1 본드액추에이터(141)의 제1 진퇴로드(142)에 결합되며, UV 본드가 충진된 제1 주입실린더(143)를 포함한다. The first bond applying unit 140 includes two first bond actuators 141 and the first bond actuators 141 which are provided on the main support frame 134 to be positioned below the clamping actuator 121. It is coupled to the first retraction rod 142, and includes a first injection cylinder 143 filled with UV bond.

상기 제1 주입실린더(143)는 제1 본드액추에이터(141)에 의해 전진하면 상기 기판(2)과 렌즈어레이(4)가 접촉하는 접촉부의 경계부분으로 UV 본드를 도포할 수 있도록 접근하게 된다. When the first injection cylinder 143 is advanced by the first bond actuator 141, the first injection cylinder 143 approaches the boundary portion of the contact portion where the substrate 2 and the lens array 4 contact each other so as to apply the UV bond.

상기 제2 본드도포부(150)는 상기 베이스프레임(131)에 지지되고, 상기 기판지지부(110)를 중심으로 양측에 배치되는 두 개의 제2 본드액추에이터(151)와, 상기 제2 본드액추에이터(151)의 제2 진퇴로드(152)에결합되며, UV 본드가 충진된 제2 주입실린더(153)를 포함한다. The second bond application unit 150 is supported by the base frame 131, two second bond actuators 151 disposed on both sides of the substrate support unit 110, and the second bond actuators ( It is coupled to the second retraction rod 152 of 151, and includes a second injection cylinder 153 filled with UV bond.

상기 제2 주입실린더(153)는 상기 제2 본드액추에이터(151)에 의해 전진하면 렌즈어레이(4)의 바디(5)와 렌즈커버(6)의 경계부에 UV본드를 도포할 수 있도록 접근하게 된다. When the second injection cylinder 153 is advanced by the second bond actuator 151, the second injection cylinder 153 approaches the boundary between the body 5 of the lens array 4 and the lens cover 6 so as to apply UV bonds. .

상기 제1 주입실린더(143)와 제2 주입실린더(153)에는 각각 제1 가압튜브(144)와 제2 가압튜브(154)가 연결되는데, 제1 가압튜브(144)와 제2 가압튜브(154)를 통해 제1 주입실린더(143)와 제2 주입실린더(153)의 내부로 압축공기가 공급될 수 있다. 압축공기의 공급은 후술하는 제어유닛(300)에 의해 단속되며, 압축공기가 공급되면 제1 주입실린더(143) 또는 제2 주입실린더(153)에 충진되어 있던 UV 본드가 실린더의 외부로 토출되어 도포가 이루어질 수 있다. A first pressurizing tube 144 and a second pressurizing tube 154 are connected to the first injection cylinder 143 and the second injection cylinder 153, respectively, and the first pressurizing tube 144 and the second pressurizing tube ( Compressed air may be supplied into the first injection cylinder 143 and the second injection cylinder 153 through 154. The supply of compressed air is interrupted by the control unit 300, which will be described later. When compressed air is supplied, UV bonds filled in the first injection cylinder 143 or the second injection cylinder 153 are discharged to the outside of the cylinder. Application can be made.

상기 디스플레이유닛(200)은 렌즈어레이(4)와 기판(2)의 이미지수신부(3)의 센터 위치 및 렌즈어레이(4)의 초점을 확인할 수 있도록 형성된 것이다. The display unit 200 is formed to check the center position of the lens array 4 and the image receiving unit 3 of the substrate 2 and the focus of the lens array 4.

이를 위해 디스플레이유닛(200)은 상기 기판(2)으로부터 수신된 이미지 영상을 받아 전달하는 영상송출부(210)와, 영상송출부(210)에서 송출된 영상을 출력하는 모니터(220)를 포함한다. To this end, the display unit 200 includes an image transmitter 210 for receiving and transmitting an image image received from the substrate 2, and a monitor 220 for outputting an image transmitted from the image transmitter 210. .

