KR102201421B1 - 카메라 모듈의 해상력 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 대한 해상력 검사를 위해 검사 차트를 영상으로 표시하는 표시부와, 카메라 모듈에 따라 검사 차트를 변경하는 제어부와, 카메라 모듈에서 검사 차트를 촬영한 영상 데이터를 분석하여 카메라 모듈의 해상력을 검사하는 검사부를 포함하고, 표시부는, 표시부를 통해 이미지 센서의 센서면에 표현되는 영상 공간 주파수와 이미지 센서의 센서 공간 주파수의 차이값이 기준값 이상이 되는 집적도를 갖는 카메라 모듈의 해상력 검사 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 카메라 모듈의 해상력 검사 장치에 관한 것으로 특히, 필수 구성 요소인 해상력을 검사하기 위한 검사 차트를 고해상도의 디스플레이 차트로 대체하고 카메라 모듈의 이미지 센서에 결상시킨 영상 데이터에 기계적 진동 또는 노출 시간의 부적합 등으로 발생할 수 있는 노이즈 영상(예컨대, 모아레 무늬 등)을 제거할 수 있는 해상력 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈의 해상력을 검사하기 위해 MTF(Modulation Transfer Function) 차트를 이용하고 있다.
MTF 차트는 통상 광원과, 해상력 검사용 패턴이 인쇄된 차트판으로 되어 있다.
이러한 MFT 차트에 해당하는 라인 페어 차트를 이용하여 카메라 모듈의 해상력을 테스트하기 위한 카메라 테스트 유닛이 국내 등록특허 제10-0807249호에 게시되어 있다.
그런데, 종래의 차트판은 한 번 형성된 패턴 이미지에 대해서는 변경이 불가능하기 때문에 새로운 카메라 모듈에 대해 변경된 패턴 이미지를 통해 검사해야 할 경우 차트판을 새로 인쇄하여 만들어야 되는 단점이 있고, 사후 관리 및 보관의 문제가 발생한다. 또한, 장치 내부에서 차트판을 카메라 모듈이 촬영할 수 있는 밝기를 제공하기 위하여 면광원 장치가 이용되는데, 이로 인하여 조명 밝기에 대한 관리 및 주기적인 교체 비용이 발생하고 있다.
본 발명은, 이미지 센서가 촬영한 영상 데이터에 모아레 무늬가 발생되는 현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 카메라 모듈의 해상력을 정확히 검사할 수 있는 해상력 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 기존의 인쇄 방식으로 차트판을 생성하고 교체하는 방식 대비 쉽고 편리한 해상력 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 검사 차트의 생산 비용이 낮고 검사 차트의 보관 및 관리가 용이한 해상력 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 검사 차트를 용이하게 생성 및 수정할 수 있고, 카메라 모듈의 종류에 따라 검사 차트를 용이하게 변경할 수 있는 해상력 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 대한 해상력 검사를 위해 검사 차트를 영상으로 표시하는 표시부와, 카메라 모듈에 따라 검사 차트를 변경하는 제어부와, 카메라 모듈에서 검사 차트를 촬영한 영상 데이터를 분석하여 카메라 모듈의 해상력을 검사하는 검사부를 포함하고, 표시부는, 표시부를 통해 이미지 센서의 센서면에 표현되는 영상 공간 주파수와 이미지 센서의 센서 공간 주파수의 차이값이 기준값 이상이 되는 집적도를 갖는 카메라 모듈의 해상력 검사 장치를 제공한다.
여기서, 영상 공간 주파수는, 표시부의 표시 공간 주파수를 렌즈의 배율로 나눈 값으로 결정될 수 있다.
또한, 물체 공간 주파수는, 표시부의 집적도에 따라 결정될 수 있다.
또한, 표시부에서 출사되는 검사 차트의 패턴 이미지는, 렌즈 및 이미지 센서로 순차적으로 입사되며, 렌즈의 배율은, 이미지 센서에서 렌즈까지의 거리에 대한 표시부에서 렌즈까지의 거리의 비로 정의될 수 있다.
또한, 기준값은 20 line/mm이하일 수 있다.
