KR20160139930A - 마커가 형성된 경통 및 이를 이용한 광학렌즈모듈 조립장치 - Google Patents

Abstract

광학렌즈모듈 조립장치가 개시된다. 본 발명의 일 면에 따른 광학렌즈모듈 조립장치는 복수개의 경통(43)이 수납된 경통트레이(40) 상에서 경통의 정렬 상태를 감지하는 상부 비젼부(400); 렌즈트레이(30)를 렌즈픽업 기준위치(C1)로 이송시키는 렌즈트레이 이송부(100)와, 상기 경통트레이(40)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 경통트레이 이송부(200); 상기 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33)를 픽업하여 상기 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)에 삽입하는 픽업부(500); 상기 렌즈트레이 이송부(100)와 상기 상부 비젼부(400) 사이에 배치되어 상기 제1 픽업부(500)에 의해 픽업된 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지하는 하부 비젼부(700); 및 상기 상부 비젼부(400)에서 촬상된 경통에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 경통의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 경통정보)를 획득하고, 상기 하부 비젼부(700)에서 촬상된 렌즈에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 렌즈의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 렌즈정보)를 획득하고, 상기 경통정보 및 상기 렌즈정보를 이용하여 상기 렌즈가 기 설정된 정렬 위치에서 상기 경통에 조립될 수 있도록 상기 픽업부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 경통에는 영상 인식을 통해 게이트로 인식될 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

마커가 형성된 경통 및 이를 이용한 광학렌즈모듈 조립장치{BARREL WITH MARKER AND OPTICAL LENS MODULE ASSEMBLY APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 마커가 형성된 경통 및 이를 이용한 광학렌즈모듈 조립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마커가 형성된 경통을 이용하여 광학렌즈모듈을 조립함으로써, 경통 정렬 작업을 생략할 수 있는 마커가 형성된 경통 및 이를 이용한 광학렌즈모듈 조립장치에 관한 것이다.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈이 가장 대표적이라 할 수 있다.

일반적으로 카메라 모듈은 휴대폰이나 PDA 등과 같은 소형의 휴대용 기기에 장착되는 모듈을 의미하는 것으로서, 다양한 IT 기기에 적용되고 있는바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.

이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소에서 현재 800만 이상의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학줌 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.

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

상기 카메라용 모듈은 통상 경통 내에 복수의 렌즈를 설치한 후 상기 렌즈를 통해 입사된 피사체로부터의 빛을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서 칩에 의해 촬영이 이루어진다.

이러한 종래 소형 카메라 모듈을 구성하는 경통 및 렌즈는 제조 단가의 저감 및 대량 생산을 위해 사출물로 제조되고 있으며, 상기와 같이 제조된 각 경통 및 렌즈들은 별도의 조립 공정을 통해 조립됨으로써 모듈화된다.

종래의 카메라용 렌즈를 조립하기 위한 카메라용 렌즈 조립장치는 픽업부를 이용하여 상기 렌즈를 경통에 조립하였다. 통상적으로 렌즈 조립체는 도 7에 도시된 바와 같이, 원통 형상을 갖는 경통(43) 내부에 순차적으로 복수개의 렌즈(33)가 삽입되고, 삽입된 렌즈(33) 사이에는 각각 부품(50)(마스크(51), 스페이서(52) 및 실드(53))이 구비되어 있으며, 렌즈(33) 및 부품(50)의 삽입 이후 가압공정과 본딩공정을 거쳐 조립이 완료된다.