아울러 상기 기판지지부(110)의 상부에는 렌즈어레이(4)와 이미지수신부(3)의 기준 위치를 맞추기 위한 기준표시부(230)가 형성되어 있다. In addition, a reference display unit 230 is formed on the substrate support 110 to align the reference positions of the lens array 4 and the image receiver 3.

상기 기준표시부(230)는 중심위치가 표시되어 있는 출력물로서, 기판지지부(110)의 상단에 부착되며, 도 6에 도시되어 있는 것과 같은 패턴 형상일 수 있다. The reference display unit 230 is an output in which a center position is displayed, and is attached to an upper end of the substrate support unit 110 and may have a pattern shape as shown in FIG. 6.

렌즈어레이(4)의 센터와 기판(2)의 이미지수신부(3) 상의 센터 위치가 맞지 않으면 기준표시부(230)를 통해서 표시되는 기준점의 영상이 모니터(220)에 출력되는 출력영상의 중심에 위치하지 않으므로, 기준표시부(230)의 기준이 모니터(220)에서 출력되는 출력 영상의 중심에 위치하도록 렌즈어레이(4)의 위치를 조절하여 센터를 맞출 수 있다. If the center of the lens array 4 and the center of the image receiving unit 3 of the substrate 2 do not match, the image of the reference point displayed through the reference display unit 230 is located at the center of the output image output to the monitor 220. Therefore, the center of the lens array 4 may be adjusted so that the reference of the reference display unit 230 is located at the center of the output image output from the monitor 220.

아울러 상기 렌즈어레이(4)의 바디(5)에 대하여 렌즈커버(6)가 나선방향으로 회전하면서 체결되도록 형성되어 있으며, 렌즈커버(6)에 지지된 렌즈가 렌즈커버(6)의 회전에 따라 상하로 이동할 수 있다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이 모니터(220)를 통해 출력되는 영상을 보면서 렌즈어레이(4)의 초점을 맞출 수 있다.In addition, the lens cover 6 is formed to be coupled to the body 5 of the lens array 4 while rotating in a helical direction, and the lens supported by the lens cover 6 is rotated according to the rotation of the lens cover 6. You can move up and down. Therefore, as shown in FIG. 7, the lens array 4 may be focused while watching an image output through the monitor 220.

상기 제어유닛(300)은 모니터(220)를 통해 출력되는 영상정보를 토대로 이미지수신부(3)와 렌즈어레이(4)의 센터 위치가 일치되도록 하기 위한 렌즈어레이(4)의 이동정보를 산출하는 이동량산출부(310)와, 이동량산출부(310)의 산출정보를 토대로 렌즈클램핑부(120)에 구동신호를 전달하여 X축 구동부(136)와 Y축 구동부(135)를 구동하게 하는 구동제어부(320)를 포함한다. 따라서 제어유닛(300)을 통해 렌즈어레이(4)를 파지한 렌즈클램핑부(120)를 X축 또는 Y축 방향을 따라 적절하게 이동하여 상기 기판(2)의 이미지수신부(3)와 렌즈어레이(4)의 센터 위치를 일치시킨다.The control unit 300 calculates the movement information of the lens array 4 to match the center positions of the image receiver 3 and the lens array 4 based on the image information output through the monitor 220. Drive control unit for driving the X-axis drive unit 136 and the Y-axis drive unit 135 by transmitting a drive signal to the lens clamping unit 120 based on the calculation information of the calculation unit 310 and the movement amount calculation unit 310 ( 320). Therefore, the lens clamping unit 120 holding the lens array 4 through the control unit 300 is appropriately moved along the X-axis or Y-axis direction so that the image receiving unit 3 and the lens array of the substrate 2 4) Match the center position.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이미지센서 정렬장치(10)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the image sensor alignment device 10 according to the present invention described above are as follows.