또한, 본 발명의 카메라 모듈의 해상력 검사 장치는, 네트워크를 통해 서버로부터 검사 차트를 입력 받는 제1 통신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 서버는, 카메라 모듈에 따라 검사 차트를 생성하는 입력부와, 검사 차트가 저장되는 저장부와, 네트워크를 통해 제1 통신부에 검사 차트를 출력하는 제2 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상 공간 주파수 및 센서 공간 주파수 간 차이가 근소하게 되는 것을 방지하여, 이미지 센서가 촬영한 영상 데이터에 노이즈 영상이 발생되는 현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 카메라 모듈의 해상력을 정확히 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 패턴 이미지를 검사하고자 하는 카메라 모듈에 맞게 변경하여 이를 표시부를 통해 표시하도록 하면 되기 때문에, 기존의 인쇄 방식으로 차트판을 생성하고 교체하는 방식 대비 쉽고 편리한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 검사 차트가 기존의 인쇄 방식으로 생성된 차트판과 달리 소프트웨어를 통해 패턴 이미지 정보로 생성되고 변경되기 때문에, 생산 비용이 낮아지고 검사 차트의 보관 및 관리가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 입력부를 통해 검사 차트를 생성함으로써, 검사 차트를 용이하게 생성 및 수정할 수 있고, 네트워크를 통해 서버로부터 검사 차트를 전송 받음으로써, 카메라 모듈의 종류에 따라 검사 차트를 용이하게 변경할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시부가 표시하는 검사 차트의 예들을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 표시부의 집적도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시부가 표시하는 검사 차트의 예들을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 표시부의 집적도를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시부가 표시하는 검사 차트의 예들을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시에에 따른 표시부의 집적도를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 감사 장치는, 표시부(110), 제어부(120), 검사부(130) 및 전원 공급부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
표시부(110)는 렌즈(11) 및 이미지 센서(12)를 포함하는 카메라 모듈(10)에 대한 해상력 검사를 위해 검사 차트를 영상으로 표시한다.
구체적으로, 표시부(110)는 카메라 모듈(10)과 일정 거리를 두고 카메라 모듈(10) 상측에 설치될 수 있으며, 제어부(120)로부터 검사 차트의 패턴 이미지 정보를 전송 받아 이를 표시면을 통해 표시하여 카메라 모듈(10)로 출사한다.
도 2를 참조하면, 검사 차트의 패턴 이미지 정보는 카메라 모듈(10)의 종류에 따라 다양한 형상으로 생성될 수 있다.
이러한 표시부(110)는 전기적 신호로서 전송 받은 검사 차트의 패턴 이미지 정보에 따라 영상을 표시하는 디스플레이가 적용될 수 있다.
여기서, 디스플레이는, 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display), 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; micro electro mechanical systems) 디스플레이 및 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함한다.
표시부(110)에서 출사되는 검사 차트의 패턴 이미지는 렌즈(11) 및 이미지 센서(12)로 순차적으로 입사되며, 이 때, 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 영상 데이터에 기계적 진동 또는 카메라 노출 시간의 부적합 문제로 모아레(Moire) 무늬와 같은 노이즈 영상이 발생할 수 있다.
이와 같이 영상 데이터에 발생된 노이즈 영상은 카메라 모듈의 해상력을 검사하는데 어려움을 준다.
여기서, 모아레 무늬는, 간섭무늬, 물결 무늬라고도 하며, 표시부(110)를 통해 이미지 센서(12)의 센서면에 표현되는 영상 공간 주파수(fi)와 이미지 센서(12)의 센서 공간 주파수(fs)의 차이값이 근사한 상황에서, 표시부(110) 또는 이미지 센서(12)의 미세 진동과 카메라 노출 시간에 따른 잔상 효과로 인해 발생한다.
표시부(110)는, 표시부(110)를 통해 이미지 센서(12)의 센서면에 표현되는 영상 공간 주파수(fi)와 이미지 센서(12)의 센서 공간 주파수(fs)의 차이값이 기준값 이상이 되는 집적도를 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 공간 주파수(Spatial Frequency)는 영상에서 단위 거리당 밝기 값의 변이 정도를 의미하며, line/mm 단위를 사용한다. 그리고, 기준값은 20 line/mm이하인 것이 바람직하다.
또한, 집적도는 단위 면적에 포함되는 픽셀 수를 의미하며, PPI(Pixel Per Inch) 단위를 사용한다. PPI는 가로와 세로가 각각 1인치인 정사각형 안에 들어가는 픽셀 수를 의미한다.
또한, 표시부(110)의 표시 공간 주파수(fd)는 표시부(110)의 집적도에 따라 결정된다.
예를 들어, 표시부(110)의 집적도가 150PPI라면 각 픽셀의 크기는 120㎛×120㎛가 되고, 표시 공간 주파수(fd)는 4.2 line/mm가 된다.
영상 공간 주파수(fi)는, 아래의 수학식 1과 같이, 표시부(110)의 표시 공간 주파수(fd)를 렌즈(11)의 배율(M)로 나눈 값으로 결정된다.
