KR102217282B1

KR102217282B1 - Tof 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치

Info

Publication number: KR102217282B1
Application number: KR1020200016451A
Authority: KR
Inventors: 최상진; 김상백; 최재혁; 정원영; 고대욱
Original assignee: (주)인스케이프
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2021-02-18
Also published as: CN112415492A

Abstract

본 발명은, TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈을 픽업 수 있도록 구성되며, 카메라 모듈의 픽업시 카메라 모듈과 전기적으로 연결가능하게 구성되는 팁을 포함하며, 팁의 방향 및 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 멀티 조인트 로봇, 적어도 두 지점에서 멀티 조인트 로봇을 향하여 배치되며, 카메라 모듈이 촬영하는 타겟을 포함하는 복수의 검사부, 및 복수의 검사부 중 선택된 하나의 검사부를 향하는 카메라 모듈의 거리 및 방향을 조절할 수 있도록 멀티 조인트 로봇을 제어하는 제어부를 포함하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치에 관한 것이다.

Description

TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치{INSPECTION DEVICE FOR CAMERA MODULE INCLUDING TOF FUNCTION}

본 발명은 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치에 관한 것이다.

최근들어 TOF(TIME OF FLIGHT) 기능이 구비된 카메라 모듈이 개발되어 사용되고 있다. TOF 기능이 구비된 카메라 모듈은 제조된 이후 원하는 성능을 발휘할 수 있도록 다수의 보정과정을 거치게 된다.

이러한 종래의 TOF 기능이 구비된 카메라 모듈과 관련하여 대한민국 등록특허 제1978049 호가 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래의 TOF 카메라의 보정 및 유효성 검사시에 검사위치로 카메라 모듈을 이동시켜 수행하였으며, 각 검사 위치에서 카메라 모듈을 작동시켜야 하므로 검사 위치에서 카메라 모듈을 로딩시키고 전기적으로 적절한 연결이 이루어지는지 등의 사전동작과 검사 이후 언로딩을 수행하는 사후동작이 개별적으로 이루어져 검사의 효율성이 낮아지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제1978049 호(2019.05.07.)

본 발명은 종래의 TOF 기능을 포함하는 카메라를 검사하고 보정하기 위한 장치를 제공하여 검사공간 및 생산 효율성을 높이는 것에 그 목적이 있다.

상기 과제의 해결 수단으로서, TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈을 픽업 수 있도록 구성되며, 카메라 모듈의 픽업시 카메라 모듈과 전기적으로 연결가능하게 구성되는 팁을 포함하며, 팁의 방향 및 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 멀티 조인트 로봇, 적어도 두 지점에서 멀티 조인트 로봇을 향하여 배치되며, 카메라 모듈이 촬영하는 타겟을 포함하는 복수의 검사부, 및 복수의 검사부 중 선택된 하나의 검사부를 향하는 카메라 모듈의 거리 및 방향을 조절할 수 있도록 멀티 조인트 로봇을 제어하는 제어부를 포함하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치가 제공될 수 있다.

한편, 제어부는, 카메라 모듈이 복수의 검사부를 선택적으로 촬영할 수 있도록 위치조절공간 내에서 멀티 조인트 로봇의 팁의 위치 및 방향을 제어하며, 복수의 검사부는, 위치조절공간에 인접하며, 위치조절공간을 바라보는 방향으로 구비될 수 있다.

한편, 복수의 검사부는 제1 보정부, 제2 보정부 및 유효성 검사부를 포함하며, 복수의 검사부 중 어느 하나의 검사부는 멀티 조인트 로봇의 상측에 배치될 수 있다.

나아가, 제1 보정부는, 위치조절공간의 상측에 구비되며, 카메라의 촬영위치로부터 수직거리가 서로 다르게 배치되는 복수의 제1 보정 차트를 포함할 수 있다.

한편, 제2 보정부 및 유효성 검사부는, 위치조절공간의 수평방향으로 인접하여 배치될 수 있다.

한편, 제어부는 제1 보정부를 촬영하는 경우 카메라 모듈을 상측을 바라보도록 멀티 조인트 로봇을 제어할 수 있다.

