KR20190114209A - 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치 - Google Patents

온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치 Download PDF

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KR20190114209A
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예는 카메라 모듈 해상력 검사 장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 온도 제어 지그를 이용하여 카메라 모듈의 발열 현상을 억제함으로써, 카메라 모듈의 해상력 저하에 따른 재검사율을 저하시킬 수 있는 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 카메라 모듈의 해상력이 테스트될 수 있도록, 상기 카메라 모듈의 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭; 상기 열전도 블럭에 결합되어, 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하는 온도 센서; 상기 열전도 블럭에 결합되어 상기 열전도 블럭을 냉각하는 냉각부; 및 상기 온도 센서로부터 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하여, 미리 설정된 온도로 상기 열전도 블럭의 온도가 유지되도록, 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 개시한다.

Description

온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치{Camera module resolution test device using temperature control jig}
본 발명의 다양한 실시예는 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치나 촬상기능을 구비한 휴대전화 등의 전자기기에 실장되는 카메라 모듈(예를 들면, 고체 촬상 소자나 렌즈 등을 구비한 촬상 기능을 갖는 장치)은 제조 공정의 최종 단계에 있어서, 해상도 등의 촬상 성능의 테스트가 이루어진다. 일반적으로 이러한 카메라 모듈의 촬상 성능의 테스트는 소정의 테스트 차트를 카메라 모듈로 촬상해 얻어진 화상 데이터를 해석함으로써 수행된다.
한편, 카메라 모듈은 전원을 공급받아 일정 시간 동작하게 되면, 발열 현상이 발생되고, 이에 따라 발열에 의한 해상도의 변화가 심해져서, 카메라 모듈의 해상력에 대한 반복성, 재현성 및/또는 품질(quality)이 떨어져 재검율이 높아지는 문제가 있었다.
이러한 발명의 배경이 되는 기술에 개시된 상술한 정보는 본 발명의 배경에 대한 이해도를 향상시키기 위한 것뿐이며, 따라서 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 제공하는데 있다. 일예로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는 온도 제어 지그를 이용하여 카메라 모듈의 발열 현상을 억제함으로써, 카메라 모듈의 해상력 저하에 따른 재검사율을 저하시킬 수 있는 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치는 카메라 모듈의 해상력이 테스트될 수 있도록, 상기 카메라 모듈의 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭; 상기 열전도 블럭에 결합되어, 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하는 온도 센서; 상기 열전도 블럭에 결합되어 상기 열전도 블럭을 냉각하는 냉각부; 및 상기 온도 센서로부터 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하여, 미리 설정된 온도로 상기 열전도 블럭의 온도가 유지되도록, 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치는 상기 냉각부에 부착된 방열판을 더 포함할 수 있다.
상기 열전도 블럭은 황동 블럭, 구리 블럭, 알루미늄 블럭 또는 스테인리스 스틸 블럭을 포함할 수 있다.
상기 냉각부는 열전 소자를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 냉각부의 온도를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치는 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도를 센싱하는 대기 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 대기 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치는 상기 이미지 센서에 내장되어 상기 이미지 센서의 온도를 센싱하는 칩 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 칩 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치는 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도를 센싱하는 대기 온도 센서와 상기 이미지 센서에 내장되어 상기 이미지 센서의 온도를 센싱하는 칩 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 대기 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도와, 상기 칩 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 제공한다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예는 온도 제어 지그를 이용하여 카메라 모듈의 발열 현상을 억제함으로써, 카메라 모듈의 해상력 저하에 따른 재검사율을 저하시킬 수 있는 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 제공한다.
일례로, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭의 온도와 설정 온도를 입력받고, 이의 편차값을 이용하여 냉각부를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈의 해상력 테스트 시 이미지 센서의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭의 온도와, 이미지 센서의 주변 대기 온도와, 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈의 해상력 테스트 시 이미지 센서의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭의 온도와, 이미지 센서의 칩 온도와, 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈의 해상력 테스트 시 이미지 센서의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭의 온도와, 이미지 센서의 주변 대기 온도와, 이미지 센서의 칩 온도와, 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈의 해상력 테스트 시 이미지 센서의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치의 기구적 구성을 도시한 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치의 기구적 구성을 도시한 확대도 및 단면 사시도이다.
도 3a는 카메라 모듈 테스트시 온도 제어 지그를 이용한 경우와 온도 제어 지그를 이용하지 않은 경우의 시간에 따른 해상력 변화를 도시한 그래프이다.
도 3b는 카메라 모듈 테스트시 온도 제어 지그를 이용한 경우와 온도 제어 지그를 이용하지 않은 경우의 시간에 따른 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise, include)" 및/또는 "포함하는(comprising, including)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용될 수 있다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소 또는 특징은 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다.