이때, 경통(43) 내부에 삽입되는 복수개의 렌즈(33) 각각은 서로 다른 방향으로 조립되어야 요구되는 성능을 발휘할 수 있는데, 즉 경통의 게이트 방향과 렌즈의 게이트 방향을 일정한 방향으로 맞춰 조립하기 위해 경통의 게이트 방향을 스캔하여 경통을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 작업이 렌즈 조립 공정에 필수적으로 요구되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1067239호 대한민국 등록특허공보 제10-1029860호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 마커가 형성된 경통을 이용하여 광학렌즈모듈을 조립함으로써, 경통 정렬 작업을 생략할 수 있도록 마커가 형성된 경통 및 이를 이용한 광학렌즈모듈 조립장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 경통은, 내부에 렌즈, 스페이서 등의 광학 부품을 수납하기 위한 공간을 형성하고, 상면에 개구부를 형성하는 테두리부를 포함하는 경통에 있어서, 상기 테두리부의 일 영역에 영상 인식을 통해 게이트로 인식될 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 마커는 상기 테두리부의 형상을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 테두리부는 제1 편평도를 갖는 제1 영역과, 제1 편평도와 다른 제2 편평도를 갖는 제2 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 면에 따른 광학렌즈모듈 조립장치는 복수개의 경통(43)이 수납된 경통트레이(40) 상에서 경통의 정렬 상태를 감지하는 상부 비젼부(400); 렌즈트레이(30)를 렌즈픽업 기준위치(C1)로 이송시키는 렌즈트레이 이송부(100)와, 상기 경통트레이(40)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 경통트레이 이송부(200); 상기 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33)를 픽업하여 상기 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)에 삽입하는 픽업부(500); 상기 렌즈트레이 이송부(100)와 상기 상부 비젼부(400) 사이에 배치되어 상기 제1 픽업부(500)에 의해 픽업된 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지하는 하부 비젼부(700); 및 상기 상부 비젼부(400)에서 촬상된 경통에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 경통의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 경통정보)를 획득하고, 상기 하부 비젼부(700)에서 촬상된 렌즈에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 렌즈의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 렌즈정보)를 획득하고, 상기 경통정보 및 상기 렌즈정보를 이용하여 상기 렌즈가 기 설정된 정렬 위치에서 상기 경통에 조립될 수 있도록 상기 픽업부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 경통에는 영상 인식을 통해 게이트로 인식될 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성된 것을 특징으로 한다.

이상 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 광학렌즈 모듈을 조립하는 경우에 있어서, 경통을 비젼에서 스캔하여 경통의 게이트 방향을 일정한 방향으로 정렬할 필요가 없으므로, 공정이 단순화되는 이점이 있고 이로 인해 조립 수율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마커가 형성된 경통을 비젼부가 촬영한 영상을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학렌즈모듈 조립장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광학렌즈모듈 조립장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 구성 중 상부 비젼부와 픽업부의 관계를 도시한 요부 단면도.
도 5는 본 발명의 구성 중 제1 픽업부, 제2 픽업부 및 수평 이송대의 요부 사시도.
도 6은 본 발명의 구성 중 픽업부의 요부 사시도.
도 7은 본 발명에 의해 조립된 광학렌즈 모듈을 도시한 단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마커가 형성된 경통을 비젼부가 촬영한 영상을 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 경통의 상면에는 경통 게이트를 인식할 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

경통은 공지된 바와 같이, 그 내부에 렌즈, 스페이서 등의 광학 부품을 수납하기 위한 공간을 형성하고 있는 구조를 가지며 경통의 상면에는 개구부를 형성하는 테두리부를 가진다.

본 발명의 일 실시예로서, 마커는 상기 경통의 테두리부의 일 영역에 형성될 수 있으며, 구체적으로 마커는 테두리부의 형상을 따라 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 경통의 테두리부는 제1 편평도를 갖는 제1 영역과, 제1 편평도와 다른 제2 편평도를 갖는 제2 영역으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제2 편평도를 갖는 제2 영역은 경통의 게이트로서의 역할을 하게 된다.

전술한 바와 같이, 경통의 테두리부를 서로 다른 편평도를 갖는 제1 영역과 제2 영역으로 이루어지게 함으로써, 비젼부에 의해 경통의 상면이 촬영된 영상은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 영역(a)과 제2 영역(b)으로 구분될 수 있다. 도 1에서 상대적으로 어두운 테두리 영역은 제1 영역(a)을 의미하고, 상대적으로 밝은 테두리 영역은 게이트로서의 역할을 하는 제2 영역(b)을 의미한다.