또한, 제어부는 제2 보정부에 대한 검사 수행시 카메라 모듈을 측방향을 바라볼 수 있도록 멀티 조인트 로봇을 제어할 수 있다.

나아가, 제어부는 유효성 검사부에 대한 검사시 카메라 모듈을 유효성 검사부를 바라볼 수 있도록 멀티 조인트 로봇을 제어할 수 있다.

한편, 제어부는, 유효성 검사부에 대한 검사시 카메라 모듈에 대하여 유효성 검사부로부터 거리가 다른 적어도 두 지점에서 유효성 검사가 수행될 수 있도록 멀티 조인트 로봇을 제어할 수 있다.

한편, 내측에 멀티 조인트 로봇, 복수의 검사부가 구비될 수 있도록 구성되는 프레임 및 프레임의 내측을 외부와 격리할 수 있도록 구성되는 복수의 격벽을 포함하며, 멀티 조인트 로봇이 외부로부터 카메라 모듈을 이송받을 수 있도록 격벽의 일측에 형성되는 이송구를 포함할 수 있다.

한편, 멀티 조인트 로봇은 6 자유도를 갖도록 구성될 수 있다.

또한, 멀티 조인트 로봇은, 팁이 회전가능하게 구성될 수 있다.

한편, 카메라 모듈이 복수로 적재될 수 있도록 구성되는 카메라 모듈 적재부를 더 포함하며, 팁은 카메라 모듈 적재부를 픽업할 수 있도록 구성되며, 제어부는 카메라 모듈 적재부에 적재된 복수의 카메라 모듈 중 하나를 선택하여 보정 및 유효성 검사를 수행하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치는 멀티 조인트 로봇으로 한번의 픽업을 수행하여 다수의 보정 및 유효성 검사를 수행할 수 있으므로 전체 검사 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 재검사가 필요한 경우 카메라 모듈에 대하여 별도의 픽업 및 플레이스를 재수행하지 않고 멀티 조인트 로봇을 이용하여 픽업되어 있는 상태의 모듈을 그대로 원하는 검사위치로 위치시켜 검사를 재수행할 수 있으므로 재검사시 소요되는 시간 또한 단축시킬 수 있다.

또한 멀티 조인트 로봇이 카메라 모듈 트레이를 픽업하므로 픽업 앤 플레이스 시간을 단축시킬 수 있으며, 어느 하나의 모듈의 검사 수행시 다른 모듈의 검사를 위한 사전단계를 독립적으로 수행할 수 있으므로 전체 검사 소요시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 제1 검사 보정부, 제2 검사 보정부 및 유효성 검사부가 멀티 조인트 로봇을 중심으로 3차원적으로 배치되므로 공간효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사장치의 일 예가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분절개도이다.
도 3은 멀티 조인트 로봇의 일 예가 도시된 도면이다.
도 4는 제1 보정부의 부분절개도이다.
도 5는 카메라 모듈이 검사위치에서 바라본 제1 검사부의 저면도이다.
도 6은 카메라 모듈로 제1 보정 차트를 촬영하는 개념을 도시한 도면이다.
도 7은 제2 보정부에 구비되는 제2 보정 차트의 일 예이다.
도 8은 카메라 모듈로 제2 보정 차트를 촬영하는 개념을 도시한 도면이다.
도 9는 유효성 검사 차트의 일 예이다.
도 10은 카메라 모듈의 로딩 및 언로딩시의 작동을 나타낸 작동상태도이다.
도 11a, 11b, 11c 및 11d는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 검사장치의 작동상태도이다.
도 12은 카메라 모듈 적재부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 13는 복수의 카메라 모듈의 검사 장치가 배치된 일 예가 나타난 개념도이다.

