KR20050105360A - Focusing method of camera module and system thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 모듈의 포커싱 방법 및 장치에 관한 것으로서, 그 방법은 카메라 모듈의 렌즈를 회전가능한 렌즈홀더로 파지하는 셋팅단계; 상기 렌즈를 회전시키면서 경계면이 있는 차트를 촬영하는 영상획득단계; 상기 획득된 영상으로부터 상기 차트 경계면의 상퍼짐에 대한 표준편차값을 계산하는 영상분석단계; 상기 표준편차값이 기준표준편차값 범위 안에 들어올 때까지 렌즈를 회전시키는 렌즈조정단계; 2차 회귀분석을 통하여 표준편차값이 가장 작은 위치로 렌즈를 회전시키는 보상단계; 를 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for focusing a camera module, the method comprising: a setting step of holding a lens of the camera module with a rotatable lens holder; An image acquisition step of photographing a chart having an interface while rotating the lens; An image analysis step of calculating a standard deviation value of the spread of the chart boundary from the obtained image; A lens adjusting step of rotating the lens until the standard deviation value is within a reference standard deviation value range; A compensation step of rotating the lens to a position where the standard deviation value is the smallest through the second regression analysis; It includes.
본 발명에 의하면 카메라 모듈의 포커싱 공정을 자동으로 수행하여 작업이 신속하며, 검사대상인 카메라 모듈의 화소수에 따라 차트의 위치 및 크기를 조절해야 하는 번거로움이 없고, 또한 오차범위를 보상할 수 있어 정확도가 뛰어나다.According to the present invention, the focusing process of the camera module is automatically performed, and the work is quick, and there is no need to adjust the position and size of the chart according to the number of pixels of the camera module to be inspected, and the error range can be compensated. Excellent accuracy
Description
본 발명은 카메라 모듈의 포커싱 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 검사대상인 카메라 모듈로 차트를 촬영한 영상을 실시간으로 분석하여 최적의 포커싱을 할 수 있는 카메라 모듈의 포커싱 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for focusing a camera module, and more particularly, to a method and apparatus for focusing a camera module capable of optimally focusing by analyzing a video taken by a camera module as an inspection target in real time. .
종래에는 이와 같은 카메라 모듈의 포커싱은 카메라 모듈로 도 4a에 도시된 차트를 촬영하여 얻은 영상을 화상처리장치에 디스플레이한 후에 그 화상을 숙련된 작업자에 의해 최상의 특성을 갖도록 수동으로 조정하는 것이었다. 따라서 작업의 완전성 및 작업시간에 있어서 많은 문제점이 노출되었다. Conventionally, the focusing of such a camera module has been to manually adjust the image to have the best characteristics by a skilled worker after displaying the image obtained by photographing the chart shown in FIG. 4A with the camera module on the image processing apparatus. Therefore, many problems have been exposed in the integrity and working time of the work.
또한 일반적으로 암실분위기에서 수행되는 포커싱공정의 특성상 상기 차트를 촬영하기 위하여 조명이 필요하기 때문에 장치의 필요공간이 크다는 점과, 검사대상인 카메라 모듈의 화소수에 따라 카메라 모듈의 초점거리가 달라지므로 그에 따라 크기 및 위치가 다른 차트를 교체해야 하는 번거로움이 있었다. In addition, due to the nature of the focusing process performed in a dark room atmosphere, since the lighting is necessary to photograph the chart, the required space of the device is large and the focal length of the camera module varies according to the number of pixels of the camera module to be inspected. There was a hassle to replace charts of different sizes and locations.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동으로 카메라 모듈의 렌즈를 회전시켜 정확한 초점으로 포커싱하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for automatically focusing the correct focus by rotating the lens of the camera module.
본 발명의 다른 목적은 포커싱 검사용 차트를 모니터에 디스플레이하는 카메라 모듈의 포커싱 방법 및 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for focusing a camera module for displaying a chart for focusing inspection on a monitor.
