KR102638156B1 - 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치에 관한 것으로, 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 광축 정렬된 상태에서 사각지대 없이 균일한 자외선 조사가 가능함으로써 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 정밀도 저하없이 정확하게 접착하여 조립할 수 있도록 한 것이다.

Description

카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치{Ultraviolet curing apparatus for camera lens module}
카메라 렌즈 모듈 조립 기술에 관련한 것으로, 특히 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치에 관한 것이다.
최근 주차 가이드 등을 위해 차량 주변 정보를 제공하거나, 주행 중 차선유지 여부나 표지판 인식 등과 같은 자동 주행 기능을 수행하기 위한 모니터링용의 고정밀 카메라를 차량에 장착하려는 기술 트랜드 변동에 따라, 차량용 고정밀 카메라에 대한 수요가 늘어나고 있다.
일반적으로, 차량에 장착되는 카메라는 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판( PCB)에 카메라 렌즈 모듈이 접착되어 조립된 형태로 제작된다. 그런데, 카메라 홀더에 렌즈가 장착되는 카메라 렌즈 모듈을 인쇄회로기판에 접착시, 카메라 렌즈 모듈의 렌즈와, 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서 간의 광축이 정밀하게 정렬되지 못하면, 원하는 성능의 고정밀 카메라를 제작하기 어렵다.
카메라로 피사체를 촬상할 때, 렌즈를 통해 피사체로부터 들어온 빛이 이미지센서 상의 정확한 위치에 맺혀야 선명한 화상을 획득할 수 있는데, 만일 광축이 제대로 정렬되지 못한 상태로 카메라 렌즈 모듈이 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판에 접착되어 조립되면, 이미지 센서에서 획득되는 화상 정보가 부정확해지게 되므로, 정밀도가 크게 떨어지게 된다.
따라서, 고정밀 카메라를 제작하기 위해서는 카메라 렌즈 모듈을 인쇄회로기판에 접착하여 조립시 렌즈와 이미지 센서 간의 광축을 정밀하게 정렬하여야 하며, 이와 같이 광축 정렬된 상태로 카메라 렌즈 모듈을 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판에 접착할 수 있는 기술이 필요하다.
대한민국 등록특허 제10-0557986(2006.03.10 공고)에서 카메라 렌즈에 고정을 위하여 주입되는 UV 접착제를 UV조사기를 이용하여 자동적으로 손쉽고, 용이하게 경화시켜 카메라 렌즈를 견고하게 고정시킬 수 있는 휴대폰 카메라 렌즈의 UV접착제 경화장치를 개시하고 있다.
그런데, 이미지 센서가 실장되는 인쇄회로기판에 카메라 렌즈 모듈을 자외선 경화하여 접착할 때, 균일한 자외선 조사가 이루어지지 않거나 자외선 조사가 이루어지지 않는 사각지대가 발생할 경우 불균일한 접착에 따른 경화율 저하가 발생하여 카메라의 정밀도가 크게 떨어진다. 따라서, 본 발명자는 사각지대 없이 균일한 자외선 조사가 가능한 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치에 대한 연구를 하였다.