이하에서 TOF 카메라는 복수의 레이저 발광부로부터 조사된 레이저가 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 피사체의 거리를 결정할 수 있도록 구성된 카메라이다. 다양한 파장의 레이저가 사용될 수 있으며, 일 예로 적외선 영역대의 파장이 이용될 수 있다. TOF 카메라는 직접(direct)방식 및 간접(indirect)방식일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치(1)의 일 예가 도시된 사시도이며, 도 2는 도 1의 부분절개도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈(10)은 프레임(600), 격벽(700), 검사부, 멀티 조인트 로봇(400), 제어부(500) 및 인터페이스부(900)를 포함하여 구성될 수 있다.

프레임(600)은 복수의 검사부 및 멀티 조인트 로봇(400)을 포함하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈(10)의 검사를 위한 구성요소들이 구비될 수 있는 기반이 된다. 프레임(600)은 전체적으로 육면체 형상으로 구성될 수 있으며, 후술할 제1 보정부(100), 제2 보정부(200) 및 유효성 검사부(300)가 고정될 수 있도록 구성될 수 있다. 프레임(600)은 전체적으로 상측 방향으로 다소 연장되어 형성될 수 있어 공간활용 효율을 향상시킬 수 있다. 이에 대하여는 차후 상세히 설명하도록 한다.

격벽(700)은 프레임(600)의 내측공간과 외측 공간을 격리할 수 있도록 구성되며, 외부로부터의 오염물질이 유입되는 것을 방지하며, 카메라 모듈(10)의 검사시 외부로부터의 영향을 최소화 할 수 있도록 구성된다. 격벽(700)은 장치의 유지 보수를 위해 사용자의 접근성이 향상될 수 있도록 구성된 복수의 도어(701)를 포함할 수 있다. 격벽(700)의 일측에는 사용자 또는 외부의 로봇이 멀티 조인트 로봇(400)에 카메라 모듈(10)을 로딩하거나 언로딩 할 수 있도록 소정크기로 개방되어 있는 이송구(710)가 구비될 수 있다.

검사부는 TOF기능을 포함하는 카메라 모듈(10)이 제조된 이후 기능에 대한 검사를 수행할 수 있도록 구성된다. 후술할 로봇에 픽업된 카메라 모듈(10)은 제어부(500)와 전기적으로 연결되며, 제어부(500)는 카메라 모듈(10)을 작동시켜 다양한 검사를 수행할 수 있도록 구성된다. 검사부는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈(10)의 기능을 진단할 수 있는 기준을 제시할 수 있도록 구성될 수 있다. 검사를 마친 카메라 모듈(10)은 검사 결과에 근거하여 다양한 보정이 수행될 수 있으며, 일 예로, Geometric Calibration, Depth Calibration, Extrinsic Calibration, Intrinsic Calibration, DEPTH CORRECTION 등이 수행될 수 있다.

검사부는 적어도 하나의 보정부(calibration) 및 유효성 검사부(300)(validation)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 일 예로 제1 보정부(100), 제2 보정부(200) 및 유효성 검사부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

멀티 조인트 로봇(400)은 카메라 모듈(10)을 픽업할 수 있도록 구성되며, 픽업된 카메라 모듈(10)을 작동시켜 기능을 검사할 수 있도록 구성된다. 멀티 조인트 로봇(400)은 픽업된 카메라 모듈(10)의 방향 및 위치를 조절하여 제1 보정부(100), 제2 보정부(200) 또는 유효성 검사부(300)를 바라볼 수 있는 검사위치로 이동하여 카메라 모듈(10)의 기능을 검사할 수 있게 된다.

제어부(500)는 멀티 조인트 로봇(400)의 제어 및 카메라 모듈(10)의 기능을 검사할 수 있도록 구성되며, 사용자의 입력에 따라 멀티 조인트 로봇(400)이 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 다만, 이러한 제어부(500)의 구성은 널리 사용되고 있는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

연산부(510)는 로봇의 제어를 위한 입력, 카메라 모듈(10)의 종류에 따른 위치 변환, 획득된 영상의 처리 등 다양한 연산기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 다만, 이러한 연산부(510)는 프로세서를 포함하는 다양한 구성으로 이루어질 수 있으므로 구성에 대하여는 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

인터페이스부(900)는 사용자가 카메라 모듈의 검사 장치(1)의 작동 및 현재 상태를 모니터링 할 수 있도록 구성되며, 사용자로부터 작동 입력을 받을 수 있도록 구성될 수 있다.

