KR20070088825A - Auto focusing solution for ccm handler - Google Patents

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Abstract

An auto-focusing control device of a handler for a compact camera module is provided to make the direction of a projection of a combining block exactly correspond to the shape of an upside of a lens unit by recognizing the shape of the upside of the lens unit in advance before combining the lens unit and the combining block, and thus preventing defects of the compact camera module generated due to scratch marks formed on the upside of the lens unit. In a compact camera module(A) comprising an image pickup element unit embedding an image pickup element and a lens unit(A3) screw-joined to the upper side of the image pickup element unit and provided with a lens installed inside, an auto-focusing control device(200) of a handler for adjusting the focus by turning the lens unit of the compact camera module is composed of a shuttle base vertically attached on a handler base unit; a shuttle driving unit(100) attached to the shuttle base to move horizontally; a camera unit(120) photographing the shape of the lens unit of the compact camera module; a focus adjusting unit exactly combined with the lens unit of the compact camera module on the basis of the image photographed by the camera unit; and an image inspecting unit inspecting the defective image. The camera unit, the focus adjusting unit, and the image inspecting unit are attached on the shuttle driving unit in order.

Description

콤펙트 카메라 모듈용 핸들러의 자동초점 조정 장치{Auto focusing solution for CCM Handler} Auto focusing solution for CCM Handler for Compact Camera Modules

도 1은 본 발명에 따른 콤팩트 카메라 모듈용 핸들러의 초점 조정장치 및 전반적인 장비의 구성을 나타낸 사시도 Figure 1 is a perspective view showing the configuration of the focusing device and the overall equipment of the handler for a compact camera module according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 콤팩트 카메라 모듈용 핸들러의 초점 조정장치와 카메라 부 등을 이동시키기 위한 수평 구동부의 구조를 나타내기 위한 후방 사시도  Figure 2 is a rear perspective view showing the structure of the horizontal drive unit for moving the focusing device and the camera unit of the handler for a compact camera module according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 콤팩트 카메라 모듈용 핸들러의 초점 조정장치의 평면도 3 is a plan view of a focusing device of a handler for a compact camera module according to the present invention;

도 4는 도 3의 초점 조정장치의 하부 사시도 4 is a bottom perspective view of the focus control device of FIG.

도 5는 검사용 속켓(20)에 안착된 콤팩트 카메라 모듈(A)의 렌즈부 상측면에 대한 실제 형상을 결합블록(222)이 결합하기 이전에 렌즈부(A3) 상측면 형상(A1)을 인지하기 위해 씨모스 이미지 센서를 촬상소자로 내장하고 있는 카메라부(120)에서 촬영한 그림이며, 중앙을 통과한 열십자선(21)은 렌즈부(A3)의 형상(A1)이 틀어진 각도를 알아내기 위해 핸들러 프로그램에서 만들어 놓은 기준선(21)이며, 중앙을 중심으로 우측 상향으로 그어진 선(22)은 렌즈부(A3) 상측면 형상(A1)의 틀어진 각도를 핸들러 프로그램에서 인지하여 사용자가 확인할 수 있도록 표시한 인지선(22)이다.  FIG. 5 illustrates the upper surface shape A1 of the lens unit A3 before the coupling block 222 couples the actual shape of the upper surface of the lens unit of the compact camera module A seated on the inspection jacket 20. This is a picture taken by the camera unit 120 incorporating the CMOS image sensor as an image pickup device for recognition, and the cross hairs 21 passing through the center know the angle at which the shape A1 of the lens unit A3 is twisted. It is a reference line 21 made in the handler program for drawing, and the line 22 drawn upwards right about the center is recognized by the handler program to recognize the distorted angle of the upper surface shape A1 of the lens unit A3 in the handler program. The recognition line 22 is indicated.

본 발명은 콤팩트 카메라 모듈의 초점을 조정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대용 전화기 등에 사용되는 영상 촬영소자인 콤팩트 카메라 모듈의 생산공정 중 검사 공정에서 자동으로 콤팩트 카메라 모듈의 초점을 조정하는 장치가 내장된 핸들러의 구조 중에서 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부와 자동 초점 조정 장치의 결합블록이 결합하는 과정에서 발생할 수 있는 렌즈부 상측면 손상을 방지하는 기술에 관한 것이다.  The present invention relates to an apparatus for adjusting the focus of a compact camera module, and more particularly, to an apparatus for automatically adjusting the focus of a compact camera module in an inspection process during a production process of a compact camera module, which is an image photographing element used in a portable telephone. The present invention relates to a technique for preventing damage to the upper surface of the lens unit, which may occur in the process of coupling the lens unit of the compact camera module and the coupling block of the auto focusing device among the structure of the built-in handler.