한편, 편평도가 다른 물체는 빛의 반사율 및 굴절율이 상이하기 때문에 그 물체를 촬영한 영상에서는 서로 다른 명암을 가지는 것으로 표현된다. 이러한 원리를 이용한 영상인식을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 경통에서 게이트 방향은 추가적인 프로세스를 필요로 하지 않고도 자연스럽게 인식될 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 마커가 형성된 경통을 이용한 광학렌즈모듈 조립장치를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마커가 형성된 경통을 이용한 광학렌즈모듈 조립장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마커가 형성된 경통을 이용한 광학렌즈모듈 조립장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 구성 중 상부 비젼부와 픽업부의 관계를 도시한 요부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 구성 중 제1 픽업부, 제2 픽업부 및 수평 이송대의 요부 사시도이고, 도 6은 본 발명의 구성 중 픽업부의 요부 사시도이다.

설명에 앞서, 본 발명에 따른 광학렌즈모듈 조립장치(1000)는 복수개의 렌즈(33)가 삽입되는 렌즈모듈(M)을 조립하는 것으로, 경통에 렌즈 및 광학부품을 삽입할 때, 경통의 게이트 방향을 일정하게 정렬하는 작업을 생략함으로써, 작업 공정을 단순화하고 이로 인해 조립의 수율을 향상시킬 수 있는 것에 특징이 있다. 특히, 종래에는 경통트레이에 경통이 게이트 방향이 일정하게 정렬된 상태에서 수납되어야지만 조립 공정이 진행될 수 있었지만, 본 발명으로 인해 경통의 게이트 방향이 정렬되지 않은 상태에서도 조립 공정은 진행될 수 있다는 점에 유의해야 할 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학렌즈모듈 조립장치(1000)는 복수개의 렌즈(33)를 수납하는 렌즈트레이(30)를 공급하는 렌즈트레이 이송부(100)와, 복수개의 경통(43)을 수납하는 경통트레이(40)를 공급하는 경통트레이 이송부(200)와, 상기 렌즈트레이(30) 상에서 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지하는 제1 상부 비젼부(300)와, 상기 경통트레이(40) 상에서 경통(43)의 정렬 상태를 감지하는 제2 상부 비젼부(400)와, 상기 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33)를 픽업하여 상기 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)에 삽입하는 제1 픽업부(500) 및 부품공급부(SP)에서 공급되는 광학부품(50)을 픽업하여 상기 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)에 삽입하는 제2 픽업부(600)를 포함하여 구성된다.

렌즈트레이 이송부(100)는 렌즈트레이(30)를 렌즈픽업 기준위치(C1)로 이송시키는 것으로서, 렌즈트레이(30)가 안착되는 편평한 판상으로 형성되는 렌즈스테이지(110)와, 상기 렌즈스테이지(110)의 정면으로부터의 깊이 방향(Y축 방향) 이동을 지지하여, 상기 렌즈스테이지(110)를 렌즈픽업 기준위치로 이송시키는 렌즈이송프레임(120)으로 구성된다.

경통트레이 이송부(200)는 경통트레이(40)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 것으로서, 경통트레이(40)가 안착되는 편평한 판상으로 형성되는 경통스테이지(210)와, 상기 경통스테이지(210)의 정면으로부터의 깊이 방향(Y축 방향) 이동을 지지하여, 상기 경통스테이지(210)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 경통이송프레임(220)으로 구성된다.

제1 및 제2 상부 비젼부(300, 400)는 각각 렌즈트레이 이송부(100)에 의해 이송된 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33) 및 경통트레이 이송부(200)에 의해 이송된 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)의 정렬 상태를 감지한다.

즉, 상기 제1 상부 비젼부(300)는 이동하는 렌즈스테이지(110)의 상부에 위치한 것으로서, 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상부 비젼부(300)의 중심과 상기 렌즈픽업 기준위치(C1)는 동축 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 상부 비젼부(400)는 이동하는 경통스테이지(210)의 상부에 위치한 것으로서, 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 상부 비젼부(400)의 중심과 상기 조립 기준위치(C2)는 동축 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 제1 상부 비젼부(300)는 상기 렌즈픽업 기준위치(C1)로 렌즈트레이(30)가 이송되면, 픽킹 대상이 되는 렌즈(33)의 수납 상태(센터 및 위치)를 감지하고, 상기 제2 상부 비젼부(400)는 상기 조립 기준위치(C2)로 경통트레이(40)가 이송되면, 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)의 수납상태를 감지하여 경통(43)에 렌즈(33)의 삽입이 원활하게 이루어지도록 한다.