본 발명의 또 다른 목적은 검사대상인 카메라 모듈의 화소수에 관계없이 호환가능한 카메라 모듈의 포커싱 방법 및 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for focusing a compatible camera module regardless of the number of pixels of the camera module to be inspected.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 카메라 모듈의 포커싱 방법은 카메라 모듈의 렌즈를 회전가능한 렌즈홀더로 파지하는 셋팅단계; 상기 렌즈를 회전시키면서 경계면이 있는 차트를 촬영하는 영상획득단계; 상기 획득된 영상으로부터 상기 차트 경계면의 상퍼짐에 대한 표준편차값을 계산하는 영상분석단계; 상기 표준편차값이 기준표준편차값 범위 안에 들어올 때까지 렌즈를 회전시키는 렌즈조정단계; 2차 회귀분석을 통하여 표준편차값이 가장 작은 위치로 렌즈를 회전시키는 보상단계; 를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the focusing method of the camera module according to the present invention comprises: a setting step of holding the lens of the camera module to the rotatable lens holder; An image acquisition step of photographing a chart having an interface while rotating the lens; An image analysis step of calculating a standard deviation value of the spread of the chart boundary from the obtained image; A lens adjusting step of rotating the lens until the standard deviation value is within a reference standard deviation value range; A compensation step of rotating the lens to a position where the standard deviation value is the smallest through the second regression analysis; It includes.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 방법에 있어서, 상기 영상분석단계는, 상기 차트에 있는 경계의 상퍼짐을 정량화하여 휘도값을 얻는 단계; 상기 휘도값을 미분하여 가우시안분포를 얻는 단계; 상기 가우시안분포로부터 구하고자 하는 경계면의 값을 가지고 있는 가장 큰 편차의 가우시안분포만 남기고 나머지 부분은 ‘0’으로 치환하여 수정 가우시안분포를 얻는 단계; 상기 수정 가우시안분포에 의해 표준편차값을 얻는 단계; 를 통하여 분석하는 것이 바람직하다. In addition, in the focusing method of the camera module of the present invention, the image analysis step comprises the steps of: quantifying the spread of the boundary in the chart to obtain a luminance value; Differentiating the luminance value to obtain a Gaussian distribution; Obtaining a modified Gaussian distribution by replacing only the Gaussian distribution of the largest deviation having the value of the boundary surface to be obtained from the Gaussian distribution and replacing the remaining portion with '0'; Obtaining a standard deviation value by the corrected Gaussian distribution; It is preferable to analyze through.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 방법에 있어서, 상기 보상단계 후에 상기 렌즈로부터 상기 렌즈홀더를 분리하고 영상획득 및 분석단계를 재실시하는 검사단계; 를 더 포함한 것이 바람직하다. In addition, the focusing method of the camera module of the present invention, after the compensation step of separating the lens holder from the lens and performing the image acquisition and analysis step again; It is preferable to further include.
본 발명에 의한 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 본 차트; 가이드가 형성된 베이스와, 실린더에 의해 상기 가이드를 따라 상하 이동가능한 이동부재와, 상기 이동부재에 고정되어 카메라 모듈의 렌즈에 밀착 또는 분리되는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더를 회전시키는 구동부를 구비한 포커싱 유닛; 및 상기 렌즈가 회전되면서 상기 카메라 모듈이 상기 차트를 촬영한 영상으로부터 실시간으로 표준편차값을 계산하여 기준표준편차값의 범위 안에 들어올 때까지 상기 구동부에 회전신호를 보내는 제어부; 를 포함한다.A focusing apparatus for a camera module according to the present invention, comprising: a chart; Focusing comprising a base formed with a guide, a movable member movable up and down along the guide by a cylinder, a lens holder fixed to the movable member to be in close contact with or separated from a lens of a camera module, and a driving unit for rotating the lens holder. unit; And a controller which rotates the lens and sends a rotation signal to the driving unit until the camera module calculates a standard deviation value in real time from an image of the chart, and falls within a range of a reference standard deviation value. It includes.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 상기 렌즈홀더는 상기 카메라 모듈의 렌즈에 밀착되는 실리콘재질의 하부체와, 외주연에 톱니바퀴가 형성되어 상기 구동부에 의해 회전되는 상부체가 압착되어 형성되되, 상기 하부체와 상부체는 중공된 것이 바람직하다. In addition, in the focusing device of the camera module of the present invention, the lens holder is formed by contacting the lower body of the silicon material in close contact with the lens of the camera module, and the upper body rotated by the drive unit is formed by the cog wheel on the outer periphery is formed. The lower body and the upper body are preferably hollow.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 상기 이동부재와 상기 베이스가 스프링으로 연결되어 상기 이동부재가 상부방향으로 탄지되는 것이 바람직하다. In addition, in the focusing device of the camera module of the present invention, it is preferable that the movable member and the base are connected by a spring so that the movable member is supported upward.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 상기 차트는 흰색과 검정색 줄무늬가 일정한 주기를 가지며 반복되어 있는 것이 바람직하다. In the focusing apparatus of the camera module of the present invention, it is preferable that the chart is repeated with white and black stripes having a certain period.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 상기 차트는 모니터에 디스플레이되는 것이 바람직하다. In the focusing apparatus of the camera module of the present invention, the chart is preferably displayed on a monitor.