대한민국 등록특허 제10-0557986(2006.03.10 공고)
본 발명은 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 광축 정렬된 상태에서 사각지대 없이 균일한 자외선 조사가 가능한 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치가 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)과 카메라 렌즈 모듈 간을 접착하는 접착제를 자외선 경화하기 위한 자외선을 조사하는 다수의 자외선 조사부들과; 다수의 자외선 조사부들이 동심원 상에 배열 설치되어 균일한 자외선 조사가 이루어지도록 하는 본체와; 본체에 대해 수평 및 수직 방향으로 카메라 렌즈 모듈을 이동시켜 인쇄회로기판에 접착되는 카메라 렌즈 모듈의 자세를 조정하는 자세 조정부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 자외선 조사부가 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판과 카메라 렌즈 모듈 접착면 심부까지 자외선을 투과시켜 접착면 내측의 접착제를 자외선 경화시키는 심부 경화용 자외선 조사부들과; 인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판과 카메라 렌즈 모듈 접착면 외측의 접착제를 자외선 경화시키는 표면 경화용 자외선 조사부들을 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 심부 경화용 자외선 조사부는 각도 조정 가능하지 않도록 구현된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 표면 경화용 자외선 조사부는 자외선 조사 사각을 회피할 수 있도록 각도 조정 가능하도록 구현된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 심부 경화용 자외선 조사부는 본체 하부에 고정 설치된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 표면 경화용 자외선 조사부는 자세 조정부 상부와, 본체 상부 및 본체 하부에 수직 방향으로 회전 가능하도록 설치된다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 접착제가 자외선(UV) 경화 가능한 에폭시(Epoxy)일 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치는 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 광축 정렬된 상태에서 사각지대 없이 균일한 자외선 조사가 가능함으로써 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 정밀도 저하없이 정확하게 접착하여 조립할 수 있으므로, 카메라 정밀도를 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 평면 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 저면 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치에 의해 인쇄회로기판에 카메라 렌즈 모듈이 접착되어 조립된 상태를 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 사시도, 도 2 는 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 저면 사시도이다.
이 실시예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치(100)는 카메라를 구성하는 부품들을 조립하여 카메라를 제작하는 카메라 조립 장치(도면 도시 생략)의 일부 기능으로 구현될 수 있으며, 도 1 에 도시한 바와 같이, 다수의 자외선 조사부(110)들과, 본체(120)와, 자세 조정부(130)를 포함한다.
다수의 자외선 조사부(110)들은 이미지 센서(210)가 실장된 인쇄회로기판(PCB)(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 간을 접착하는 접착제(도면 도시 생략)를 자외선 경화하기 위한 자외선을 조사한다. 이 때, 자외선 조사부(110)가 심부 경화용 자외선 조사부(111)들과, 표면 경화용 자외선 조사부(112)들을 포함할 수 있다.
심부 경화용 자외선 조사부(111)들은 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 심부까지 자외선을 투과시켜 접착면 내측의 접착제를 자외선 경화시킨다.
표면 경화용 자외선 조사부(112)들은 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 외측의 접착제를 자외선 경화시킨다.
본체(120)는 다수의 자외선 조사부(110)들이 동심원 상에 배열 설치되어 균일한 자외선 조사가 이루어지도록 한다. 예컨대, 본체(120)가 일측이 개구된 환형 프레임(121)을 포함하여. 이 일측이 개구된 환형 프레임(121) 상에 다수의 자외선 조사부(110)들이 동심원 상으로 배열 설치되도록 구현될 수 있다.
한편, 일측이 개구된 환형 프레임(121)의 개구된 양단이 평행하게 일체로 연장되고, 평행하게 연장된 종단 양측에서 자세 조정부(130)가 환형 프레임(121) 쪽을 향하도록 결합되는 자세 조정부 결합부(122)가 형성될 수 있다. 예컨대, 자세 조정부 결합부(122)에 자세 조정부(130)가 나사 결합될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
자세 조정부(130)는 본체(120)에 대해 수평 및 수직 방향으로 카메라 렌즈 모듈(300)을 이동시켜 인쇄회로기판(200)에 접착되는 카메라 렌즈 모듈(300)의 자세를 조정한다.
예컨대, 자세 조정부(130)가 카메라 렌즈 모듈(300)을 잡아 고정하는 그리퍼(131)와, 그리퍼(131)를 본체(120)에 대해 수평 및 수직 방향으로 이동하도록 구동하여 그리퍼(131)에 의해 잡아 고정되는 카메라 렌즈 모듈(300)을 본체(120)에 대해 수평 및 수직 방향으로 이동시키는 그리퍼 구동부(132)와, 그리퍼 구동부(132)를 본체(120)의 자세 조정부 결합부(122)에 결합시키는 본체 결합부(133)를 포함할 수 있다.