다시 도 2를 살펴보면, 멀티 조인트 로봇(400)은 프레임(600)의 내측공간에서 자세가 조절되도록 구성되며, 이러한 멀티 조인트 로봇(400)이 작동하는 공간을 '위치조절공간(800)'이라 칭하고 설명하도록 한다. 여기서 '위치'란 검사 대상이 되는 카메라 모듈(10)의 위치를 뜻한다. 멀티 조인트 로봇(400)은 위치조절공간(800)에 인접하여 구비되는 복수의 검사부 각각에 선택적 또는 순차적으로 카메라 모듈(10)을 위치시킬 때 효율적으로 움직임이 이루어질 수 있도록 위치조절공간(800)의 중심측에 마운트될 수 있다. 일 예로 멀티 조인트 로봇(400)의 하측이 프레임(600)의 하측에 구비되는 지지판(720) 상에 마운트 될 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 멀티 조인트 로봇(400)은 멀티 조인트 로봇(400)을 작동하기 위한 전력공급라인, 제어를 위한 신호라인이 별도로 구비될 수 있으며, 카메라 모듈(10)을 픽업하였을 때 외부와 전기적인 신호를 주고받을 수 있는 신호라인이 구비될 수 있다.

도 3은 멀티 조인트 로봇(400)의 일 예가 도시된 도면이다. 도시된 바와 같이, 멀티 조인트 로봇(400)은 하측이 마운트되며, 마운트 지점에서부터 연결되는 복수의 링크를 포함하여 구성될 수 있다. 멀티 조인트 로봇(400)은 각각의 링크가 서로 상대적으로 회전할 수 있도록 인접하는 링크간에 회전 조인트 연결되어 구성될 수 있다. 멀티 조인트 로봇(400)의 단부에는 팁(410)이 구비될 수 있다. 팁(410)은 카메라 모듈(10)을 픽업할 수 있도록 구성되며, 카메라 모듈(10)을 픽업하는 경우 카메라 모듈(10)과 전기적으로 연결될 수 있도록 구성되는 소켓이 구비될 수 있다.

멀티 조인트 로봇(400)은 팁(410)이 픽업한 카메라 모듈(10)의 위치 및 카메라가 바라보는 방향을 조절할 수 있도록 구성된다. 멀티 조인트 로봇(400)은 일 예로 6 자유도를 가질 수 있다. 다만, 이러한 멀티 조인트 로봇(400)의 구성은 널리 사용되는 구조가 적용될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 검사부에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 이하에서 '검사부'란 검사를 위한 기준을 제시하며, 카메라 모듈(10)을 이용하여 촬영하여 최종적으로 카메라 모듈(10)을 보정하게 되는 의미에서 '검사부'라 칭하고 이하에서 설명하도록 한다.

이하에서 검사부는 촬영되는 특정 대상을 제공하여 카메라 모듈(10)의 보정 또는 유효성을 검사할 수 있도록 보정부 및 유효성 검사부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 4는 제1 보정부(100)의 부분절개도이다. 도시된 바와 같이 제1 보정부(100)는 제1 보정부 하우징(110) 및 제1 보정 차트(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 멀티 조인트 로봇(400)이 배치된 위치조절공간(800)의 상측에 구비되며, 하측이 개방된 형태로 구성되어 위치조절공간(800)에서 상측을 바라보도록 위치하는 카메라가 제1 보정부(100)를 촬영할 수 있도록 구성될 수 있다.

제1 보정부 하우징(110)은 높이방향으로 연장되는 육면체 형상으로 구성되어 내측에 제1 보정 차트(120)가 구비될 수 있다.