만일, 상기 제1 및 제2 상부 비젼부(300, 400)을 통해 렌즈(33) 및 경통(43)의 정렬 상태가 불일치로 판별되면, 렌즈스테이지(110) 및 경통스테이지(210)는 Y축 방향으로 이동하여 그 정렬 상태를 일치시킨다.

한편, 상기 렌즈트레이 이송부(100)와, 상기 경통트레이 이송부(200)는 각각 렌즈트레이(30) 및 경통트레이(40)를 일 축 방향(Y축 방향)으로만 이동시켜, 렌즈픽업 기준위치(C1) 및 조립 기준위치(C2)로 이송시키므로 이동에 의해 렌즈(33) 및 경통(43)의 정렬이 흐트러지는 것을 최소화할 수 있다.

다른 한편으로, 상기 제1 상부 비젼부(300) 및 상기 제2 상부 비젼부(400)를 각각 상기 렌즈픽업 기준위치(C1) 및 상기 조립 기준위치(C2)와 동축 상에 위치하도록 배치함으로써, 동일 위치(C1)에서 렌즈(33)의 정렬 검사 및 픽업이 이루어질 수 있도록 하고, 또한 동일 위치(C2)에서 경통(43)의 정렬 검사 및 조립이 이루어질 수 있도록 한다. 이에 따라, 광학렌즈 조립에 필요한 동선이 최소화되어 수율을 향상시킬 수 있으며, 이동에 따른 정렬의 흐트러짐을 최소화할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 제2 상부 비젼부(400)는 경통스테이지(210)에 수납된 경통(43)을 촬영한 영상 이미지를 수집하고, 이를 네트워크를 통해 제어부(미도시)로 전달한다.

상기 제어부는 영상 인식 알고리즘을 이용하여 영상 이미지에서 경통의 게이트 위치 및 방향 정보를 획득한다. 이때, 상기 경통(43)에는 게이트를 인식할 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성되어 있기 때문에 제어부는 용이하게 게이트의 위치 및 방향 정보(이하, 경통정보)를 획득할 수 있게 된다.

한편, 경통의 게이트 위치에서 직각 방향과 수평 방향 직경에는 치수 차이가 존재하며, 만약 렌즈의 커팅면(이하, ‘게이트’라 칭함)을 경통의 게이트 위치에 일치하게 조립하지 않는 경우에는 성능 저하의 요인이 발생할 수 있다. 이와 같은 성능 저하의 요인이 발생하는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 제어부가 경통 정보와 후술할 렌즈 게이트의 위치 및 방향 정보(이하, 렌즈정보)를 이용하여 렌즈와 경통이 정렬된 상태에서 조립될 수 있도록 상기 제1 픽업부(500)가 렌즈(33)를 렌즈픽업 기준위치(C1)에서 조립 기준위치(C2)로 이송시킬 때, 렌즈(33)가 일정 각도로 회전 정렬될 수 있도록 상기 제1 픽업부(500)를 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 제어부가 경통정보 및 렌즈정보를 이용하여 상기 제1 픽업부(500)의 회전을 제어하는 기술적 구성은 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 픽업부(500, 600)는 수평 이송대(510)에 각각 개별 이동 가능하게 설치되어 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33) 및 부품공급부(SP)로부터 공급된 광학부품(50)을 각각 픽업한다.

제1 픽업부(500)의 동작을 구체적으로 설명하면, 상기 렌즈트레이 이송부(100)가 렌즈트레이(30)를 렌즈픽업 기준위치(C1)로 이송시키고, 상기 제1 상부 비젼부(400)에 의한 정렬 검사 및 재정렬이 완료되면, 상기 제1 픽업부(500)는 X축 방향으로 이동하여 렌즈픽업 기준위치(C1)에 배치된다. 이후, 상기 제1 픽업부(500)는 하강하여 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33)를 픽업하고, 다시 상승하여 X축 방향으로 이동하여 조립 기준위치(C2)에 배치된다. 이때, 상기 제1 픽업부(500)의 X축 방향의 이동은 상기 수평 이송대(510)에 의해 지지된다.