근래부터 출시되는 대부분의 개인용 휴대전화기에는 부가기능으로 영상촬영기능이 탑재되어 있으며, 상기 부가기능을 구현하는 부품으로 콤팩트 카메라 모듈이 사용되고 있으며, 이러한 콤팩트 카메라 모듈은 조립된 이후 별도의 검사를 거치게 되며, 출하되기 전에 초점이 정확이 조정된 상태이어야 한다. In recent years, most of the personal mobile phones released are equipped with a video recording function as an additional function, and a compact camera module is used as a component for implementing the additional function, and these compact camera modules are separately inspected after being assembled. Prior to shipping, the focus must be accurately adjusted.

이에 종래에는 여러 가지 초점을 조정하는 방법이 있었으며 그중 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 상측면 형상에 일치하게 결합될 수 있도록 돌기가 형상화되어 있는 결합블록이 하강하여 렌즈부와 결합하는 방식이 대부분의 초점 조정 장치의 구조이다. In the related art, there have been various methods of adjusting the focus, and among them, the method of combining the lens with the descending coupling block having a projection is formed so as to be matched to the upper shape of the lens of the compact camera module. The structure of the device.

그러나 상기와 같은 방법에서는 검사를 위해 핸들러에 투입하는 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 각도가 항상 다르기 때문에 결합블록이 하강하게 되면 결합블록에 형상화된 돌기가 렌즈부의 형상과 일치하지 않게 되며, 이로 인해 결합블록의 돌기가 렌즈부 상측면을 누르게 된다. 상기와 같은 상태에서 초점 조정 장치의 회동부가 회동을 하게 되면 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부는 회전하지 않고, 렌즈부 상측면을 누르고 있는 결합블록만 렌즈부 상측면을 긁으면서 회전하게 된다. 상기와 같이 회동부만 회동하다 임의의 위치에서 렌즈부의 상측면 형상과 결합블록의 돌기 형상이 일치하게 되면 결합블록과 렌즈부는 결합하게 되며, 이후 부터 회동부의 회동에 의해 렌즈부가 회전하게 되어 초점 조정이 되지만, 이미 결합블록의 돌기가 렌즈부 상측면을 긁으면서 회동을 하였기 때문에 렌즈부 상측면에는 긁힘 자욱이 발생하게 된다.  However, in the above method, since the angle of the lens unit of the compact camera module that is put into the handler for inspection is always different, when the coupling block descends, the projections formed on the coupling block do not coincide with the shape of the lens unit. The projection of presses the upper side of the lens unit. When the rotating part of the focusing device rotates in the above state, the lens unit of the compact camera module does not rotate, and only the engaging block holding the upper side of the lens unit rotates while scratching the upper side of the lens unit. As described above, only the rotating part rotates. If the image shape of the lens portion and the protrusion of the coupling block coincide with each other at any position, the coupling block and the lens part are engaged. Then, the lens part rotates by rotating the rotating part. Although adjustment is made, scratches are generated on the upper surface of the lens part because the projection of the coupling block is rotated while scratching the upper surface of the lens part.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부와 결합블록이 결합하기 이전에 렌즈부 상측면의 형상을 미리 인지하여, 결합이 이루어지기 전에 결합블록의 돌기 방향을 렌즈부 상측면의 형상에 정확이 일치하도록 회동시켜 결합함으로써 렌즈부 상측면 긁힘 자욱에 의한 콤팩트 카메라 모듈의 불량을 없앨 수 있는 핸들러의 초점 조정 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve such a problem, before the lens unit and the coupling block of the compact camera module is coupled in advance to recognize the shape of the upper surface of the lens unit, the projection direction of the coupling block before the coupling is made to the lens unit It is an object of the present invention to provide a focusing apparatus for a handler that can be rotated to be exactly matched to the shape of the image side to eliminate the defect of the compact camera module due to scratches on the lens side.