제1 보정 차트(120)는 복수로 구성되며, 각각의 제1 보정 차트(120)는 카메라 모듈(10)이 촬영하는 촬영위치로부터 연직 방향으로 서로 다른 거리에 위치하도록 구성될 수 있다. 복수의 보정 차트는 제1 보정부 하우징(110)의 내면에 고정되며, 중심부측으로 연장되어 형성되는 지지부(121) 상에 연결될 수 있다. 각각의 제1 보정 차트(120)는 사각 형태로 구성되며 하측 방향을 바라볼 수 있도록 구성될 수 있다.

도 5는 카메라 모듈(10)이 검사위치에서 바라본 제1 보정부(100)의 저면도이다. 도 5를 참조하면, 하측에서 제1 보정부(100)를 바라볼 때, 사각형태의 제1 보정부 하우징(110)의 내면으로부터 중심방향으로 9개의 제1 보정 차트(120)가 배치될 수 있다. 9개의 보정 차트 각각은 제1 보정부 하우징(110)의 중심부분의 일정영역에서 각각 확인할 수 있도록 구성되며 대체로 3 x 3 의 배열로 배치될 수 있다. 9개의 제1 보정 차트(120)는 카메라 모듈(10)의 촬영위에서 각각 서로 다른 거리로 배치될 수 있다. 9개의 제1 보정 차트(120)의 크기는 일 예로 54*54(mm), 63*63(mm), 72*72(mm), 81*81(mm), 90*90(mm), 99*99(mm), 108*108(mm), 117*117(mm), 126*126(mm) 가 될 수 있다. 다만 이러한 제1 보정 차트(120)의 배열 및 크기는 일 예일 뿐, 검사 방법 및 보정 방법에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

도 6은 카메라 모듈(10)로 제1 보정 차트(120)를 촬영하는 개념을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 멀티 조인트 로봇(400)이 카메라 모듈(10)을 제1 보정부(100)의 하측에서 연직 상방을 향하여 촬영할 수 있도록 위치를 조절하며, 상측에 위치한 제1 보정 차트(120)를 한번의 촬영으로 모두 촬영할 수 있게 되며, 이후 촬영된 영상을 근거로 별도의 보정과정을 통하여 카메라 모듈(10)을 보정하게 된다.

도 7은 제2 보정부(200)에 구비되는 제2 보정 차트(210)의 일 예이다.

도 7을 참조하면, 제2 보정부(200)는 제2 보정 차트(210)를 포함하여 구성되며, 제2 보정 차트(210)는 위치조절공간(800)에 인접한 일측 외벽에 수직방향으로 설치될 수 있다. 제2 보정 차트(210)는 사각 평면상에 규칙적으로 형성된 패턴 모양이 구비될 수 있다. 제2 보정 차트(210)는 일 예로 1000*1000(mm)의 크기로 구성될 수 있으며, 패턴은 40*40 의 배열로 이루어진 체크 무늬가 될 수 있다. 다만, 이러한 제2 보정 차트(210)의 크기 및 배열은 일 예일 뿐 보정 방법에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

도 8은 카메라 모듈(10)로 제2 보정 차트(210)를 촬영하는 개념을 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 제2 보정 차트(210)에 다소 기울어진 각도로 카메라 모듈(10)이 촬영하며, 이때 촬영되는 영상은 부분별로 다른 거리를 갖게 된다. 또한, 멀티 조인트 로봇(400)이 카메라 모듈(10)을 회전시켜가면서 영상을 획득하면 회전각에 따라 다수의 촬영영상이 획득되며 이를 근거로 차후에 보정을 수행할 수 있게 된다.

도 9는 유효성 검사 차트(300)의 일 예이다. 도 9를 참조하면 유효성 검사부(300)에는 유효성 검사 차트(300)가 구비될 수 있다. 유효성 검사 차트(300)는 위치조절공간(800)에 인접한 일측 외벽에 수직 방향으로 설치될 수 있다. 유효성 검사 차트(300)는 일 예로 860*660(mm) 의 크기로 구성될 수 있으며, 반사율 80% 이상을 갖도록 구성될 수 있다. 다만, 전술한 유효성 검사 차트(300)의 크기 및 구성은 일 예일 뿐 유효성 검사 방법에 따라 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.

