KR20070081835A - 카메라모듈 초점조정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라모듈 초점조정 장치에 관한 것으로서, 저화소에서 고화소에 이르기까지 이미지센서의 화소수 종류에 상관없이 카메라모듈의 초점조정을 수행할 수 있으며, 특히 고화소 카메라모듈에 있어서 초점조정 평가의 자동화 구현 능력을 향상시킬 수 있으며 소형의 공간에서 고신뢰성의 작업이 가능한 카메라모듈 초점조정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 카메라모듈 초점조정 장치는, 피조정체인 카메라모듈이 장착되는 장착지그가 구비된 하부프레임; 상기 하부프레임에 그 일단이 고정되고 상기 하부프레임에 수직되도록 설치된 수직프레임; 및 상기 수직프레임에 대하여 상하이동가능하도록 상기 수직프레임에 결합된 이동체를 포함하고, 상기 이동체는, a) 광원조사수단이 구비된 라이트박스(LIGHT BOX); b) 상기 라이트박스의 하부에 장착되고, 내부에 초점차트(FOCUSING CHART)가 구비된 차트프레임; c) 상기 차트프레임의 하부에 결합되고, 내부에 중공부가 형성된 하우징(HOUSING); d) 상기 하우징 내부에 장착되고, 상기 초점차트로부터 소정거리 이격되어 상하 이동가능한 렌즈하우징과 상기 렌즈하우징 내부에 장착된 복수의 렌즈군으로 구성되며, 상기 렌즈하우징의 최상부에 장착되는 렌즈는 오목렌즈이며 상기 렌즈하우징의 최하부에 장착되는 렌즈는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 어댑트렌즈부(ADAPT LENS);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

초점조정, 포커싱, 카메라모듈, 어댑트렌즈, 초점차트, 이동체

Description

카메라모듈 초점조정 장치{FOCUSING APPARATUS OF CAMERA MODULE}

도 1a는 일반적인 COB 타입 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 1b는 일반적인 COB 타입 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도.

도 2는 종래기술에 의한 카메라모듈의 초점조정용 작업장 부스(booth)의 개략도.

도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명에 따른 카메라모듈에 대한 초점조정 장치의 사시도, 측면도 및 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 초점조정 장치에 있어서의 이동체의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 의한 초점조정 장치에 있어서의 이동체의 동작 전후를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 어댑트렌즈부의 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 카메라모듈의 초점조정 방법에 대한 공정 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 카메라모듈 초점조정 장치 10 : 카메라모듈

20 : 하부프레임 21 : 장착지그

30 : 수직프레임 40 : 이동체

41 : 라이트박스 42 : 차트프레임

421 : 초정조정용 차트 43 : 하우징

44 : 어댑트렌즈부 441 : 렌즈하우징

442 : 복수의 렌즈군

본 발명은 카메라모듈에 대한 초점조정 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 모바일용 단말기에 적용되는 카메라모듈에 있어서 어댑트렌즈부 구성을 포함하여 저화소에서 고화소에 이르기까지 이미지센서의 화소수 종류에 상관없이 카메라모듈의 초점조정을 수행할 수 있으며, 특히 고화소 카메라모듈에 있어서 초점조정 평가의 자동화 구현 능력을 향상시킬 수 있으며 소형의 공간에서 고신뢰성의 작업이 가능한 카메라모듈 초점조정 장치에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 모바일용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈 은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 700만 화소의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(OPTICAL ZOOM) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈(CCM:COMPACT CAMERA MOUDULE)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(TOY CAMERA) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.

통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(CHIP ON BOARD), COF(CHIP ON FLEXIBLE) 등의 방식으로 제작되는 바, 그 중에서 COB 방식의 대표적인 구조를 아래 도시된 도면을 참조하여 그 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1a는 COB 타입 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 1b는 COB 타입 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도로서, 일반적인 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(12)가 와이어 본딩 방식에 의해서 장착된 프린트기판(11)이 플라스틱 재질의 하우징(13) 하부에 결합되고 상기 하우징(13) 상부로 연장된 경통(14)에 하부로 원통형 몸체(15)가 연장된 렌즈배럴(16)이 결합됨에 의해서 제작된다.