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 촬상소자인 씨모스 이미지 센서 칩이나 씨씨디 칩이 내장된 촬상소자부와, 상기 촬상소자부의 상측에 나사형태로 결합되고 렌즈를 내장하고 있는 렌즈부로 구성된 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부를 회동시켜 초점을 조정할 수 있도록 한 핸들러 내부 초점 조정 장치에서 초점 조정을 위해 렌즈부와 정확히 결합 할 수 있도록 렌즈부 상측의 형상에 맞추어진 돌기가 형성되어 있으며 중앙부에 빛이 통과할 수 있는 구멍이 뚤려진 형태의 결합블록과 상기 결합블록을 회동시키는 회동부, 결합블록과 회동부를 상하로 이동시키는 승강장치와 결합블록과 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 결합을 위해 상기 승강장치가 하강하기 이전에 렌즈부의 상측부 형상을 촬영하여 정확한 결합을 할 수 있도록 내부에 씨모스 이미지 센서를 찰영소자로 하는 카메라부를 포함하고 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup device including a CMOS image sensor chip or a CD chip as an image pickup device, and a lens unit coupled to an upper side of the image pickup device in a screw form and having a lens therein. In the handler's internal focusing device that allows the camera to adjust the focus by rotating the lens part of the camera module, a projection is formed in the upper part of the lens part so that the lens part can be accurately combined with the lens part to adjust the focus. The lifting device is lowered for coupling the lens of the coupling block and the coupling unit having a perforated shape and the rotating unit for rotating the coupling block, the lifting unit for moving the coupling block and the rotating unit up and down, and the coupling block and the compact camera module. Previously, the image of the upper part of the lens was taken so that the CMOS internal A paper sensor and includes a camera device that chalyoung.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 콤팩트 카메라 모듈용 핸들러의 초점 조정장치의 상세한 설명을 하면, 도 1에 도시된 것과 같이, 콤펙트 카메라 모듈용 핸 들러의 초점조정부(200)와 카메라부(120), 이미지 검사용 광원(110) 등은 셔틀 구동부(100)에 장착이 되어 있으며, 상기 셔틀 구동부(100)는 핸들러 베이스(1) 중앙부에 수직으로 결합된 셔틀베이스(300)에 장착이 되어 셔틀구동모터(301)의 회전동작과 동기되어 셔틀구동가이드(50)를 따라서 수평으로 이동할 수 있는 구조로 되어 있다. Detailed description of the focusing device of the handler for a compact camera module according to the present invention with reference to the accompanying drawings, as shown in Figure 1, the focusing unit 200 and the camera unit 120 of the handler for a compact camera module ), The image inspection light source 110 is mounted on the shuttle driver 100, and the shuttle driver 100 is mounted on the shuttle base 300 vertically coupled to the center of the handler base 1. Synchronized with the rotation operation of the drive motor 301 is configured to move horizontally along the shuttle drive guide (50).

초점조정을 하기 위한 순서는 초점조정을 필요로 하는 콤팩트 카메라 모듈(A)을 공급위치에 있는 검사용 속켓(20)에 로딩한 후 검사시작스위치(미도시)를 누르면 속켓 회전판(10)이 180도 회전을 하여 로딩한 콤팩트 카메라 모듈(A)이 검사부인 핸들러 중앙부에 위치하게 되고, 셔틀구동모터(301)의 회전동작에 의해 카메라부 (120)가 검사부에 있는 콤팩트 카메라 모듈(A)의 수직 상부에 위치하도록 셔틀구동부(100)가 이동을 하고, 카메라부(120)는 곧바로 콤팩트 카메라 모듈(A)의 렌즈부 (A3) 상측면을 촬영하게 된다. The procedure for focusing is to load the compact camera module (A) that requires focusing into the inspection jacket 20 at the supply position, and then press the inspection start switch (not shown). The compact camera module A loaded by rotation is positioned at the center of the handler which is the inspection unit, and the camera unit 120 is perpendicular to the compact camera module A in which the camera unit 120 is rotated by the shuttle driving motor 301. The shuttle driving unit 100 moves so as to be positioned above, and the camera unit 120 immediately photographs the upper surface of the lens unit A3 of the compact camera module A.

도 5에 도시된 것과 같이 촬영한 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부(A3) 상측면에 형상화되어 있는 결합용 홈(A1)의 각도는 핸들러 프로그램에 의해 정확히 측정되어 별도로 저장이 되고, 셔틀구동부(100)는 콤팩트 카메라 모듈(A)의 상부에 초점조정장치가 위치하도록 다시 이동한다. The angle of the coupling groove A1 formed on the upper surface of the lens unit A3 of the compact camera module photographed as shown in FIG. 5 is accurately measured and stored separately by the handler program, and the shuttle driver 100 Move back to position the focusing device on the top of the compact camera module (A).