[수학식 1]
여기서, 도 3을 참조하면, 렌즈(11)의 배율(M)은, 아래의 수학식 2와 같이, 이미지 센서(12)에서 렌즈(11)까지의 거리(B)에 대한 표시부(110)에서 렌즈(11)까지의 거리(A)의 비로 정의 된다.
[수학식 2]
예를 들어, 표시부(110)에서 렌즈(11)까지의 거리(A)가 30㎝이고, 이미지 센서(12)에서 렌즈(11)까지의 거리(B)가 1㎝이면, 렌즈(11)의 배율(M)은 상기 수학식 2에 의해 0.033이 된다. 그리고, 표시 공간 주파수(fd)가 4.2 line/mm이면, 영상 공간 주파수(fi)는 상기 수학식 1에 의해 127 line/mm가 된다.
이미지 센서(12)의 센서 공간 주파수(fs)는 이미지 센서(12)의 픽셀 크기(집적도)에 따라 결정된다.
예를 들어, 이미지 센서(12)의 픽셀의 크기가 0.8㎛×0.8㎛이면, 센서 공간 주파수(fs)는 625 line/mm가 된다.
여기서, 기준값이 20 line/mm인 경우, 영상 공간 주파수(fi)와 센서 공간 주파수(fs)의 차이값은 498 line/mm가 되고 이 차이값이 기준값 이상이 되기 때문에 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 영상 데이터에 노이즈 영상이 최소화되고, 모아레 무늬가 발생되지 않는다.
다른 예로, 이미지 센서(12)의 픽셀의 크기가 4.6㎛×4.6㎛이면, 센서 공간 주파수(fs)는 108 line/mm가 된다.
여기서, 기준값이 20 line/mm인 경우, 영상 공간 주파수(fi)와 센서 공간 주파수(fs)의 차이값은 19 line/mm가 되고 이 차이값이 기준값 미만이 되기 때문에 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 영상 데이터에 모아레 무늬와 같은 노이즈 영상이 발생된다.
따라서, 이미지 센서(12)의 픽셀의 크기(집적도)를 고려하여, 이미지 센서(12)에 의해 촬영된 영상 데이터에 모아레 무늬와 같은 노이즈 영상이 발생되지 않는 집적도를 갖는 표시부(110)를 선정하는 것이 바람직하다.
이 외에도 표시부(110)의 집적도 기준은 만족하지만 표시부(110) 또는 이미지 센서(12)의 미세한 진동과 센서 노출 시간의 부적합한 조합은 이미지 센서(12)의 잔상 효과를 유발시키고 이로 인한 노이즈 영상이 발생할 수도 있음으로 기계적 진동에 대한 기구 설계가 병행되어야 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치는, 영상 공간 주파수(fi) 및 센서 공간 주파수(fs) 간 차이가 근소하게 되는 것을 방지하여, 이미지 센서(12)가 촬영한 영상 데이터에 모아레 무늬와 같은 노이즈 영상이 발생되는 현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 카메라 모듈(10)의 해상력을 정확히 검사할 수 있다.
제어부(120)는 카메라 모듈(10)에 따라 검사 차트를 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(120)는, 새로운 카메라 모듈(10)에 대해 변경된 패턴 이미지를 통해 검사해야 할 경우, 검사 차트의 패턴 이미지 정보를 변경하여 표시부(110)에 전송할 수 있고, 표시부(110)는 변경된 패턴 이미지를 영상으로 표시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치는, 패턴 이미지를 검사하고자 하는 카메라 모듈(10)에 맞게 변경하여 이를 표시부(110)를 통해 표시하도록 하면 되기 때문에, 기존의 인쇄 방식으로 차트판을 생성하고 교체하는 방식 대비 쉽고 편리한 장점이 있다. 그리고, 본 발명의 검사 차트는 기존의 인쇄 방식으로 생성된 차트판과 달리 소프트웨어를 통해 패턴 이미지 정보로 생성되고 변경되기 때문에, 생산 비용이 낮아지고 검사 차트의 보관 및 관리가 용이한 장점이 있다.
검사부(130)는 카메라 모듈(10)에서 검사 차트를 촬영한 영상 데이터를 분석하여 카메라 모듈(10)의 해상력을 검사한다.
여기서, 검사부(130)는 카메라 모듈(10)로부터 획득한 영상 데이터의 해상도와, 미리 설정된 해상도 규격을 비교하여 카메라 모듈(10)의 해상도를 검사할 수 있다. 예를 들면, 검사부(130)는 표시부(110)에 표시된 검사 차트를 촬영한 영상 데이터를 분석하여 해상도를 구하고, 구해진 해상도를 미리 설정된 해상도 규격을 비교하여 카메라 모듈(10)의 해상도를 검사할 수 있다.