또한, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 반도체), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 적절한 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러) 및/또는 다른 관련 기기 또는 부품의 다양한 구성 요소들은 하나의 집적회로 칩 상에, 또는 별개의 집적회로 칩 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는 가요성 인쇄 회로 필름 상에 구현 될 수 있고, 테이프 캐리어 패키지, 인쇄 회로 기판, 또는 제어부(컨트롤러)와 동일한 서브스트레이트 상에 형성될 수 있다. 또한, 제어부(컨트롤러)의 다양한 구성 요소는, 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서, 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 프로세스 또는 쓰레드(thread)일 수 있고, 이는 이하에서 언급되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 구성 요소들과 상호 작용할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리와 같은 표준 메모리 디바이스를 이용한 컴퓨팅 장치에서 실행될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령은 또한 예를 들어, CD-ROM, 플래시 드라이브 등과 같은 다른 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer readable media)에 저장될 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 당업자는 다양한 컴퓨팅 장치의 기능이 상호간 결합되거나, 하나의 컴퓨팅 장치로 통합되거나, 또는 특정 컴퓨팅 장치의 기능이, 본 발명의 예시적인 실시예를 벗어나지 않고, 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 분산될 수 될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
일례로, 본 발명에 따른 제어부(컨트롤러)는 중앙처리장치, 하드디스크 또는 고체상태디스크와 같은 대용량 저장 장치, 휘발성 메모리 장치, 키보드 또는 마우스와 같은 입력 장치, 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치로 이루어진 통상의 상용 컴퓨터에서 운영될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)의 기구적 구성을 도시한 개략도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 카메라 모듈(101)이 안착되는 온도 제어 지그(110)와, 카메라 모듈(101)의 상부에 위치되어 카메라 모듈(101)로 촬영되는 테스트 차트(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 카메라 모듈(101)은 전원을 공급받아 일정 시간 동작하게 되면 발열하게 되는데, 이러한 발열 현상에 의해 통상 해상력의 변화가 심해질 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 카메라 모듈(101)이 온도 제어가 가능한 온도 제어 지그(110)에 안착되어, 미리 설정된 온도로 제어(냉각)됨으로써, 카메라 모듈(101)의 발열이 억제되고, 이에 따라 카메라 모듈(101)의 해상력에 대한 반복성, 재현성 및/또는 품질이 일정하여 재검율이 낮아지게 된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)의 기구적 구성을 도시한 확대도 및 단면 사시도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 열전도 블럭(111)과, 온도 센서(112a)와, 냉각부(113)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 방열판(114) 및/또는 클램프(115)를 더 포함할 수 있다.
더불어, 열전도 블럭(111), 온도 센서(112a) 및 냉각부(113)로 이루어진 구성이 온도 제어 지그(110)로 정의되거나, 또는 열전도 블럭(111), 온도 센서(112a), 냉각부(113), 방열판(114) 및 클램프(115)로 이루어진 구성이 온도 제어 지그(110)로 정의될 수 있다.
열전도 블럭(111)은 대략 평평한 상면과, 상면의 반대면으로서 대략 평평한 하면을 포함할 수 있다. 이러한 열전도 블럭(111)의 평평한 상면에 카메라 모듈(101)의 이미지 센서(102)가 안착될 수 있다. 따라서 이미지 센서(102)로부터 발생된 열이 열전도 블럭(111)으로 신속히 전도 또는 전달되어 이미지 센서(102)의 발열 현상이 방지될 수 있다.
일부 예에서, 열전도 블럭(111)의 상면에 이미지 센서(102)가 안착될 수 있도록 일정 깊이의 요홈(111a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 열전도 블럭(111)의 요홈(111a)이 이미지 센서(102)의 하면 및 측면을 감쌈으로써, 이미지 센서(102)로부터 발생된 열이 열전도 블럭(111)으로 더욱 신속하게 전도되어, 이미지 센서(102)의 냉각 효율이 더욱 향상될 수 있다.
일부 예에서, 열전도 블럭(111)의 상면 중 일측에 온도 센서(112a)가 안착될 수 있도록 요홈(111b)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 온도 센서(112a)가 열전도 블럭(111)의 요홈(111b)에 결합됨으로써, 온도 센서(112a)가 열전도 블럭(111)의 온도를 신속하게 센싱할 수 있게 된다. 더욱이, 이러한 온도 센서(112a)가 결합되는 요홈(111b)은 되도록 이미지 센서(102)가 위치되는 상면 또는 이미지 센서(102)가 안착되는 요홈(111a)에 가깝게 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 온도 센서(112a)가 결합되는 요홈(111b)이 이미지 센서(102)에 가깝게 위치되어야, 실질적으로 이미지 센서(102)가 갖는 고유의 온도를 정확하게/유사하게 센싱할 수 있다.