상기 카메라 모듈(10)은 경통(14) 내주면에 형성된 암나사부(14a)와 원통형 몸체(15)의 외주면에 형성된 숫나사부(15a)의 나사 결합으로 하우징(13)과 렌즈배럴(16)이 상호 결합된다.

이때, 상기 프린트기판(11)의 상면, 즉 렌즈배럴(16)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 상기 프린트기판(11)의 하면에 부착된 이미지센서(12) 사이에는 IR 필터(18)가 결합됨으로써, 이미지센서(12)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.

상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(12)의 표면에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(13) 상단에 체결된 렌즈배럴(16)를 회전시키면서 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(16)을 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.

상기와 같은 구조의 카메라 모듈(10)은, 상기 하우징(13)의 저면에 장착된 이미지센서(12)와 대응되는 렌즈(L)가 장착된 렌즈배럴(16)을 좌, 우 회전시켜 상기 이미지센서(12)의 수광 영역에 렌즈(L)의 정확한 초점이 결정되도록 하기 위하여, 상기 이미지센서(12)에 촬상된 이미지를 작업자가 직접 육안으로 확인하고 촬상 이미지가 선명해질 때까지 상기 이미지센서(12)와 렌즈(L) 사이의 거리를 조절하게 되며, 상기 이미지센서(12)에 촬상된 이미지가 최대로 선명해졌을 때 렌즈(L)의 위치가 고정되도록 상기 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 접착 고정이 이루어지게 된다.

또한, 상기 하우징(13)의 상부에 가결합된 렌즈배럴(16) 상부에 해상도 차트(도면 미도시)를 위치시키고 상기 해상도 차트의 이미지가 이미지센서(12)를 통해 촬상된 제어인자 중 콘트라스트(CONTRAST)값 등을 추출하여 추출된 콘트라스트값의 비교에 의해서 초점 조정이 이루어지도록 한다.

한편, 이러한 초점 조정 작업에 있어서, 종래기술에 의하면 도 2에 도시된 바와 같이 작업장 부스(1)로 이루어진 일정 검사구역 내에서 작업자가 일차적으로 작업대(2) 상에 형성된 카메라모듈 안착부(3)에 카메라모듈을 장착하게 되면 작업장 부스 상면에 구비된 광원(4)에 의하여 초점차트(5)의 이미지를 투영하여 모니터(6)에 디스플레이하게 된다. 즉, 작업자는 모니터(6)에 디스플레이되는 초점차트(5) 이미지의 선명도 등을 고려하여 초점차트(5)의 이미지가 정확하게 투영될 때까지 카메라모듈의 렌즈배럴을 좌우로 회전 조정하여 초점조정 공정을 수행하게 된다. 여기서, 도 2는 종래기술에 의한 카메라모듈의 초점조정용 작업장 부스(booth)의 개략도를 나타낸다.

그러나, 종래의 카메라모듈 초점조정 작업에 있어서는, 검사구역인 작업장 부스(1) 내의 실거리에 해당하는 지점에 초점차트(5)를 위치시켜 작업을 진행하였는데, VGA 등과 같은 저화소 카메라모듈에서는 카메라모듈의 렌즈유닛으로부터 초점차트까지의 거리(실질적으로 작업장 부스 내의 작업대로부터 작업장 부스 상면까지의 거리와 유사)에 해당하는 초점거리가 짧아서 문제가 없었으나, 현재와 같은 1 MEGA PIXEL 이상의 고화소 카메라모듈로 갈수록 카메라모듈의 심도가 깊어져 초점 거리는 그만큼 더 길어지게 된다. 이는 초점거리가 카메라모듈에 포함된 렌즈의 심도에 의하여 결정되며 이 초점거리는 렌즈의 심도에 비례하기 때문이다.

결국, 실거리인 초점거리가 길어지게 된다는 것은 초점조정작업을 수행하기 위한 작업부스의 높이가 실거리인 초점거리만큼 높아져야만 함을 의미한다. 아래 도표 1에서 확인되는 바와 같이, 가령 2 MEGA PIXEL 이상의 화소수를 갖는 카메라모듈의 초점조정작업의 수행을 위하여는 7000 ㎜ 이상의 작업부스의 높이가 필요하며 또한 이에 준하는 작업장의 공간이 필요하게 된다. 여기서 표 1은 화소수에 대응하여 필요한 초점거리를 나타낸 것이다.