또한 본 발명의 카메라 모듈의 포커싱 장치에 있어서, 상기 차트와 렌즈 사이에 초점조정렌즈가 더 부가된 것이 바람직하다. In the focusing apparatus of the camera module of the present invention, it is preferable that a focusing lens is further added between the chart and the lens.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1 및 도 2a 내지 도 2e를 참조하여 본 발명에 의한 포커싱 방법을 설명한다.A focusing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2A to 2E.
카메라 모듈을 고정하고, 회전가능한 렌즈홀더를 하강하여 상기 카메라 모듈의 렌즈에 밀착시킨다.The camera module is fixed, and the rotatable lens holder is lowered to be in close contact with the lens of the camera module.
상기 렌즈홀더에 의해 상기 렌즈를 회전하여 상승 또는 하강시키면서 카메라 모듈로 흰색과 검정색의 경계면이 있는 차트를 촬영하여 영상을 획득한다.The lens is rotated by the lens holder and the image is captured by capturing a chart having a white and black boundary with a camera module while raising or lowering the lens.
상기 획득된 영상으로부터 상기 차트의 경계면의 상퍼짐에 대한 표준편차값을 계산한다. 그 방법은 먼저 상기 경계면의 상퍼짐을 정량화된 데이터값(휘도값)을 도 2a와 같이 표현한다. 그러나 그 자체로는 휘도차를 판별할 수 없기 때문에 이를 미분하여 도 2b의 가우시안분포를 얻는다. 또한 상기 가우시안분포값에는 노이즈가 포함되어 있어 표준편차값을 구하기 힘들기 때문에 구하고자 하는 경계면의 값을 가지고 있는 가장 큰 편차의 가우시안 분포만 남기고 나머지 부분은 ‘0’으로 치환하여 도 2c와 같이 수정 가우시안분포값을 얻는다. 이와 같이 얻어진 수정가우시안 분포는 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 통하여 도 2d와 같이 표준편차값을 얻을 수 있다. The standard deviation value of the spread of the boundary of the chart is calculated from the obtained image. The method first expresses a data value (luminance value) quantified of the spreading of the interface as shown in FIG. 2A. However, since it is not possible to discriminate the luminance difference by itself, it is differentiated to obtain the Gaussian distribution of FIG. 2B. In addition, since the Gaussian distribution value contains noise, it is difficult to obtain a standard deviation value, leaving only the Gaussian distribution of the largest deviation having the boundary value to be obtained and replacing the remaining part with '0', thereby modifying it as shown in FIG. 2C. Obtain the Gaussian distribution. The modified Gaussian distribution thus obtained can obtain a standard deviation value as shown in FIG. 2D through Equations 1 and 2 below.