일부 예에서, 열전도 블럭(111)은, 한정하는 것은 아니지만, 황동 블럭, 구리 블럭, 알루미늄 블럭, 스테인리스 스틸 블럭 또는 그 등가 블럭 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
온도 센서(112a)는 상술한 바와 같이 열전도 블럭(111)에 구비된 요홈(111b)에 결합되어, 열전도 블럭(111)(즉, 이미지 센서(102))의 온도를 센싱한다. 일부 예에서, 온도 센서(112a)는, 한정하는 것은 아니지만, 써모미터, 써모 커플, RTD(Resistance Temperature Detector), CMOS 기술 방식의 집적 반도체 또는 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
냉각부(113)는 열전도 블럭(111)의 하면에 결합될 수 있다. 냉각부(113) 역시 평평한 상면과, 상면의 반대면인 평평한 하면을 포함할 수 있으며, 냉각부(113)의 상면이 열전도 블럭(111)의 하면에 결합될 수 있다. 이와 같이 냉각부(113)는 열전도 블럭(111)에 결합됨으로써, 열전도 블럭(111)을 냉각하는 역할을 한다. 일부 예에서, 냉각부(113)는 열전 소자 또는 펠티어 소자를 포함할 수 있다. 주지된 바와 같이, 열전 소자는 P형 반도체와 N형 반도체가 직렬로 연결됨으로써, P형 반도체와 N형 반도체에 전원이 공급될 경우, 일측은 냉각되고 일측은 발열될 수 있다.
본 발명에서, 냉각부(113) 즉, 열전 소자의 냉각면(즉, 상면)이 열전도 블럭(111)의 상면에 결합될 수 있다. 더불어, 냉각부(113) 즉, 열전 소자의 발열면(즉, 하면)이 방열판(114)에 결합될 수 있다.
방열판(114)은 냉각부(113)의 평평한 하면에 결합되어, 냉각부(113)로부터 발생된 열이 외부로 신속하게 발산되도록 한다. 이를 위해 방열판(114)은 다수의 방열핀(미도시)을 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 방열판(114) 역시 한정하는 것은 아니지만 열전도 블럭(111)과 유사하게 황동판, 구리판, 알루미늄판, 스테인리스 스틸판 또는 그 등가판 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
클램프(115)는 상단이 열전도 블럭(111)의 상면 둘레에 결합되고, 하단이 방열판(114)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 방열판(114) 위에서 열전도 블럭(111) 및 냉각부(113)가 상호간 강하게 결합된 상태를 유지하도록 한다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 온도 센서(112a)로부터 열전도 블럭(111)의 온도를 센싱하여, 미리 설정된 온도로 열전도 블럭(111)의 온도가 유지되도록, 냉각부(113)를 제어한다. 따라서, 본 발명에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 온도 제어 지그(110)를 이용하여 카메라 모듈(101)의 발열 현상을 억제함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력 저하에 따른 재검사율을 저하시킬 수 있도록 한다.
도 3a는 카메라 모듈(101) 테스트시 온도 제어 지그(110)를 이용한 경우와 온도 제어 지그(110)를 이용하지 않은 경우의 시간에 따른 해상력 변화를 도시한 그래프이다.
도 3a에서 X축은 테스트 시간이고, Y축은 이미지 센서(102)의 해상도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상온(예를 들면, 15℃ 내지 25℃)에서 카메라 모듈(101)의 해상력은 테스트 시간 초반에 대략 1450 EIAJ였으나, 테스트 시간이 대략 100초 정도 경과하자 카메라 모듈(101)의 해상력이 대략 1225 EIAJ로 감소함을 볼 수 있다.
그러나, 도 3a에 도시된 바와 같이, 온도 제어 지그(110)에 의해 카메라 모듈(101)의 온도가 대략 6.5℃로 제어될 경우 카메라 모듈(101)의 해상력은 테스트 시간 초반 대략 1550 EIAJ였으나, 테스트 시간이 대략 100초 정도 경과하자 카메라 모듈(101)의 해상력이 대략 1430 EIAJ로 감소함을 볼 수 있다. 즉, 카메라 모듈(101)의 상온 영상 출력 시간 경과에 따라 TVB(EIAJ) 1200까지 저하되지만, 본 발명에 따른 온도 제어 지그(110) 적용 후 대략 6.5℃ 유지한 결과 TVB(EIAJ) 1400까지 저하되는 것으로 확인되며, 이에 따라 TVB(EIAJ)가 대략 200 정도 개선됨을 알 수 있다.