또한 이러한 작업부스 높이가 증가함에 따라 작업부스 상부에 설치되는 광원 조건 설정이 곤란하여 초점조정 또는 초점조정에 대한 평가의 정확도가 떨어져서 제품 불량이 증대하는 문제점이 발생하게 된다.

화소수	VGA	1 MEGA PIXEL	1.3 MEGA PIXEL	2 MEGA PIXEL	3 MEGA PIXEL
초점거리	600 ㎜	950 ㎜	1200 ㎜	7000 ㎜	7000 ㎜ 이상

따라서, 본 발명은 종래 카메라모듈에서의 초점조정 수행 과정에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 저화소에서 고화소에 이르기까지 이미지센서의 화소수 종류에 상관없이 카메라모듈의 초점조정을 수행할 수 있으며, 특히 고화소 카메라모듈에 있어서 초점조정 평가의 자동화 구현 능력을 향상시킬 수 있으며 소형의 공간에서 고신뢰성의 작업이 가능한 카메라모듈 초점조정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 피조정체인 카메라모듈이 장착되는 장착지그가 구비된 하부프레임; 상기 하부프레임에 그 일단이 고정되고 상기 하부프레임에 수직되도록 설치된 수직프레임; 및 상기 수직프레임에 대하여 상하이동가능하도록 상기 수직프레임에 결합된 이동체를 포함하고, 상기 이동체는, a) 광원조사수단이 구비된 라이트박스(LIGHT BOX); b) 상기 라이트박스의 하부에 장착되고, 내부에 초점차트(FOCUSING CHART)가 구비된 차트프레임; c) 상기 차트프레임의 하부에 결합되고, 내부에 중공부가 형성된 하우징(HOUSING); d) 상기 하우징 내부에 장착되고, 상기 초점차트로부터 소정거리 이격되어 상하 이동가능한 렌즈하우징과 상기 렌즈하우징 내부에 장착된 복수의 렌즈군으로 구성되며, 상기 렌즈하우징의 최상부에 장착되는 렌즈는 오목렌즈(-)이며 상기 렌즈하우징의 최하부에 장착되는 렌즈는 볼록렌즈(+)인 것을 특징으로 하는 어댑트렌즈부(ADAPT LENS);를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 초점조정 장치에 의하여 달성된다.

또한, 상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 4매 내지 6매의 렌즈로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 50°내지 70°의 화각(FIELD ANGLE)을 갖는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 3번 내지 30번의 색수차(F Number)를 갖도록 조합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 카메라 모듈 초점 조정 장치 및 초점 조정 방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

카메라모듈의 초점조정 장치

도 3a 내지 도 3c는 각각 본 발명에 따른 카메라모듈에 대한 초점조정 장치의 사시도, 측면도 및 정면도를 나타낸다.

본 발명에 의한 카메라모듈 초점조정 장치(100)는 크게 피조정체인 모바일용 카메라모듈(10)이 장착되는 장착지그(21)가 구비된 하부프레임(20)과, 상기 하부프레임(20)에 그 일단이 고정되고 상기 하부프레임(20)에 수직되도록 설치된 수직프레임(30)과, 상기 수직프레임(30)에 대하여 상하이동가능하도록 상기 수직프레임(30)에 결합된 이동체(40)로 구성된다.

하부프레임(20)은 본 발명에 의한 초점조정장치(100)를 전체적으로 수평이 되도록 지지하는 역할을 함과 동시에 그 상부에 피조정체인 카메라모듈(10)을 장착하기 위한 카메라모듈 장착지그(JIG)(21)가 구비되어 있다. 즉, 상기 카메라모듈 장착지그(21)는 내부에 초점 조정을 하기 위하여 샘플링된 카메라모듈(10)이 안착되며, 상기 카메라 모듈(10)의 커넥터(도면 미도시)가 연결될 수 있도록 하단부는 회로보드가 내장된 소켓 형태로 제작됨이 바람직하며, 상기 카메라모듈 장착지그 (21)는 라이트박스(41) 외측 또는 소정의 작업부스 내측에 설치된 단말수단(미도시)과 전기적 접속 가능하게 연결되어 있다.