한편, 제1 픽업부(500)의 이동경로 상의 하부에는 상기 제1 픽업부(500)에 의해 픽업된 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지하는 제1 하부비젼부(700)가 구비된다.

즉, 제1 하부 비젼부(700)는 렌즈트레이 이송부(100)와 제2 상부 비젼부(400) 사이에 배치되어, 제1 픽업부(500)가 렌즈(33)를 픽업한 상태로 조립 기준위치(C2)에 위치한 경통트레이(40)로 이동할 때 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지한다.

상기 제1 하부 비젼부(700)에 의해 수집된 렌즈(33)의 영상 이미지는 네트워크를 통해 제어부(미도시)로 전달되고, 제어부는 영상 인식 알고리즘을 이용하여 영상 이미지에서 렌즈의 커팅면(‘게이트’)의 위치 및 방향 정보를 획득한다.

한편, 제1 픽업부(500)는 렌즈(33)를 픽업한 상태에서 제어부에서 인가된 명령에 따라 회전할 수 있는 회전모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

제어부는 제2 상부 비젼부(400)에서 전달된 경통을 촬상한 영상 이미지로부터 영상 인식 기술을 이용하여 경통의 게이트 위치 및 방향 정보를 획득하고, 제1 하부 비젼부(700)로부터 전달된 렌즈를 촬상한 영상 이미지로부터 영상 인식 기술을 이용하여 렌즈의 게이트 위치 및 방향 정보를 획득한다.

그리고, 제어부는 상기 경통의 게이트 위치 및 방향 정보(경통 정보)와, 상기 렌즈의 게이트 위치 및 방향 정보(렌즈 정보)를 이용하여 렌즈와 경통이 정렬된 상태에서 조립될 수 있도록 상기 제1 픽업부(500)에 요구되는 회전 각도를 연산한다.

그리고, 제어부는 연산된 회전 각도에 따라 회전모듈을 회전시킬 수 있도록 명령어를 생성하고, 이 명령어가 회전모듈에 전달되어 회전모듈을 연산된 회전 각도만큼 회전된 상태에서 렌즈와 경통 간의 조립이 이루어진다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 경우, 하나의 경통에 복수의 렌즈가 순차적으로 조립될 수 있는데, 렌즈의 조립 순서에 따라 각 렌즈의 게이트 방향과 경통의 게이트 방향은 다르게 설정될 수 있다. 이 경우, 제어부는 조립 순서에 따라 요구되는 정렬 위치에 기초하여 상기 제1 픽업부(500)에 요구되는 회전 각도를 연산할 수 있다.

예컨대, 경통에 조립되는 렌즈의 개수를 4개라고 가정하고, 순서대로 조립되는 렌즈를 제1 렌즈, 제2 렌즈, 제3 렌즈, 제4 렌즈라고 가정하자. 제1 렌즈는 렌즈 게이트와 경통 게이트가 동일 위치에 있도록 조립되고, 제2 렌즈는 렌즈 게이트가 경통 게이트로부터 시계방향으로 30도의 각도만큼 차이를 가지도록 조립되고, 제3 렌즈는 시계방향으로 60도의 각도만큼, 제4 렌즈는 시계방향으로 90도의 각도만큼 차이를 가지도록 조립되는 것으로 설정되어 있다고 가정하자.

이 경우, 제어부는 렌즈의 조립 순서에 따라 기 설정된 정렬 정보와, 경통 정보와, 렌즈 정보를 모두 이용하여 조립대상이 되는 렌즈를 경통에 조립시키기 위해 요구되는 제1 픽업부(500)의 회전 각도를 연산한다.

제2 픽업부(600)의 동작을 구체적으로 설명하면, 상기 제2 픽업부(600)는 X축 방향으로 이동하여 부품공급부(SP) 상에 배치되고, 하강하여 부품공급부(SP)에 수납된 광학부품(50)을 픽업한다. 이후, 다시 상승하여 X축 방향으로 이동하고, 최종적으로 조립 기준위치(C2)에 배치된다. 이때, 상기 제2 픽업부(600)의 X축 방향의 이동은 상기 수평 이송대(510)에 의해 지지되는 것은 앞서 제1 픽업부(500)에서 살펴본 바와 같다.