이 때, 그리퍼 구동부(132)는 복수의 정역 모터(도면 도시 생략)들을 사용해 그리퍼(131)를 본체(120)에 대해 수평 및 수직 방향으로 이동하도록 구동하도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
인쇄회로기판에 카메라 렌즈 모듈(300)을 접착하여 조립하는 동작을 알아보면, 먼저 카메라 조립 장치의 인쇄회로기판 이송부(도면 도시 생략)에 의해 인쇄회로기판(200)이 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 하부로 이송된 상태에서 인쇄회로기판 상에 접착제를 도포한다. 예컨대, 접착제가 자외선(UV) 경화 가능한 에폭시(Epoxy)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
인쇄회로기판 상에 접착제가 도포된 상태에서 자세 조정부(130)의 그리퍼(131)에 의해 잡아 고정되는 카메라 렌즈 모듈(300)이 그리퍼 구동부(132)의 그리퍼(131) 구동에 따라 본체(120)에 대해 수평 및 수직 방향으로 이동되면서, 카메라 렌즈 모듈(300)의 렌즈(310)와 인쇄회로기판(200)에 실장되는 이미지 센서(210) 간의 광축이 자동 정렬된다.
예컨대, 체크 무늬 형태의 챠트를 촬영하여 가장 선명한 이미지가 획득되는 위치로 카메라 렌즈 모듈(300)의 위치를 조정하여 광축 자동 정렬되도록 구현될 수 있으며, 이러한 광축 자동 정렬 기술은 이 출원 전에 이미 공지된 통상의 사항이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
카메라 렌즈 모듈(300)의 렌즈(310)와 인쇄회로기판(200)에 실장되는 이미지 센서(210) 간의 광축이 자동 정렬된 상태에서 인쇄회로기판 상의 접착제가 도포된 부위에 카메라 렌즈 모듈(300)을 접착하고, 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 상에 동심원 상으로 배열 설치되는 다수의 자외선 조사부(110)들을 통해 자외선을 조사하여 이미지 센서(210)가 실장된 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 간을 접착하는 접착제를 자외선 경화시킨다.
이 때, 심부 경화용 자외선 조사부(111)들이 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하여 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 심부까지 자외선을 투과시켜 접착면 내측의 접착제를 자외선 경화시킨다.
한편, 표면 경화용 자외선 조사부(112)들이 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하여 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 외측의 접착제를 자외선 경화시킨다.
도 3 은 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치에 의해 인쇄회로기판에 카메라 렌즈 모듈이 접착되어 조립된 상태를 예시한 도면이다. 도 3 을 참조해 보면, 인쇄회로기판(200)에 카메라 렌즈 모듈(300)이 광축 정렬된 후 접착되어 조립된 상태에서 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 상에 동심원 상으로 배열 설치되는 다수의 자외선 조사부(110)들을 통해 자외선을 조사하여 이미지 센서(210)가 실장된 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 간을 접착하는 접착제를 자외선 경화하고 있음을 볼 수 있다.
즉, 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 상에 동심원 상으로 다수의 자외선 조사부(110)들이 배열 설치되어 환형 프레임(121) 중심에서 자세 조정되는 카메라 렌즈 모듈(300)로 동일한 조사 거리로 자외선들이 조사됨으로써 균일한 자외선 조사가 가능하다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 광축 정렬된 상태에서 균일한 자외선 조사가 가능함으로써 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 정밀도 저하없이 정확하게 접착하여 조립할 수 있으므로, 카메라 정밀도를 향상할 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 심부 경화용 자외선 조사부(111)는 각도 조정 가능하지 않도록 구현될 수 있다. 예컨대, 심부 경화용 자외선 조사부(111)가 본체(120) 하부에 고정 설치됨으로써 각도 조정 가능하지 않아, 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하도록 구현될 수 있다.