작업자가 이미지센서(1)를 기판지지부(110)의 안착홈(114)에 안착시킨 후 가압판(116)을 하강시켜 기판(2)을 고정한다. 기판(2)이 고정되면 렌즈클램핑부(120)를 통해 렌즈어레이(4)를 파지하고, 모니터(220)에 출력되는 이미지를 보면서 작업자가 먼저 렌즈커버(6)를 돌려 렌즈어레이(4)의 초점을 맞춘다. After the operator seats the image sensor 1 on the seating groove 114 of the substrate support 110, the pressure plate 116 is lowered to fix the substrate 2. When the substrate 2 is fixed, the lens array 4 is gripped through the lens clamping unit 120, and the operator first rotates the lens cover 6 to see the image output to the monitor 220. Focus.

이후, 제어유닛(300)은 출력되는 영상정보를 토대로 렌즈어레이(4)와 이미지수신부(3)의 센터위치가 일치되기 위해 렌즈어레이(4)가 이동해야 하는 이동량을 산출하고, 산출값을 기초로 클램퍼이송부(130)를 구동하여 자동으로 렌즈어레이(4)의 센터가 기판(2)의 이미지수신부(3) 센터와 일치하도록 조정한다. Thereafter, the control unit 300 calculates the amount of movement that the lens array 4 needs to move in order to match the center positions of the lens array 4 and the image receiver 3 based on the output image information, and based on the calculated value. The lower clamper transfer unit 130 is driven to automatically adjust the center of the lens array 4 to coincide with the center of the image receiver 3 of the substrate 2.

렌즈어레이(4)가 기판(2)의 중심 위치에 맞춰지면 제1 본드도포부(140)와 제2 본드도포부(150)를 통해 UV본드를 도포한다. UV 본드가 도포된 후 램프부(160)를 점등하여 자외선을 조사하면 UV 본드가 경화되면서 렌즈어레이(4)가 기판(2)에 고정되며, 렌즈어레이(4)의 렌즈커버(6)도 바디(5)에 대하여 고정된다. When the lens array 4 is aligned with the center position of the substrate 2, the UV bond is applied through the first bond coating unit 140 and the second bond coating unit 150. After the UV bond is applied, the lamp unit 160 is turned on and irradiated with ultraviolet rays, thereby curing the UV bond and fixing the lens array 4 to the substrate 2, and the lens cover 6 of the lens array 4 is also the body. It is fixed with respect to (5).

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention should not be limited to the embodiments set forth herein but should be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features set forth herein.

1: 이미지센서
2: 기판 3: 이미지수신부
4: 렌즈어레이 5: 바디
6: 렌즈커버
10: 이미지센서 정렬장치
100: 센터정렬유닛 110: 기판지지부
111: 베이스판 112: 접속터미널
113: 승강판 114: 안착홈
115: 탄성부재 116: 가압판
117: 승강액추에이터 120: 렌즈클램핑부
121: 클램핑액추에이터 122: 인출로드
123: 파지부재 130: 클램퍼이송부
131: 베이스프레임 132: 이송판
133: 클램퍼지지판 134: 메인지지프레임
135: Y축 구동부 136: X축 구동부
140: 제1 본드도포부 141: 제1 본드액추에이터
142: 제1 진퇴로드 143: 제1 주입실린더
144: 제1 가압튜브 150: 제2 본드도포부
151: 제2 본드액추에이터 152: 제2 진퇴로드
153: 제2 주입실린더 154: 제2 가압튜브
160: 램프부
200: 디스플레이유닛 210: 영상송출부
220: 모니터 230: 기준표시부
300: 제어유닛 310: 이동량산출부
320: 구동제어부1: image sensor
2: substrate 3: image receiver
4: lens array 5: body
6: lens cover
10: Image sensor alignment device
100: center alignment unit 110: substrate support
111: base plate 112: connection terminal
113: platform 114: seating groove
115: elastic member 116: pressure plate
117: lifting actuator 120: lens clamping portion
121: clamping actuator 122: withdrawal rod
123: holding member 130: clamper transfer unit
131: base frame 132: transfer plate
133: clamper support plate 134: main support frame
135: Y-axis drive unit 136: X-axis drive unit
140: first bond application unit 141: first bond actuator
142: first retraction rod 143: first injection cylinder
144: first pressure tube 150: second bond coating portion
151: second bond actuator 152: second advance rod
153: second injection cylinder 154: second pressure tube
160: lamp unit
200: display unit 210: image transmission unit
220: monitor 230: reference display
300: control unit 310: moving amount calculation unit
320: drive control unit