한편, 상기 제1 픽업부(500) 및 상기 제2 픽업부(600)가 각각 렌즈(33) 및 광학부품(50)을 픽업한 후 상기 조립 기준위치(C2)에 배치되기 전에, 상기 경통트레이 이송부(200)가 경통트레이(40)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 동작과, 상기 제2 상부 비젼부(400)에 의한 정렬 검사 및 재정렬은 완료되어야 한다.

제2 픽업부(600)의 이동경로 상의 하부에는 상기 제2 픽업부(600)에 의해 픽업된 광학부품(50)의 정렬 상태를 감지하는 제2 하부비젼부(800)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 제2 하부비젼(800)는 부품공급부(SP)와 제2 상부비젼부(400) 사이에 배치되어, 제2 픽업부(600)가 광학부품(50)을 픽업한 상태로 각각 조립 기준위치(C2)에 위치한 경통트레이(40)로 이동할 때 광학부품(50)의 정렬 상태를 감지한다.

이하에서는, 상기 제1 및 제2 픽업부(500, 600)가 렌즈(33) 및 광학부품(50)을 픽업할 수 있게 하는 상승/하강 구조를 살펴보도록 한다.

제1 및 제2 픽업부(500, 600)는 각각 수평 이송대(510)에 결합된 상태로 구동모터 등의 동작에 의해 수평 이송대(510)를 타고 이동하는 판 상의 이송플레이트(520,620)에 결합되며, 동일 극성이 접합된 자석으로 구성된 샤프트(530, 630)와, 상기 샤프트(530, 630)에 대해 비접촉 방식으로 상하방향으로 슬라이딩하는, 코일로 구성된 승강부재(540, 640)와, 상기 코일에 흐르는 전류를 제어하는 전류제어부(미도시)와, 상기 승강부재(540, 640)의 하측에 구비되며 렌즈(33) 또는 광학부품(50)을 흡착 픽업하는 노즐부(550, 650)를 포함하여 구성된다.

상기 승강부재(540, 640)는 전류가 흐를 수 있는 코일로 구성되며, 상기 샤프트(530, 630)를 축으로 상하 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 중공 형상으로 제작된다.

상기 승강부재(540, 640)는 상기 샤프트(530, 630)에 대해 비접촉 방식으로 슬라이딩하며, 상기 전류제어부(미도시)에 의해 코일에 인가되는 전류의 방향 및 세기에 따라 슬라이딩 방향 및 속도가 달라지게 된다.

노즐부(550, 650)는 상기 승강부재(540, 640)의 하측에서 고정 결합되어, 상기 승강부재(540, 640)가 상하방향으로 슬라이딩 됨에 따라 함께 상승 및 하강하여 렌즈(33) 및 광학부품(50)을 픽업한다.

구체적으로, 상기 노즐부(550, 650)는 샤프트(530, 630)의 하단에서 샤프트(530, 630)의 내부와 연통되게 결합된 연결편(551, 651)과, 상기 연결편(551, 651)에 삽입된 상태로 에어에 의해 렌즈(33) 또는 광학부품(50)을 진공흡착하는 픽커(552, 652)로 구성된다.

여기서, 상기 샤프트(530, 630)의 상측에는 샤프트(530, 630)의 내부로 에어를 흡입 또는 공급하는 에어관(560, 660)이 연결되며, 상기 에어관(560, 660)에 의해 흡입 또는 공급되는 에어는 픽커(552, 652)로 전달되어 렌즈(33) 또는 광학부품(50)을 진공흡착할 때 이용된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 및 제2 픽업부(500, 600)는 전류 제어를 통해 상하방향으로 이동된다. 따라서, 상기 승강부재(540, 640) 및 상기 승강부재(540, 640)의 하측에 구비되어 렌즈(33) 또는 광학부품(50)을 흡착 픽업하는 노즐부(550, 650)의 이동 속도는 정밀하게 제어될 수 있는 것이다.