(X1: X축의 시작 X좌표값, X2: X축의 마지막 X좌표값, I'(X): X위치의 휘도의 미분값, : X의 통계적인 평균값, σ: 상퍼짐량의 척도가 되는 표준편차)(X 1 : Start X coordinate value of X axis, X 2 : Last X coordinate value of X axis, I '(X): Derivative value of luminance at X position, Is the statistical mean of X, σ is the standard deviation that is a measure of the amount of
상기와 같이 계산된 표준편차값이 작을수록 초점이 잘 맞는 것이며, 현재의 위치에서 얻어진 표준편차값이 설정된 기준표준편차값의 범위 내인지를 판별한다. 만약 현재의 위치에서 얻어진 표준편차값이 기준표준편차값의 범위 밖이라면 상기 렌즈홀더를 더 회전시켜 영상을 획득하고 표준편차값을 계산하는 단계를 반복적으로 수행하여 기준표준편차값 범위 내인 위치를 찾는다.The smaller the standard deviation value calculated as described above, the better the focus is obtained, and it is determined whether the standard deviation value obtained at the current position is within the set standard standard deviation value. If the standard deviation value obtained at the current position is outside the standard standard deviation value, the lens holder is further rotated to acquire an image and calculate the standard deviation value repeatedly to find a position within the standard standard deviation value range. .
이와 같이 표준편차값이 기준표준편차값 범위 내인 위치를 찾으면 2차 회귀분석을 하여 가장 초점이 정확한 위치를 찾아 렌즈를 회전시키는 offset보상을 한다. 도 2e의 a곡선은 상기 수학식에 의해 계산된 데이터값(리얼값)이고, b곡선은 상기 데이터값을 2차 회귀분석(커브피팅)하여 얻어진 곡선으로서, b곡선 중 가장 작은 값이 가장 초점이 정확한 위치가 되는 것이다. 이와 같은 2차 회귀분석을 통하여 상기 렌즈홀더의 자체무게와 이를 밀착하기 때문에 발생하는 렌즈의 눌림현상으로 인한 오차도 수정가능한 것이다. In this way, if the standard deviation value is found within the standard standard deviation value range, the second regression analysis is performed to find the most accurate position and offset compensation for rotating the lens. The curve a of FIG. 2E is a data value (real value) calculated by the above equation, and the curve b is a curve obtained by performing secondary regression analysis (curve fitting) on the data value, and the smallest value among the curves b is the focal point. This is the exact location. Through such a second regression analysis, the error due to the lens pressing phenomenon caused by the contact with the weight of the lens holder itself can be corrected.
상기 offset보상을 한 후에 렌즈홀더를 상승시켜 상기 렌즈로부터 분리시킨 상태에서 상기의 영상획득 및 표준편차를 계산하는 영상분석단계를 재실시한다. 이것은 조정된 렌즈위치가 최적의 포커싱인지를 확인하기 위하여 상기 렌즈홀더를 제거한 상태에서 최종적으로 포커싱을 검사하는 것으로서, 이 때의 표준편차값이 기준표준편차값 범위 내이면 포커싱은 완료된다. After the offset compensation, the image analysis step of calculating the image acquisition and the standard deviation with the lens holder raised and separated from the lens is performed again. This is a final inspection of focusing with the lens holder removed to confirm that the adjusted lens position is optimal focusing. If the standard deviation value is within the reference standard deviation value range, the focusing is completed.
도 3a를 참조하여 본 발명에 의한 카메라 모듈의 포커싱 장치의 구성을 설명하면, 본 장치는 차트(10), 포커싱 유닛(20), 제어부(미도시) 및 초점조정렌즈(30)를 포함하여 이루어진다. Referring to FIG. 3A, a configuration of a focusing apparatus for a camera module according to the present invention will be described. The apparatus includes a chart 10, a focusing unit 20, a controller (not shown), and a focusing lens 30. .