따라서, 상기 카메라모듈 장착지그(21)는 단말수단에 내장된 수치연산부의 수치 산출 값에 의해서 전기적 구동이 이루어지게 되며, 상기 단말수단을 통한 전기적 신호의 인가에 의한 포커싱 모터(미도시)의 구동에 의해서 카메라모듈 장착지그(21)에 장착된 카메라 모듈(10)의 렌즈유닛이 회전되면서 카메라 모듈(10)의 초점 조정이 이루어질 수 있다. 물론, 이러한 자동 초점조정 수단에 의한 수행공정 이외에도 작업자에 의한 수동 초점조정도 가능하다.

수직프레임(30)은, 상기 하부프레임(20)에 수직되도록 설치되어 종형 지지대로서의 역할을 하며, 상기 하부프레임(20)에 그 일단이 고정되고 그 타단부에는 후술하는 이동체(40)가 결합된다. 상기 수직프레임(30)의 내측면에는 가이드 등과 같이 상기 이동체(40)가 상하로 이동할 수 있는 수단이 구비되어 있다.

이동체(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직프레임(30)에 대하여 상하이동가능하도록 결합된 형태를 띠고 있으며, 상기 이동체(40)는 그 상부로부터 라이트박스(LIGHT BOX)(41)와 차트프레임(CHART FRAME)(42) 및 하우징(HOUSING)(43) 구성이 순차적으로 결합된 조립체로 이루어지며, 상기 하우징(43)의 내부에는 어댑트렌즈부(44)가 내재되어 있다. 도 4는 본 발명에 의한 초점조정 장치에 있어서의 이동체의 분해 사시도를 나타낸다.

여기서, 상기 이동체(40)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 피조정체인 카메라모듈(10)을 상기 하부프레임(20)의 장착지그(21)에 장착할 경우(도 5의 동작 전 단 계)에는 상기 수직프레임(30)의 상단부에 위치하여 상기 장착지그(21)와 결합 해제된 상태이며, 상기 카메라모듈(10)의 장착 후 초점조정 공정을 수행할 경우(도 5의 동작 후 단계)에는 상기 수직프레임(30)의 일측면을 따라 상기 하부프레임(20) 방향으로 이동하여 상기 하부프레임(20) 상에 형성된 장착지그(21)와 결합된 상태가 되므로, 이동체라고 정의한다. 도 5는 이러한 본 발명에 의한 초점조정 장치(100)에 있어서의 이동체(40)의 동작 전후를 나타내는 도면이다.

상기 이동체(40)의 상부는 먼저 라이트박스(41)로 구성된다. 상기 라이트박스(41)는 그 내부에 광원조사수단이 구비된 사각함체형의 프레임이다. 상기 광원조사수단은 상기 라이트박스(41)의 하부에 설치되는 광투과성 초점조정용 차트(421)에 광을 조사하여 상기 차트(421)에 형성된 특정 이미지를 카메라모듈로 투영하기 위한 백 라이트로서의 역할을 한다.

상기 이동체(40)의 구성 중 상기 라이트박스(41)의 하부는 차트프레임(42)으로 구성된다. 즉, 상기 차트프레임(42)은 사각함체형으로 형성된 라이트박스의 하부에 일정거리 이격된 상태에서 결합되고, 상기 광원조사수단으로부터 광이 투영될 수 있도록 차트프레임(42) 내부에 초점차트(421)가 구비된다.

상기 이동체(40)의 구성 중 상기 차트프레임(42)의 하부는 원통형 하우징(43)으로 구성된다. 상기 하우징(43)은 후술하는 어댑트렌즈부(ADAPT LENS)(44)를 내포하기 위하여 중공 형상으로 이루어져 있다. 상기 하우징은 그 상단부가 상기 차트프레임과 결합하며 그 하단부는 초점조정수행시 상기 하부프레임(20) 상에 형성된 장착지그와 결합하도록 개방된 중공 형상으로 되어 있다.