한편, 상기 승강부재(540, 640)는 코일에 전류가 인가됨에 따라 상하방향으로 슬라이딩하여 노즐부(550, 650)를 통해 렌즈(33) 및 광학부품(50)을 경통(43)에 삽입시키는 역할을 한다. 이때, 렌즈(33) 및 광학부품(50)이 경통(43)에 밀착삽입될 수 있게 압력이 가해지게 되는데, 만약 압력이 미세하게 조정되지 않는다면, 픽커(552, 652) 및 렌즈(33) 등에 무리가 가서 조립 비용이 상승하게 되는 문제가 있다.

본 발명에 따르면, 전류토크 제어방식으로 상기 제1 및 제2 픽업부(500, 600)의 상하방향 이동을 제어함으로써, 100g 단위의 압력이 가해질 수 있도록 정밀한 제어를 가능하게 한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

30: 렌즈트레이 33: 렌즈
40: 경통트레이 43: 경통
50: 광학부품 51: 마스크
52: 스페이서 53: 실드
100: 렌즈트레이 이송부 110: 렌즈스테이지
120: 렌즈이송프레임
200: 경통트레이 이송부 210: 경통스테이지
220: 경통이송프레임
300: 제1 상부 비젼부 400: 제2 상부 비젼부
700: 제1 하부 비젼부 800: 제2 하부 비젼부
500, 600: 제1 및 제2 픽업부 510: 수평 이송대
520, 620: 이송플레이트 530, 630: 샤프트
540, 640: 승강부재 550, 650: 노즐부
551, 651: 연결편 552, 652: 픽커
560, 660: 에어관

Claims (5)

1. 내부에 렌즈, 스페이서 등의 광학 부품을 수납하기 위한 공간을 형성하고, 상면에 개구부를 형성하는 테두리부를 포함하는 경통에 있어서,
   상기 테두리부의 일 영역에 영상 인식을 통해 게이트로 인식될 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성된 것을 특징으로 하는 마커가 형성된 경통.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 마커는 상기 테두리부의 형상을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 마커가 형성된 경통.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 테두리부는 제1 편평도를 갖는 제1 영역과, 제1 편평도와 다른 제2 편평도를 갖는 제2 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마커가 형성된 경통.
   
4. 복수개의 경통(43)이 수납된 경통트레이(40) 상에서 경통의 정렬 상태를 감지하는 상부 비젼부(400);
   렌즈트레이(30)를 렌즈픽업 기준위치(C1)로 이송시키는 렌즈트레이 이송부(100)와, 상기 경통트레이(40)를 조립 기준위치(C2)로 이송시키는 경통트레이 이송부(200);
   상기 렌즈트레이(30)에 수납된 렌즈(33)를 픽업하여 상기 경통트레이(40)에 수납된 경통(43)에 삽입하는 픽업부(500);
   상기 렌즈트레이 이송부(100)와 상기 상부 비젼부(400) 사이에 배치되어 상기 제1 픽업부(500)에 의해 픽업된 렌즈(33)의 정렬 상태를 감지하는 하부 비젼부(700); 및
   상기 상부 비젼부(400)에서 촬상된 경통에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 경통의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 경통정보)를 획득하고, 상기 하부 비젼부(700)에서 촬상된 렌즈에 대한 영상 이미지를 영상인식 처리하여, 상기 렌즈의 게이트 위치 및 방향정보(이하, 렌즈정보)를 획득하고, 상기 경통정보 및 상기 렌즈정보를 이용하여 상기 렌즈가 기 설정된 정렬 위치에서 상기 경통에 조립될 수 있도록 상기 픽업부를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 경통에는 영상 인식을 통해 게이트로 인식될 수 있도록 하는 인식표지로서 마커가 형성된 것을 특징으로 하는 광학렌즈모듈 조립장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 경통에 조립되는 복수 렌즈의 조립 순서에 따라 기 설정된 정렬 정보와, 상기 경통정보와, 상기 렌즈정보를 이용하여 상기 픽업부(500)의 회전 각도를 연산하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈모듈 조립장치.

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