상기 차트(10)는 도 4b에 나타난 바와 같이, 흰색과 검정색 줄무늬의 경계가 일정한 주기를 가지며 반복되어 있다. 더욱 중요하게는 상기 차트(10)가 모니터에 디스플레이된다는 것이다. 카메라 모듈의 포커싱에 있어서, 필요에 따라서는 다수개의 차트를 순차적으로 촬영해야 할 경우가 있는데, 본 발명에서는 차트를 직접 설치하지 아니하고 이를 모니터에 디스플레이하기 때문에 다수개의 차트를 순차적으로 모니터에 디스플레이함으로써 종래와 같이 차트를 교체할 필요가 없는 것이다. 또한 포커싱 공정은 일반적으로 암실분위기에서 수행하므로, 종래의 차트를 촬영하기 위해서는 별도의 조명이 필요하지만 본 발명에 의하면 모니터의 특성상 별도의 조명이 불필요하다. In the chart 10, as shown in FIG. 4B, the boundary between the white and black stripes is repeated at regular intervals. More importantly, the chart 10 is displayed on the monitor. In focusing a camera module, it is sometimes necessary to take a plurality of charts sequentially as needed. In the present invention, since the charts are not directly installed and displayed on the monitor, the plurality of charts are sequentially displayed on the monitor. There is no need to change the chart as shown. In addition, since the focusing process is generally performed in a dark room atmosphere, a separate illumination is required to take a conventional chart, but according to the present invention, a separate illumination is not necessary due to the characteristics of the monitor.
상기 포커싱 유닛은 실린더(23)가 고정되고 가이드(21a)가 있는 베이스(21), 상기 실린더(23)의 실린더로드(23a)에 연결되어 상하 이동가능한 이동부재(22), 상기 이동부재에 내장되어 역시 상하 이동가능한 구동부(24) 및 렌즈홀더(25)를 포함하여 구성된다. The focusing unit includes a base 21 having a cylinder 23 fixed therein and a guide 21a, a moving member 22 connected to a cylinder rod 23a of the cylinder 23 and movable up and down, and embedded in the moving member. And a driving unit 24 and a lens holder 25 which are also movable up and down.
또한, 상기 이동부재(22)의 측부와 상기 베이스(21)의 상부를 스프링(26)으로 연결하여 상기 이동부재(22)는 상부방향으로 탄지된다. 이와 같이 상기 이동부재(22)를 상부방향으로 탄지하는 것은 카메라 모듈(40)을 포커싱할 때, 포커싱 장치 자체의 무게에 의해 카메라 모듈의 렌즈(40b)가 눌리게 되어 오차가 발생하게 되는데, 이러한 오차를 최소화 하기 위한 구성이다. In addition, the side of the movable member 22 and the upper portion of the base 21 by connecting the spring 26, the movable member 22 is supported in the upper direction. As described above, when the moving member 22 is fingered upward, when the camera module 40 is focused, the lens 40b of the camera module is pressed by the weight of the focusing device itself, thereby causing an error. This configuration is designed to minimize errors.
또한 상기 베이스(21)의 일측에는 스톱퍼(27)가 형성되고, 상기 이동부재(22)의 대응되는 위치에 바(27a)가 형성되어 있다. 포커싱을 위하여 실린더(23)를 압축하여 이동부재(22)를 하강시킬 때, 상기 스톱퍼(27)와 바(27a)에 의해 일정 정도 이상의 하강을 막기 위한 구성이다. In addition, a stopper 27 is formed at one side of the base 21, and a bar 27a is formed at a corresponding position of the movable member 22. When the moving member 22 is lowered by compressing the cylinder 23 for focusing, the stopper 27 and the bar 27a prevent the lowering of a predetermined level or more.
상기 제어부는 렌즈(40b)가 회전하면서 촬영한 영상으로부터 경계면의 상퍼짐에 대한 표준편차값을 실시간으로 계산하여 기준 표준편차값의 범위 안에 들어올 때까지 구동부(24)에 회전신호를 보내는 구성이다.The control unit calculates in real time a standard deviation value of the upper surface deviation of the boundary from the image photographed while the lens 40b rotates, and sends a rotation signal to the driving unit 24 until it falls within the range of the standard standard deviation value.
상기 초점조정렌즈(30)는 후술한다.The focusing lens 30 will be described later.