이하에서는 도 10 내지 도 11d를 참조하여 본 발명에 따른 카메라 모듈 검사 장치(1)의 작동에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 이하의 도 10 및 도 11d는 설명의 편의를 위하여 프레임(600) 또는 격벽(700)의 일부가 생략될 수 있다. 또한 이하에서 멀티 조인트 로봇(400)의 자세의 제어는 제어부(500)에 의해 수행될 수 있음을 전제로 설명한다.

도 10은 카메라 모듈(10)의 로딩 및 언로딩시의 작동을 나타낸 작동상태도이다. 도 10을 참조하면, 카메라 모듈 검사 장치(1)의 외부에서 사용자로부터 카메라 모듈(10)이 이송되며, 멀티 조인트 로봇(400)의 팁(410)에 안착되면, 멀티 조인트 로봇(400)은 카메라 모듈(10)을 픽업할 수 있게 된다. 여기서 사용자로부터 팁(410)의 이송은 격벽(700)에 형성되어 있는 이송구(710)를 통하여 이루어진다. 멀티 조인트 로봇(400)은 6자유도를 갖도록 설계되어 있어 사용자가 카메라 모듈(10)을 용이하게 내려놓을 수 있는 적절한 각도로 팁(410)의 자세 및 위치를 전환할 수 있다.

멀티 조인트 로봇(400)은 카메라 모듈(10)을 픽업하면 카메라 모듈(10)과 팁(410)이 전기적으로 연결되며, 카메라의 검사를 위한 준비를 마치게 된다.

도 11a, 11b, 11c 및 11d는 본 발명에 따른 카메라 모듈의 검사 장치(1)의 작동상태도이다. 도 11a를 참조하면, 멀티 조인트 로봇(400)이 위치조절공간(800) 내에서 픽업된 카메라 모듈(10)을 제1 보정부(100)를 향하여 위치시키고 카메라 모듈(10)을 작동시켜 촬영하는 모습이 도시되어 있다. 제1 보정부(100)에 대한 촬영시 멀티 조인트 로봇(400)은 카메라 모듈(10)이 제1 보정부(100)의 중심부 측에서 상측을 바라볼 수 있도록 팁(410)의 위치와 자세를 조절하게 된다.

도 11b를 참조하면, 제2 보정부(200)를 촬영할 수 있도록 멀티 조인트 로봇(400)은 팁(410)의 각도를 전환하여 카메라 모듈(10)이 제2 보정 차트(210)와 소정 각도를 이룰 수 있도록 팁(410)의 각도를 측방향으로 조절한다. 제어부(500)는 멀티 조인트 로봇(400)에 픽업된 카메라 모듈(10)이 제2 보정부(200)를 촬영하기 위한 위치 및 각도에 해당하는 경우 검사를 시작하게 되며, 검사시 팁(410)을 회전시켜 다양한 각도별로 제2 보정 차트(210)를 촬영할 수 있게 된다. 이와 같이 제1 보정부(100)에 대한 촬영이후 팁(410)의 각도만을 조절하여 제2 보정부(200)를 촬영하는 경우 로봇의 움직임을 최소화 할 수 있으며 카메라 모듈(10)의 이송에 소요되는 시간을 최소화 할 수 있다.

도 11c 및 도 11d를 참조하면, 유효성 검사시 멀티 조인트 로봇(400)의 작동이 도시되어 있으며, 먼저 유효성 검사를 위해 멀티 조인트 로봇(400)이 카메라 모듈(10)을 픽업한 상태에서 유효성 검차 차트가 구비되어 있는 측 방향을 바라볼 수 있도록 자세 및 각도를 조절하게 된다. 멀티 조인트 로봇(400)은 카메라 모듈(10)의 높이 및 위치를 유효성 검사 차트(300)의 중심부와 정렬한 위치에서 카메라의 검사를 수행한다. 이때 도 11a와 같이 유효성 검사 차트(300)로부터 카메라 모듈(10)과의 거리를 500mm 로 조절하여 검사하고, 도 11b와 같이 300mm 로 거리를 조절하여 유효성 검사가 수행될 수 있다. 다만, 이와같은 유효성 검사를 위한 카메라 모듈(10)과 유효성 검사 차트(300)와의 거리는 일 예일 뿐 검사 방법에 따라 다양하게 조절될 수 있다.