상기 하우징(43) 내부에 장착된 어댑트렌즈부(44)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 초점차트(421)로부터 소정거리 이격되어 상하 이동가능한 렌즈하우징(441)과, 상기 렌즈하우징(441) 내부에 장착된 복수의 렌즈군(442)으로 구성된다. 도 6은 본 발명의 일 예에 의한 어댑트렌즈부(44)의 단면도로서 4매의 글래스 렌즈(442a, 442b, 442c, 442d)로 이루어진다. 이와 같이 본 발명에 있어서는, 다양한 화소수를 갖는 이미지센서에 대한 초점조정작업 및 초점검사작업을 수행함에 있어 상기 어댑트렌즈부(44)를 사용하여 실거리인 카메라모듈의 렌즈로부터 초점차트(421)까지의 거리를 사용하지 않고 가상의 대응거리로 초점조정작업 및 초점검사작업을 수행할 수 있음을 특징으로 한다. 이로 인하여 이동성이 용이한 작업공간의 확보와 초점조정을 위한 공간절약 등의 효과를 얻을 수 있다.

상기 어댑트렌즈부(44)에 장착된 렌즈군(442)은 고화소의 이미지센서에 대한 초점조정 평가를 위한 설계치에 해당하며, 이러한 렌즈군(442)은 4매 내지 6매의 글래스 또는 플라스틱 렌즈로 이루어질 수 있는데, 상기 어댑트렌즈부(44)의 렌즈군(442)을 이루는 렌즈의 조합은 아래 표 2와 같이 이루어질 수 있다. 표 2에서 1번 렌즈는 상기 렌즈하우징(441)의 최상부에 장착되는 렌즈를 의미하며, 이하 2번, 3번, 4번, 5번 및 6번 렌즈의 순으로 하방으로 순차적으로 장착되게 된다.

구분	4매 렌즈군	5매 렌즈군	6매 렌즈군
1번 렌즈	(-)	(-)	(-)
2번 렌즈	(+) 또는 (-)	(+) 또는 (-)	(+) 또는 (-)
3번 렌즈	(+) 또는 (-)	(+) 또는 (-)	(+) 또는 (-)
4번 렌즈	(+)	(+) 또는 (-)	(+) 또는 (-)
5번 렌즈		(+)	(+) 또는 (-)
6번 렌즈			(+)

상기 도표에서 확인되는 바와 같이, 상기 렌즈하우징(441)의 최상부에 장착되는 렌즈는 오목렌즈(-)이며 상기 렌즈하우징의 최하부에 장착되는 렌즈는 볼록렌즈(+)인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 어댑트렌즈부(44)의 렌즈군(442)은 평가대상이 되는 카메라모듈의 구체적인 사양에 따라 변경될 수 있으나, 상술한 바와 같이 4매 내지 6매의 렌즈를 사용할 경우 50°내지 70°의 화각(FIELD ANGLE)을 갖도록 할 수 있다. 이러한 화각은 카메라모듈의 화각을 반영한 설계치에 해당한다.

아래의 도표 3은 실거리인 카메라모듈(10)의 렌즈로부터 차트프레임(42)의 초점차트(421)까지의 거리와 상기 어댑트렌즈부(44)를 사용할 경우 상기 실거리에 대응하는 가상의 거리를 나타내며, 또한 각각의 가상거리에 있어서 화각의 변화에 따른 촬상가능한 원의 반경을 나타낸다. 여기서, 실거리(mm)는 카메라모듈(10)의 렌즈로부터 차트프레임(42)의 초점차트(421)까지의 거리를 의미하고, 차트거리(mm)는 어댑트렌즈부(44)의 렌즈하우징(441) 상단부로부터 초점차트(421)까지의 거리를 의미한다.

아울러, 상기 어댑트렌즈부(44)의 렌즈군(442)은 3번 내지 30번의 색수차 또는 심도(F Number)를 갖도록 조합되는 것이 바람직하다. 색수차인 F 넘버는 렌즈의 심도를 결정하는 항목으로서 여기서는 각각의 렌즈가 아니라 조합된 전체 렌즈군을 통하여 작업성 및 평가특성을 고려하여 결정할 수 있으며, 상기 F 넘버는 평가 가상거리 확보를 위한 설계치에 해당한다. 여기서, F 넘버 3번 이하의 경우에는 전체 장치의 크기가 과대하게 커질 수 있으며 F 넘버 30번 이상의 경우에는 광량이 적어서 초점조정에 대한 평가가 불가능할 수 있으므로, 상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 3번 내지 30번의 F 넘버를 갖도록 조합되는 것이 바람직하다.