도 3b에 도시된 바와 같이, 이동부재(22)의 내부에는 구동부(24)와 렌즈홀더(25)가 내장되어 있다. 또한 상기 구동부(24)는 구동모터(24a) 및 동력전달수단으로 이루어져 있으며, 상기 동력전달수단은 구동모터(24a)의 회전축(24b)과 결합된 주동롤러(24c)와, 타이밍벨트(24d)와, 종동롤러(24e)로 구성되고 상기 종동롤러(24e)의 하부에는 기어가 일체형성되어 있다. As shown in FIG. 3B, the driving unit 24 and the lens holder 25 are embedded in the moving member 22. In addition, the drive unit 24 is composed of a drive motor 24a and a power transmission means, the power transmission means is a main roller 24c coupled with the rotating shaft 24b of the drive motor 24a, and the timing belt 24d And a driven roller 24e, and a gear is integrally formed under the driven roller 24e.
도 3c를 참조하면, 렌즈홀더(25)는 상부체(25a)와 하부체(25b)가 압착되어 형성된다. 상기 상부체(25a)는 상기 종동롤러(24e)의 하부에 형성된 기어와 연동되도록 외주면에 톱니바퀴가 형성되어 있으며, 하부체(25b)는 회동부(40a)에 밀착될 수 있도록 실리콘재질로 형성된다. 또한 렌즈(40a)를 통하여 차트(10)를 촬영할 수 있도록 상기 상부체(25a)와 하부체(25b)는 중공되어 이루어진다. Referring to FIG. 3C, the lens holder 25 is formed by compressing the upper body 25a and the lower body 25b. The upper body 25a is formed with a cog wheel on an outer circumferential surface so as to be interlocked with a gear formed at the lower portion of the driven roller 24e, and the lower body 25b is made of silicon material to be in close contact with the rotating part 40a. do. In addition, the upper body 25a and the lower body 25b are hollow so that the chart 10 can be photographed through the lens 40a.
도 5a는 카메라 화소수에 따른 초점거리와 차트의 크기를 나타낸 것이다. 예를 들면, 30만 화소급의 카메라 모듈(40)의 포커싱을 위하여는 약 40cm의 차트(12)가 카메라 모듈(40)로부터 약 35cm 떨어진 거리에 설치하여야 하며, 화소수가 메가픽셀(Mega Pixel)인 경우 약 100cm의 차트(11)가 카메라 모듈(40)로부터 약 80cm 떨어진 거리에 설치하여야 한다. 따라서 검사대상이 되는 카메라 모듈의 화소수에 따라 차트의 크기 및 설치장소를 달리 하여야 하는 불편을 덜기 위하여 본 발명에서는 도 5b와 같이 렌즈와 차트 사이에 초점조정렌즈(30)를 설치한 것이다. 즉, 본 발명에 의하면 상기의 예에서 메가픽셀에 적용되도록 약 100cm의 차트(11)를 카메라 모듈(40)로부터 약 80cm 떨어진 거리에 설치한 것을 교체 또는 위치 변경을 하지 아니하더라도 렌즈와 차트 사이에 볼록렌즈인 초점조정렌즈(30)를 게재하여 초점거리를 조정함으로써 30만 화소급 카메라 모듈의 포커싱에 필요한 차트와 동일한 상(12')를 얻어 검사를 할 수 있는 것이다. 5A illustrates a focal length and chart size according to the number of camera pixels. For example, for focusing a 300,000 pixel camera module 40, a chart 12 of about 40 cm should be installed at a distance of about 35 cm from the camera module 40, and the number of pixels is mega pixel. If the chart 11 of about 100cm should be installed at a distance of about 80cm from the camera module 40. Therefore, in order to reduce the inconvenience of having to change the size and installation location of the chart according to the number of pixels of the camera module to be inspected, the focusing lens 30 is installed between the lens and the chart as shown in FIG. 5B. That is, according to the present invention, even if the chart 11 of about 100 cm is installed at a distance of about 80 cm from the camera module 40 so as to be applied to the megapixel in the above example, the lens and the chart are not replaced or replaced. By placing the focusing lens 30, which is a convex lens, and adjusting the focal length, an image 12 'similar to the chart required for focusing a 300,000-pixel camera module can be obtained and inspected.