도 10 내지 도 11d를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 검사 장치(1)는 한번의 픽업으로 다양한 검사를 수행할 수 있어 카메라 모듈(10)의 픽업(Pick up)과 플레이스(place) 동작이 각 단계별로 필요하지 않게 된다. 또한, 3차원적으로 배치된 검사부에 대하여 멀티 조인트 로봇(400)을 이용하여 카메라 모듈(10)을 신속하게 이동시켜 검사를 수행할 수 있다. 따라서 다양한 검사위치로의 이동과 검사를 위한 픽업 앤 플레이스 동작으로 소요되는 시간을 최소화 할 수 있으므로 전체 검사 시간을 단축할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 어느 하나의 검사를 재 수행해야 하는 경우, 예를 들어 제1 보정부(100)에 대한 검사와 제2 보정부(200)에 대한 검사 및 유효성 검사를 모두 수행한 뒤, 제1 보정부(100)에 대한 검사를 다시 수행해야 하는 것으로 판단된 경우 멀티 조인트 로봇(400)은 즉시 도 9(a)에 도시된 바와 같이 카메라 모듈(10)을 제1 보정부(100)에 대한 검사위치로 이동시켜 검사를 수행할 수 있다. 따라서 검사 재수행시 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

이하에서는 도 12를 참조하여 멀티 조인트 로봇(400)이 카메라 모듈(10)을 픽업할 때 복수의 배열로 적재되어 있는 카메라 모듈 적재부(11)를 적재하였을 때의 변형예에 대하여 설명하도록 한다.

도 12는 카메라 모듈 적재부(11)의 일 예를 도시한 사시도이다.

카메라 모듈(10) 어레이는 복수의 카메라 모듈(10)이 적재될 수 있으며, 멀티 조인트 로봇(400)이 픽업할 수 있도록 구성될 수 있다. 멀티 조인트 로봇(400)에 의해 픽업된 카메라 모듈(10)은 팁(410)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 카메라 모듈(10)이 멀티 조인트 로봇(400)과 전기적으로 연결되는 경우 어느 하나의 카메라 모듈(10)에 대하여 검사를 수행할 때, 검사가 수행되지 않는 다른 카메라 모듈(10)에 대하여는 검사를 위한 준비작업을 수행할 수 있다. 또한 한번의 픽업 또는 플레이스 동작으로 복수의 카메라 모듈(10)을 이송할 수 있으므로 카메라 모듈(10) 어레이에 적재되는 카메라 모듈(10)의 개수가 많아질수록 개별적으로 로딩 및 언로딩을 수행할 때보다 전체 검사에 소요되는 시간이 단축될 수 있다.

한편, 제어부(500)는 현재 검사되는 카메라 모듈(10)이 카메라 모듈 적재부(11)상의 위치에 따라 멀티 조인트 로봇(400)의 자세를 조절하여 정확한 검사위치에 배치될 수 있도록 멀티 조인트 로봇(400)을 제어할 수 있다.

도 13은 복수의 카메라 모듈의 검사 장치(1)가 배치된 일 예가 나타난 개념도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치(1)는 상측 방향으로 가장 길이가 긴 제1 보정부(100)를 배치할 수 있으므로, 검사 장치(1)가 수평상으로 연속적으로 배열되더라도 공간효율을 극대화할 수 있다. 특히 검사 특성상 일 방향으로 길게 연장되어 형성되는 제1 보정부(100)를 상측방향으로 배치하게 되어 전체적으로 수평방향을 차지하는 면적을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치는 멀티 조인트 로봇으로 한번의 픽업을 수행하여 다수의 보정 및 유효성 검사를 수행할 수 있으므로 전체 검사 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 제1 보정부, 제2 보정부 및 유효성 검사부가 멀티 조인트 로봇을 중심으로 3차원적으로 배치되므로 공간효율을 극대화할 수 있다.