실시예

아래의 표 4는, 표 5에 기재된 사양을 갖는 어댑트렌즈부(44)를 통하여 초점조정공정을 수행한 결과의 일예를 나타낸다.

구분	종래기술	본 발명
작업부스(booth)	1600mm × 1500mm (1.3 Mega Pixel)	300mm × 300mm (5 Mega Pixel)
차트크기	1200mm × 1100mm	230mm × 210mm
초점거리	1200mm	100mm 이하 (어댑트렌즈부 포함)

구분	세부구성
렌즈 구성	글래스 4매 : (-), (-), (+), (+)
화각	70 도
해상력	중심 2400 본, 주변 1800 본 (카메라 기준)
BFL	30 mm
EFL	20 mm
F 넘버	20 번

상기 도표에서 확인되는 바와 같이, 어댑트렌즈부(44)를 채용하지 아니한 종래기술에 있어서 1.3 MEGA PIXEL의 화소수를 갖는 이미지센서를 구비한 카메라모듈에 대하여 초점조정공정을 수행한 결과, 작업부스와 차트사이즈 및 초점거리가 과대하게 커져서 초점조정 및 평가수행에 있어서 비효율적임을 알 수 있다. 반면, 어댑트렌즈부(44)를 채용한 본 발명에 있어서는 5 MEGA PIXEL의 화소수를 갖는 이미지센서를 구비한 카메라모듈에 대하여 초점조정공정을 수행한 결과, 종래기술에 비하여 화소수가 증가하였음에도 불구하고 작업수행을 위한 작업부스와 차트사이즈 및 초점거리가 매우 작아서 공간적으로 효율적이고 신뢰성 있는 정확한 초점조정 및 평가작업을 수행할 수 있음을 알 수 있다.

카메라모듈의 초점조정 방법

도 7은 본 발명에 의한 카메라모듈의 초점조정 방법이 도시된 순서도로서, 본 발명에 따른 카메라모듈의 초점조정 방법은, 먼저 렌즈배럴의 상부에 렌즈가 장착된 렌즈유닛이 가결합된 카메라모듈 제품군에서 샘플링된 다수의 카메라 모듈(10)을 픽업하여 초점조정용 카메라모듈(10)이 수집(S100)되고, 수집된 카메라 모듈(10)을 하부프레임(20)의 일면상에 구비된 카메라모듈 장착지그(21)에 안착(S101)시킨다.

상기 카메라모듈 장착지그(21)에 카메라 모듈(10)의 안착시에는 카메라 모듈(10)에 부착된 인쇄회로기판(PCB) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB)에 장착된 커넥터가 상기 소켓 형태의 카메라모듈 장착지그(21)에 내장된 회로보드에 연결되도록 함으로써, 상기 카메라모듈(21)이 별도의 모니터를 구비한 단말수단과 전기적 접속 가능하게 연결되도록 한다.

다음, 수직프레임(30)에 대하여 상하이동가능하도록 결합되고 그 상부로부터 라이트박스(41)와 차트프레임(42) 및 어댑트렌즈부(44)가 내재된 하우징(43) 구성이 순차적으로 결합된 이동체(40) 조립체를, 상기 카메라모듈(10)의 장착 후 초점조정 공정을 수행하기 위하여 상기 수직프레임(30)의 일측면을 따라 상기 하부프레임(20) 방향으로 이동시켜 상기 하부프레임(20) 상에 형성된 장착지그(21)와 결합된 상태가 되도록 한다(S102).