Claims

An image sensor comprising a substrate and a lens array installed on the substrate,
A center alignment unit including a substrate support on which the substrate is mounted;
A display unit including a monitor for outputting an image input through a lens array seated on the substrate support, and a video output unit connected to the substrate support to receive an image signal from the substrate and output an image through the monitor; ;
A reference display unit provided on an upper portion of the substrate support unit and displaying a center position coinciding with the center position of the image receiving unit of the substrate seated on the substrate support unit;
A control unit for automatically controlling the driving of the center alignment unit to adjust the position of the lens array on the substrate such that the focus of the image sensor and the center position of the image array and the image receiver are matched through the reference display unit and the display unit; Including;
The center alignment unit
The substrate support on which the image sensor is mounted;
A lens clamping part installed adjacent to the substrate support part and clamping a lens array of an image sensor mounted on the substrate support part;
A clamper support part including a clamper support plate on which the lens clamping part is supported, and transferring the clamper support plate along X and Y axis directions extending in directions crossing each other on a plane of the substrate;
A first bond coating part for applying a UV bond to a contact portion between the lower end of the lens array and the substrate to fix the lens array to the substrate;
A second bond coating unit for applying a UV bond to a connection portion between the body of the lens array and the lens cover to fix the lens cover position with respect to the body of the lens array after the focusing of the lens array on the upper side of the lens array;
It is installed on the substrate support and includes a lamp unit for irradiating ultraviolet rays to cure the UV bond applied by the first bond coating and the second bond coating,
The substrate support may include a base plate having a connection terminal formed thereon for connection with the substrate to enable image transmission with the substrate;
A lifting plate which is formed on an upper portion of the base plate, and has a mounting groove corresponding to the shape of the substrate, and has a through portion formed therethrough so that the connection terminal can pass therethrough, and is formed to be able to move up and down;
An elastic member for elastically supporting the elevating plate to elevate upward with respect to the base plate;
A pressing plate which is formed to be movable upward and downward on an upper part of the elevating plate, and presses the substrate and the elevating plate downward in a state where the substrate is seated in the seating groove so that the substrate is connected to the connection terminal;
Including a lifting and lowering actuator for driving the pressure plate up and down,
The lens clamping unit and the two clamping actuators disposed to form a predetermined angle with respect to the mounting groove in which the substrate is seated on the upper portion of the substrate support;
A gripping member provided at an end of the lead rod of each clamping actuator to hold the lens array;
The clamper transfer unit and the main support frame on which the clamping actuator is supported;
Base frame supported on the bottom surface,
A transfer plate installed on the base frame to be movable along the Y axis direction;
A Y-axis driving unit for driving the transfer plate to be movable in the Y-axis direction with respect to the base frame;
The clamper support plate is installed on the upper portion of the transfer plate to be slidable along the X-axis direction, the main support frame is mounted;
An X-axis driving unit for driving the clamper support plate to be movable along the X-axis direction with respect to the transfer plate;
Two first bond actuators provided at the lower portion of the clamping actuator in the main support frame;
A first injection cylinder coupled to the first retraction rod of the first bond actuator and filled with UV bonds,
Two second bond actuators supported on the base frame and disposed on both sides of the substrate support unit;
A second injection cylinder coupled to a second retraction rod of the second bond actuator and filled with UV bonds,
The first injection cylinder and the second injection cylinder are respectively interrupted by the control unit and connected to the first pressure tube and the second pressure tube for supplying air pressure, respectively.
The control unit automatically controls driving of the clamper transfer unit so that the center position of the reference display unit input through the lens array and the center position of the image receiver unit are matched through the output image output to the monitor. doing
Automatic image sensor alignment.

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