도 3a를 참조하여 본 발명에 의한 포커싱 장치의 작용을 설명하면, 카메라 모듈(40)의 화소수에 맞게 초점조정렌즈(30)를 설치하고, 실린더(23)를 압축시켜 실린더로드(23a)가 상기 실린더(23) 내로 삽입되면서 상기 바(27a)가 스톱퍼(27)에 이를 때까지 상기 이동부재(22)는 상기 베이스(21)의 가이드(21a)를 따라 하강하게 된다. 이에 의해 상기 이동부재(22)에 내장된 렌즈홀더(25)도 하강하게 되는데, 상기 렌즈홀더의 하부체(25b)를 카메라 모듈의 회동부(40a)에 밀착시킨다. 제어부의 회전신호를 입력받아 구동모터(24a)가 회전되면, 그 회전력은 상기 동력전달수단에 의해 상기 렌즈홀더의 상부체(25a)에 전달되어 상기 렌즈홀더(25) 및 회동부(40a)를 회전시킨다. 이에 의해 렌즈(40b)가 회전되면서 상승 또는 하강하면서 카메라 모듈(40)이 렌즈홀더(25)의 중공된 부위를 통하여 비춰지는 차트(10)를 촬영하여 획득된 영상으로부터 제어부에서 실시간으로 차트 경계면의 표준편차값을 계산하여 설정된 기준표준편차값 범위 내인지를 판별하고, 기준표준편차값 범위 내에 들어올 때까지 구동모터(24a)에 회전신호를 보낸다. 이에 의해 기준표준편차값 범위 내에 들어오는 위치로 렌즈(40a)를 회전시킨 후에 2차 회귀분석을 하여 표준편차값이 가장 작은 위치를 찾아 렌즈(40b)를 회전시킨다. 마지막으로 실린더(23)를 신장시켜 실린더로드(23a)에 결합되어 있는 이동부재(22) 및 이에 내장된 렌즈홀더(25)를 상승시킨 상태에서 상기 차트(10)를 촬영한 영상을 분석하여 초점이 잘 맞는지를 재확인함으로써 수행된다. Referring to FIG. 3A, the operation of the focusing apparatus according to the present invention will be described. The focusing lens 30 is installed in accordance with the number of pixels of the camera module 40, and the cylinder 23 is compressed to compress the cylinder 23. The moving member 22 is lowered along the guide 21a of the base 21 until the bar 27a reaches the stopper 27 while being inserted into the cylinder 23. As a result, the lens holder 25 embedded in the moving member 22 is also lowered, and the lower body 25b of the lens holder is brought into close contact with the pivot 40a of the camera module. When the driving motor 24a is rotated in response to the rotation signal of the controller, the rotational force is transmitted to the upper body 25a of the lens holder by the power transmission means to move the lens holder 25 and the rotating unit 40a. Rotate As a result, as the lens 40b is rotated, the camera module 40 photographs the chart 10 reflected through the hollow portion of the lens holder 25 while the lens 40b is rotated. The standard deviation value is calculated to determine whether it is within the set reference standard deviation value range, and a rotation signal is sent to the drive motor 24a until it falls within the reference standard deviation value range. As a result, the lens 40a is rotated to a position that falls within the reference standard deviation value range, and then, the second regression analysis is performed to find a position where the standard deviation value is the smallest and rotate the lens 40b. Finally, the image of the chart 10 is analyzed and focused while the cylinder 23 is extended to raise the movable member 22 coupled to the cylinder rod 23a and the lens holder 25 embedded therein. This is done by rechecking if this fits well.
본 발명에 의하면 육안에 의한 수동조절방식에 비해 작업의 완전성이 뛰어나며, 검사시간을 단축할 수 있다.According to the present invention, the completeness of the work is superior to the manual control method by the naked eye, and the inspection time can be shortened.