1: TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈 검사장치
10: 카메라 모듈
11: 카메라 모듈 적재부
100: 제1 보정부
110: 제1 보정부 하우징
120: 제1 보정 차트
121: 지지부
200: 제2 보정부
210: 제2 보정 차트
300: 유효성 검사부
310: 유효성 검사 차트
400: 멀티 조인트 로봇
410: 팁
500: 제어부
510: 연산부
600: 프레임
700: 격벽
701: 도어
710: 이송구
720: 지지판
800: 위치조절공간
900: 인터페이스부

Claims

TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈을 픽업할 수 있도록 구성되며, 상기 카메라 모듈의 픽업시 상기 카메라 모듈과 전기적으로 연결가능하게 구성되는 팁을 포함하며, 상기 팁의 방향 및 위치를 조절할 수 있도록 구성되는 멀티 조인트 로봇;
적어도 두 지점에서 상기 멀티 조인트 로봇을 향하여 배치되며, 상기 카메라 모듈이 촬영하는 타겟을 포함하는 복수의 검사부; 및
상기 복수의 검사부 중 선택된 하나의 검사부를 향하여 상기 카메라 모듈의 위치 및 촬영방향을 조절할 수 있도록 상기 멀티 조인트 로봇을 제어하는 제어부를 포함하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 카메라 모듈이 복수의 검사부를 선택적으로 촬영할 수 있도록 위치조절공간 내에서 상기 멀티 조인트 로봇의 상기 팁의 위치 및 방향을 제어하며,
상기 복수의 검사부는, 상기 위치조절공간에 인접하며, 상기 위치조절공간을 바라보는 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제2 항에 있어서,
상기 복수의 검사부는 제1 보정부, 제2 보정부 및 유효성 검사부를 포함하며,
상기 복수의 검사부 중 어느 하나의 검사부는 상기 멀티 조인트 로봇의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 보정부는,
상기 위치조절공간의 상측에 구비되며,
상기 카메라의 촬영위치로부터 수직거리가 서로 다르게 배치되는 복수의 제1 보정 차트를 포함하는 것을 특징으로 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제2 보정부 및 상기 유효성 검사부는,
상기 위치조절공간의 수평방향으로 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 보정부를 촬영하는 경우 상기 카메라 모듈을 상측을 바라보도록 상기 멀티 조인트 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 보정부에 대한 검사 수행시 상기 카메라 모듈을 측방향을 바라볼 수 있도록 상기 멀티 조인트 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 유효성 검사부에 대한 검사시 상기 카메라 모듈을 상기 유효성 검사부를 바라볼 수 있도록 상기 멀티 조인트 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 유효성 검사부에 대한 검사시 상기 카메라 모듈에 대하여 상기 유효성 검사부로부터 거리가 다른 적어도 두 지점에서 유효성 검사가 수행될 수 있도록 상기 멀티 조인트 로봇을 제어하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제2 항에 있어서,
내측에 상기 멀티 조인트 로봇, 상기 복수의 검사부가 구비될 수 있도록 구성되는 프레임; 및
상기 프레임의 내측을 외부와 격리할 수 있도록 구성되는 복수의 격벽을 포함하며,
상기 멀티 조인트 로봇이 외부로부터 상기 카메라 모듈을 이송받을 수 있도록 상기 격벽의 일측에 형성되는 이송구를 포함하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제1 항에 있어서,
상기 멀티 조인트 로봇은 6 자유도를 갖는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제11 항에 있어서,
상기 멀티 조인트 로봇은,
상기 팁이 회전가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.
제1 항에 있어서,
상기 카메라 모듈이 복수로 적재될 수 있도록 구성되는 카메라 모듈 적재부를 더 포함하며,
상기 팁은 상기 카메라 모듈 적재부를 픽업할 수 있도록 구성되며,
상기 제어부는 상기 카메라 모듈 적재부에 적재된 복수의 카메라 모듈 중 하나를 선택하여 보정 및 유효성 검사를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 TOF 기능을 포함하는 카메라 모듈의 검사 장치.