도 3 내지 도 4에 상기 초점조정장치(200)가 상세히 도시 되어 있듯이, 회동부 (201)의 회동모터(203)를 동작시키면 회동풀리(204)로 부터 결합블록(222)까지 연결된 회동벨트 (205)에 의해 결합블록이 회동을 하게 되고, 핸들러 프로그램에 의해 별도 저장된 콤팩트 카메라 모듈(A) 렌즈부(A3) 상측면에 형상화된 홈(A1)의 각 도와 결합블록(222)에 형상화되어 있는 결합용 돌기(221)의 각도가 일치하는 지점에서 결합불록(222)의 회동을 멈추게 한 후, 승강용 스크류(242)를 구동시키면 초점조정장치(200)가 전체적으로 승강용 가이드(241)를 따라 하강하게 되고 정해진 위치에서 결합블록(222)과 콤팩트 카메라 모듈(A) 렌즈부(A3)는 정확히 결합을 이룬다. 3 to 4, the focusing device 200 is illustrated in detail. When the rotation motor 203 of the rotation unit 201 is operated, a rotation belt connected from the rotation pulley 204 to the coupling block 222 ( The coupling block is rotated by 205, and is formed in the coupling block 222 with the angle of the groove A1 formed on the upper surface of the lens unit A3 separately stored by the handler program. After stopping the rotation of the coupling block 222 at a point where the angles of the coupling protrusions 221 coincide with each other, when the lifting screw 242 is driven, the focus adjusting device 200 generally follows the lifting guide 241. The coupling block 222 and the compact camera module (A) lens unit (A3) is precisely coupled at a lowered position.

상기 결합블록(222)과 콤팩트 카메라 모듈 렌즈부(A3)의 결합 이후 회동모터(203)가 정해진 핸들러 프로그램에 의해 일정량만큼씩 결합블록(222)을 회동시키면 콤팩트 카메라 모듈 렌즈부(A3)가 연동되어 회동을 하게 되고 이로 인해 콤팩트 카메라 모듈(A) 내부의 촬상소자와 렌즈부(A3)에 내장된 렌즈(A5)사이의 거리가 조절이 되어 초점 조정이 되는 것이다. After the coupling block 222 and the compact camera module lens unit A3 is coupled, the rotating motor 203 rotates the coupling block 222 by a predetermined amount by a predetermined handler program, and the compact camera module lens unit A3 is interlocked. The rotation is performed and the distance between the image pickup device inside the compact camera module A and the lens A5 built in the lens unit A3 is adjusted to adjust the focus.

초점이 정확히 맞는 위치에서 회동모터(203)는 동작을 멈추고 승강용 스크류(242)의 구동에 의해 초점조정장치가 상승하며 콤팩트 카메라 모듈(A)용 핸들러의 자동 초점 조정이 종료하게 된다.  The rotation motor 203 stops the operation at the correct focus position, the focusing device is raised by the driving of the lifting screw 242, and the automatic focusing of the handler for the compact camera module A is finished.

상술한 바와 같이 콤팩트 카메라 모듈(A)을 생산함에 있어 그 렌즈부(A3)의 조립 상태가 같은 종류의 콤팩트 카메라 모듈이라 하더라도 모두가 틀리기 때문에 렌즈부(A3) 상측면에 형상화 되어 있는 홈(A1)의 위치 또한 항상 틀린 상태이다. 이를 결합블록(222)과의 결합 이전에 씨모스 이미지 센서를 촬상소자로 내장하고 있는 카메라부(120)에서 촬영을 하여 렌즈부(A3) 상측면에 형상화된 홈(A1)의 기울어진 각도를 정확히 인지하고 그 각도만큼 결합블록 (222)의 각도 또한 회동시킨 후 결 합을 함으로써 결합블록(222)의 결합용 돌기(221)와 콤팩트 카메라 모듈(A)의 렌즈부(A3) 상측면에 형상화된 홈(A1)이 정확히 일치하여 결합을 할 수 있도록 한다. In the production of the compact camera module A as described above, even if the assembly state of the lens unit A3 is the same type of compact camera module, all of them are wrong so that the groove A1 is formed on the upper surface of the lens unit A3. ) Is also always wrong. Before the combination with the coupling block 222, the inclined angle of the groove A1 formed on the upper surface of the lens unit A3 is photographed by the camera unit 120 having the CMOS image sensor embedded therein. By accurately recognizing and rotating the angle of the coupling block 222 as much as the angle, and combining, the shape of the coupling protrusion 221 of the coupling block 222 and the lens portion A3 of the compact camera module A is formed. Grooves (A1) are exactly matched to allow the coupling.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 콤팩트 카메라 모듈의 자동초점조정장치에 있어 초점 조정을 위해 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부와 자동초점 조정장치의 결합부위가 결합을 이루기 전 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 형상을 촬영하여 기울어진 각도를 프로그램에서 계산하고, 그 형상과 정확히 일치하는 위치로 결합부위를 위치시켜 결합을 함으로써, 기존의 결합위치의 오차에 의해 발생하는 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 상측면 긁힘에 의한 불량을 완벽히 없앨 수 있다.  As described above, according to the present invention, the lens portion of the compact camera module before the combination of the lens portion of the compact camera module and the coupling portion of the auto focusing device for focusing in the automatic focusing device of the compact camera module. Defects caused by scratching the upper surface of the lens part of the compact camera module caused by an error in the existing coupling position by calculating the inclined angle by the program and placing the coupling portion at the position exactly matching the shape. Can be completely eliminated.