또한 종래에는 카메라 모듈의 검사시 다수개의 영상검사용 및 포커싱용 차트를 순서에 따라 교체해야 했으나 본 발명에 의하면 하나의 모니터에 순차적으로 하나 이상의 차트를 디스플레이함으로써 작업이 원활해진다. 더욱이 모니터의 특성상 별도의 조명장치 없이도 암실분위기에서의 작업이 가능하다. In addition, in the prior art, a plurality of image inspection and focusing charts had to be replaced in order when the camera module was inspected. However, according to the present invention, one or more charts are sequentially displayed on one monitor to facilitate the operation. Moreover, due to the nature of the monitor, it is possible to work in the dark atmosphere without a separate lighting device.
또한 카메라 모듈과 상기 차트 사이에 초점조정렌즈를 구비함으로 인해 다양한 화소수를 가진 카메라 모듈에 호환이 가능한 효과도 있다. In addition, by providing a focusing lens between the camera module and the chart, there is an effect that is compatible with a camera module having a variety of pixels.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .
도 1은 본 발명에 의한 카메라 모듈의 포커싱 방법의 순서도이다. 1 is a flowchart of a focusing method of a camera module according to the present invention.
도 2a는 경계면이 있는 차트를 카메라 모듈로 촬영하여 상기 경계면의 상퍼짐을 정량화한 휘도값이다.2A is a luminance value obtained by photographing a chart having an interface with a camera module to quantify the spread of the interface.
도 2b 및 도 2c는 상기 휘도값을 미분하여 얻은 가우시안분포 및 수정 가우시안분포이다.2B and 2C are Gaussian distribution and modified Gaussian distribution obtained by differentiating the luminance value.
도 2d는 상기 수정 가우시안분포로부터 계산된 표준편차값이다.2D is a standard deviation value calculated from the modified Gaussian distribution.
도 2e는 상기 계산된 표준편차의 데이터값과 2차회귀분석을 통해 얻은 값을 나타낸 것이다.Figure 2e shows the data value of the calculated standard deviation and the value obtained by the second regression analysis.
도 3a, 도 3b, 도 3c는 각각 본 발명에 의한 카메라 모듈의 포커싱 장치의 사시도, 절개 사시도 및 주요부품도이다.3A, 3B, and 3C are a perspective view, a cutaway perspective view, and a main part of the focusing device of the camera module according to the present invention, respectively.
도 4a는 종래 육안으로 포커싱 검사를 할 때 이용되던 차트이고, 도 4b는 본 발명에 의해 모니터에 디스플레이된 차트를 나타낸 것이다.4A is a chart used when performing a focusing test with the naked eye, and FIG. 4B is a chart displayed on a monitor according to the present invention.
도 5a는 카메라 화소수에 따른 초점거리와 차트의 크기를 나타낸 것이고, 도 5b는 본 발명에 따른 초점조정렌즈의 적용예이다.5A shows the focal length and the size of the chart according to the number of camera pixels, and FIG. 5B shows an application example of the focusing lens according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10, 11, 12: 차트10, 11, 12: chart
20: 포커싱 유닛20: focusing unit
21: 베이스 21a: 가이드21: Base 21a: Guide
22: 이동부재 22a: 가이드홈22: moving member 22a: guide groove
23: 실린더 23a: 실린더로드23: cylinder 23a: cylinder rod
24: 구동부 24a: 구동모터 24b: 회전축24: drive unit 24a: drive motor 24b: rotary shaft
24c: 주동롤러 24d: 타이밍벨트 24e: 종동롤러24c: driven roller 24d: timing belt 24e: driven roller
25: 렌즈홀더 25a: 상부체 25b: 하부체25: lens holder 25a: upper body 25b: lower body
26: 스프링 27: 스톱퍼 27a: 바26: spring 27: stopper 27a: bar
30: 초점조정렌즈30: focusing lens
40: 카메라 모듈 40a: 회동부 40b: 렌즈40: camera module 40a: rotating part 40b: lens
Claims (9)
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2004
- 2004-04-30 KR KR1020040030467A patent/KR20050105360A/en not_active Application Discontinuation
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