도 2 를 참조해 보면, 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하도록 심부 경화용 자외선 조사부(111)가 각도 조정 가능하지 않도록 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 하부에 나사 결합 방식 등을 이용해 고정 설치되어 있음을 볼 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해, 심부 경화용 자외선 조사부(111)들이 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하여 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 심부까지 자외선을 투과시켜 접착면 내측의 접착제를 자외선 경화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 표면 경화용 자외선 조사부(112)는 자외선 조사 사각을 회피할 수 있도록 각도 조정 가능하도록 구현될 수 있다. 예컨대, 표면 경화용 자외선 조사부(112)가 자세 조정부(130) 상부와, 본체(120) 상부 및 본체(120) 하부에 수직 방향으로 회전 가능하도록 설치됨으로써 수직 방향으로 각도 조정 가능하여 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하도록 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2 를 참조해 보면, 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하도록 표면 경화용 자외선 조사부(112)가 각도 조정 가능하도록 자세 조정부(130) 상부와, 본체(120)의 일측이 개구된 환형 프레임(121) 상부 및 하부에 수직 방향으로 힌지 결합 방식 등으로 회전 가능하도록 설치되어 있음을 볼 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치(100)는 카메라를 구성하는 부품들을 조립하여 카메라를 제작하는 카메라 조립 장치의 일부 구성으로 구현되므로, 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 카메라 조립 장치의 다른 구성들에 의해 방해를 받아 자외선 조사가 이루어지지 않는 사각지대가 발생할 수 있으나, 표면 경화용 자외선 조사부(112)들의 각도 조정을 통해 자외선 조사 사각을 회피할 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해, 표면 경화용 자외선 조사부(112)들이 인쇄회로기판(200)에 실장된 이미지 센서(210)의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 사각지대를 회피하면서 조사하여 인쇄회로기판(200)과 카메라 렌즈 모듈(300) 접착면 외측의 접착제를 자외선 경화시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치는 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 접착하여 조립시, 광축 정렬된 상태에서 사각지대 없이 균일한 자외선 조사가 가능함으로써 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)에 카메라 렌즈 모듈을 정밀도 저하없이 정확하게 접착하여 조립할 수 있으므로, 카메라 정밀도를 향상할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 카메라 렌즈 모듈 조립 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치
110 : 자외선 조사부
111 : 심부 경화용 자외선 조사부
112 : 표면 경화용 자외선 조사부
120 : 본체
121 : 환형 프레임
122 : 자세 조정부 결합부
130 : 자세 조정부
131 : 그리퍼
132 : 그리퍼 구동부
133 : 본체 결합부
200 : 인쇄회로기판
210 : 이미지 센서
300 : 카메라 렌즈 모듈
310 : 렌즈

Claims (7)

  1. 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판(PCB)과 카메라 렌즈 모듈 간을 접착하는 접착제를 자외선 경화하기 위한 자외선을 조사하는 다수의 자외선 조사부들과;
    다수의 자외선 조사부들이 동심원 상에 배열 설치되어 균일한 자외선 조사가 이루어지도록 하는 본체와;
    본체에 대해 수평 및 수직 방향으로 카메라 렌즈 모듈을 이동시켜 인쇄회로기판에 접착되는 카메라 렌즈 모듈의 자세를 조정하는 자세 조정부를;
    포함하되,
    자외선 조사부가:
    인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서의 각 모서리 부분을 향해 자외선을 수평 방향으로 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판과 카메라 렌즈 모듈 접착면 심부까지 자외선을 투과시켜 접착면 내측의 접착제를 자외선 경화시키는 심부 경화용 자외선 조사부들과;
    인쇄회로기판에 실장된 이미지 센서의 각 변 부분을 향해 자외선을 수직 방향으로 특정 각도 경사지게 조사하도록 구현되어, 인쇄회로기판과 카메라 렌즈 모듈 접착면 외측의 접착제를 자외선 경화시키는 표면 경화용 자외선 조사부들을;
    포함하는 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    심부 경화용 자외선 조사부는:
    각도 조정 가능하지 않도록 구현되는 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    표면 경화용 자외선 조사부는:
    자외선 조사 사각을 회피할 수 있도록 각도 조정 가능하도록 구현되는 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    심부 경화용 자외선 조사부는:
    본체 하부에 고정 설치되는 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    표면 경화용 자외선 조사부는:
    자세 조정부 상부와, 본체 상부 및 본체 하부에 수직 방향으로 회전 가능하도록 설치되는 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    접착제가:
    자외선(UV) 경화 가능한 에폭시(Epoxy)인 카메라 렌즈 모듈의 자외선 경화 장치.
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