전원 공급부(140)는 표시부(110), 제어부(120) 및 검사부(130)에 전원을 공급하여 이들 각 구성의 동작을 수행하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치는, 네트워크를 통해 서버(200)로부터 검사 차트를 입력 받는 통신부(150)를 포함할 수 있다.
서버(200)는 제2 통신부(210), 입력부(220) 및 저장부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
입력부(220)는 카메라 모듈(10)에 따라 검사 차트를 생성한다. 이러한 입력부(220)는 사용자의 입력에 대응하여 입력 데이터를 발생시키며, 적어도 하나의 입력 수단을 포함한다. 여기서, 입력 수단은 키보드(key board), 키패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패널(touch panel), 터치 키(touch key), 마우스(mouse), 메뉴 버튼(menu button) 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 새로운 카메라 모듈(10)의 해상력 검사가 필요한 경우 사용자는 입력부(220)를 통해 새로운 카메라 모듈(10)에 적용 가능한 검사 차트를 생성할 수 있다. 이 때, 입력부(220)에 의해 생성된 검사 차트는 저장부(230)에 저장될 수 있다. 여기서, 저장부(230)에는 다양한 종류의 카메라 모듈(10)에 적용되는 복수의 검사 차트가 저장될 수 있다.
한편, 서버(200)에는 입력부(220)를 통해 검사 차트를 생성 및 수정하기 위한 소프트웨어가 설치되어 있다.
제2 통신부(210)는 네트워크를 통해 저장부(230)에 저장된 검사 차트를 제1 통신부(150)에 출력한다.
제1 및 제2 통신부(150, 210)는, 5G(5th generation communication), LTE-A(long term evolution-advanced), LTE(long term evolution), 블루투스, BLE(bluetooth low energe), NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 수행할 수 있고, 케이블 통신 등의 유선 통신을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈의 해상력 검사 장치는, 입력부(220)를 통해 검사 차트를 생성함으로써, 검사 차트를 용이하게 생성 및 수정할 수 있고, 네트워크를 통해 서버(200)로부터 검사 차트를 전송 받음으로써, 카메라 모듈(10)의 종류에 따라 검사 차트를 용이하게 변경할 수 있는 장점이 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
110: 표시부
120: 제어부
130: 검사부
140: 전원 공급부
150: 제1 통신부
200: 서버
120: 제어부
130: 검사부
140: 전원 공급부
150: 제1 통신부
200: 서버
Claims (7)
- 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈에 대한 해상력 검사를 위해 검사 차트를 영상으로 표시하는 표시부;
상기 카메라 모듈에 따라 상기 검사 차트를 변경하는 제어부; 및
상기 카메라 모듈에서 상기 검사 차트를 촬영한 영상 데이터를 분석하여 상기 카메라 모듈의 해상력을 검사하는 검사부를 포함하고,
상기 표시부는
상기 표시부를 통해 상기 이미지 센서의 센서면에 표현되는 영상 공간 주파수와 상기 이미지 센서의 센서 공간 주파수의 차이값이 기준값 이상이 되는 집적도를 갖는
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 영상 공간 주파수는
상기 표시부의 표시 공간 주파수를 상기 렌즈의 배율로 나눈 값으로 결정되는
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 영상 공간 주파수는
상기 표시부의 집적도에 따라 결정되는
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 표시부에서 출사되는 상기 검사 차트의 패턴 이미지는
상기 렌즈 및 이미지 센서로 순차적으로 입사되며,
상기 렌즈의 배율은
상기 이미지 센서에서 상기 렌즈까지의 거리에 대한 상기 표시부에서 상기 렌즈까지의 거리의 비로 정의 되는
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기준값은
20 line/mm이하인
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 1 항에 있어서,
네트워크를 통해 서버로부터 상기 검사 차트를 입력 받는 제1 통신부
를 더 포함하는
카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 서버는
상기 카메라 모듈에 따라 상기 검사 차트를 생성하는 입력부;
상기 검사 차트가 저장되는 저장부; 및
상기 네트워크를 통해 상기 제1 통신부에 상기 검사 차트를 출력하는 제2 통신부
를 포함하는 카메라 모듈의 해상력 검사 장치.
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KR1020190096089A KR102201421B1 (ko) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 카메라 모듈의 해상력 검사 장치 |
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KR1020190096089A KR102201421B1 (ko) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 카메라 모듈의 해상력 검사 장치 |
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