또한, 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 상측면 형상을 촬영하는 카메라부는 내부의 촬상소자로 종래에 주로 사용되던 씨씨디 소자가 아닌 씨모스 이미지 센서를 사용하여 영상처리를 하였기 때문에 영상처리부의 제조 원가를 상당부분 절감하는 효과도 있다.  In addition, since the camera unit for capturing the image of the upper surface of the lens unit of the compact camera module was image-processed using a CMOS image sensor instead of a CD device, which is conventionally used as an image pickup device, the manufacturing cost of the image processor is considerable. There is also a partial savings.

Claims (5)

촬상소자가 내장된 촬상소자부와, 상기 촬상소자부의 상측에 나사형태로 결합되어 내부에 렌즈를 내장한 렌즈부로 구성된 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부를 회동시켜 초점을 조정할 수 있도록 한 초점 조정장치에 있어서, In the focusing device to adjust the focus by rotating the lens portion of the compact camera module consisting of an image pickup device portion having a built-in image pickup device and a lens portion coupled to the upper side of the image pickup device, the lens portion built-in lens, 핸들러 베이스부에 수직으로 부착된 셔틀 베이스; A shuttle base vertically attached to the handler base portion; 상기 셔틀베이스에 수평으로 이동하도록 부착된 셔틀 구동부; A shuttle driver attached to the shuttle base to move horizontally; 상기 셔틀 구동부에 순차적으로 부착되어 있는 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 형상을 촬영하는 카메라부와 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 토대로 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부와 정확히 일치하게 결합 할 수 있도록 구성된 초점 조정장치, 이미지 불량을 검사하는 이미지 검사부. A focus adjusting device configured to couple the lens unit of the compact camera module to the lens unit of the compact camera module based on the image photographed by the camera unit and the lens unit of the compact camera module sequentially attached to the shuttle driving unit; Image inspection unit to check for bad images. 제 1항에 있어서, 초점 조정장치가 하강하여 콤팩트 카메라 모듈과 결합하기 이전에 렌즈부와 결합블록이 어긋남 없이 정확히 결합할 수 있도록 카메라부에서 콤팩트 카메라 모듈의 렌즈부 상측면 형상을 촬영하고 그 형상의 데이타를 프로그램으로 처리하여 초점조정장치의 결합블록 회동량을 결정하는 데이터로 활용하는 방식.  The method of claim 1, wherein before the focusing device is lowered and coupled to the compact camera module, the camera unit photographs the shape of the upper surface of the lens unit of the compact camera module so that the lens unit and the coupling block can be accurately coupled without misalignment. This is a method that uses the data of the program to determine the combined block rotation amount of the focusing device. 제 1항에 있어서 카메라부, 초점조정부 및 이미지 검사부가 각 검사항목의 처리를 위해 수평으로 이동을 하는 셔틀 구동방식.  The shuttle driving method of claim 1, wherein the camera unit, the focusing unit, and the image inspection unit move horizontally to process each inspection item. 상기 초점 조정장치에 있어서, 결합블록의 결합 돌기의 형상이 별도의 조립 없이 기계가공에 의해 형상화된 구조. In the focus adjusting apparatus, the shape of the engaging projection of the coupling block is shaped by machining without separate assembly. 제 1항에 있어 카메라부 내부의 촬상소자를 씨모스 이미지 센서로 적용하여 영상처리까지 할 수 있는 구조. The structure of claim 1, wherein the image pickup device inside the camera unit is applied to a CMOS image sensor to perform image processing.
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