그 다음, 상기 카메라모듈 장착지그(21)에 삽입 장착된 카메라모듈(10)은, 카메라모듈(10)에 결합된 렌즈유닛을 회전시켜 상기 카메라모듈 장착지그(21) 상에서 렌즈유닛의 초점 거리 조정이 이루어지게 되고, 상기 렌즈유닛의 초점 거리 조정은 상기 카메라모듈(10)이 안착된 카메라모듈 장착지그(21)에 연결된 단말수단의 모니터 등의 디스플레이부를 통해 출력되는 차트(421) 이미지의 선명도 등의 확인에 의해서 이루어지게 되도록, 광원조사수단으로부터의 광이 어댑트렌즈부(44)를 통과하도록 한다(S103). 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 다양한 화소수를 갖는 이미지센서에 대한 초점조정작업 및 초점검사작업을 수행함에 있어 상기 어댑트렌즈부(44)를 사용하여 실거리인 카메라모듈(10)의 렌즈로부터 차트프레임(42)의 초점차트(421)까지의 거리를 사용하지 않고 가상의 대응거리로 초점조정작업 및 초점검사작업을 수행할 수 있으므로, 이동성이 용이한 작업공간의 확보와 초점조정을 위한 공간절약 등의 효과를 얻을 수 있다.

다음, 상기 렌즈유닛의 회전에 의한 초점거리 조정은 작업자 등의 수작업에 의해 수행될 수도 있으며, 별도의 수치연산부 등에 의하여 차트 이미지에 대한 변수에 의하여 자동으로 수행될 수도 있다. 즉, 상기 카메라모듈(10)이 안착된 카메라모듈 장착지그(21)에 내장된 포커싱 모터에 렌즈유닛의 포커싱 조절을 위한 구동 신호를 인가하게 됨으로써, 상기 카메라모듈 장착지그(21)에 장착된 스텝핑 모터에 의해서 카메라모듈(10)의 미세 초점 조절이 이루어지게 된다(S104).

이와 같이 상기 카메라모듈 장착지그(21)에 안착된 카메라모듈(10)의 초점 조정이 완료되면 상기 카메라모듈 장착지그(21)와 일체 또는 별도로 부착된 노즐을 통해 접착제가 분사됨(S105)으로써, 카메라모듈(10)의 접착 고정이 이루어지게 됨에 따라 최적의 초점 조정이 이루어진 카메라모듈(10)의 제작이 완료된다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 카메라모듈 초점조정 장치는, 다양한 착탈식 어댑트렌즈부를 구비함에 의하여 작은 공간에서도 고화소의 이미지센서가 내장된 카메라모듈에 대한 초점조정작업이 수행될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 종래기술에 있어서 고화소 이미지센서의 경우 기존의 초점거리 문제로 인하여 발생되던 광원의 간섭효과 및 자동화 불가능의 문제점을 해결하여 카메라모듈의 초점에 대한 정확한 평가 및 자동화가 가능하게 되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 콤팩트한 작업장 내에서 고화소 카메라모듈에 대한 초점조정 및 평가작업이 수행될 수 있어 작업장의 크기 및 높이 증가에 따른 메인터넌스 비용이 증가하는 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 피조정체인 카메라모듈이 장착되는 장착지그가 구비된 하부프레임;

   상기 하부프레임에 그 일단이 고정되고 상기 하부프레임에 수직되도록 설치된 수직프레임; 및

   상기 수직프레임에 대하여 상하이동가능하도록 상기 수직프레임에 결합된 이동체를 포함하고, 상기 이동체는,

   a) 광원조사수단이 구비된 라이트박스(LIGHT BOX);

   b) 상기 라이트박스의 하부에 장착되고, 내부에 초점차트(FOCUSING CHART)가 구비된 차트프레임;

   c) 상기 차트프레임의 하부에 결합되고, 내부에 중공부가 형성된 하우징(HOUSING);

   d) 상기 하우징 내부에 장착되고, 상기 초점차트로부터 소정거리 이격되어 상하 이동가능한 렌즈하우징과 상기 렌즈하우징 내부에 장착된 복수의 렌즈군으로 구성되며, 상기 렌즈하우징의 최상부에 장착되는 렌즈는 오목렌즈이며 상기 렌즈하우징의 최하부에 장착되는 렌즈는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 어댑트렌즈부(ADAPT LENS);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 초점조정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 4매 내지 6매의 렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 초점조정 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 50°내지 70°의 화각을 갖는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 초점조정 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 어댑트렌즈부의 렌즈군은 3번 내지 30번의 색수차(F Number)를 갖는 것을 특징으로 하는 카메라모듈 초점조정 장치.

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