도 3b는 카메라 모듈(101) 테스트시 온도 제어 지그(110)를 이용한 경우와 온도 제어 지그(110)를 이용하지 않은 경우의 시간에 따른 온도 변화를 도시한 그래프이다.
도 3b에서 X축은 테스트 시간이고, Y축은 열전도 블럭(111)의 온도이다.
먼저 이미지 센서(102)가 열전도 블럭(111)에 안착된 상태에서, 냉각부(113)가 동작하지 않을 경우, 열전도 블럭(111)의 온도는 테스트 시간이 경과함에 따라 대략 26℃ 내지 28℃로 증가함을 볼 수 있다. 그러나, 이는 이미지 센서(102)로부터 발생된 열이 열전도 블럭(111)에 흡수됨으로써 온도가 서서히 증가하는 것으로 판단되며, 테스트 시간이 장시간이 될 경우 열전도 블럭(111)의 온도 역시 상당히 증가될 것으로 예상된다.
한편, 이미지 센서(102)가 열전도 블럭(111)에 안착된 상태에서, 냉각부(113)가 동작하여 대략 31.6℃, 34℃ 및 35.7℃의 온도로 설정된 경우, 10초, 20초 및 30초 기준으로 각각 상술한 설정 온도로 열전도 블럭(111)의 온도가 동일하게 유지됨을 볼 수 있다. 이러한 상태는 테스트 시간이 장시간이 될 경우에도 냉각부(113)가 계속 동작하기 때문에 동일하게 유지될 것으로 예상된다.
더불어, 이미지 센서(102)가 열전도 블럭(111)에 안착되지 않은 상태에서, 카메라 모듈(101)의 해상력 테스트 시간 경과 시 40℃ 내지 42℃까지 증가됨을 볼 수 있다. 이러한 현상을 열전도 블럭(111) 및/또는 냉각부(113)가 없음으로써, 테스트 시간 경과 시 카메라 모듈(101)의 온도가 급격히 증가된 것으로 판단된다.
결과적으로, 상온에서 카메라 모듈(101)을 동작시켰을 경우의 온도와 온도 제어를 통한 모듈 온도 유지 여부를 보면, 카메라 모듈(101)의 온도를 일예로 31.6℃, 34℃, 35.7℃인 임의 시점의 온도를 온도 제어 지그(110)가 실제 온도로 유지할 수 있음을 볼 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 입력부(130), 온도 센서(112a), 제어부(140) 및 냉각부(113)를 포함할 수 있다. 여기서, 온도 센서(112a) 및 냉각부(113)의 구성/기능은 상술한 바와 같으므로, 추가적인 설명을 생략한다.
입력부(130)는 냉각부(113)의 동작에 의한 열전도 블럭(111)의 설정(목표) 온도를 입력하도록 한다. 일부 예에서, 입력부(130)는 키패드, 키보드 및/또는 마우스 등일 수 있다.
제어부(140)는 온도 센서(112a)로부터 열전도 블럭(111)의 온도를 센싱하여, 상술한 설정 온도로 열전도 블럭(111)의 온도가 유지되도록, 냉각부(113)를 제어한다.
즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100), 특히 제어부(140)는 온도 센서(112a)로부터 센싱된 열전도 블럭(111)의 현재 온도와 상술한 설정 온도를 입력받아, 그 편차값을 계산하고, 이를 이용하여 냉각부(113)를 PID(proportional integral derivative control) 제어 및 PWM 제어할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서(102)가 안착되는 열전도 블럭(111)의 온도와 설정 온도를 입력받고, 이의 편차값을 이용하여 냉각부(113)를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력 테스트 시 이미지 센서(102)의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
여기서, 제어부(140)는 온도 센서(112a)로부터 열전도 블럭(111)의 온도를 센싱한 결과, 상술한 설정 온도보다 센싱한 열전도 블럭(111)의 온도가 낮을 경우, 냉각부(113)를 동작시키지 않을 수 있다. 더불어, 이때 제어부(140)는 냉각부(113)에 제공되는 전원 극성을 반대로 하여, 냉각부(114)가 발열부로 동작하여 상술한 설정 온도에 신속하게 도달할 수 있도록 할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예는, 주변 온도에 관계없이 열전도 블럭(111)의 온도가 항상 일정하게 유지되도록 함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력이 항상 동일한 환경 조건에서 수행되도록 하고, 이에 따라 카메라 모듈(101)의 해상력에 대한 반복성, 재현성 및/또는 품질을 향상시켜 재검율이 감소하도록 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 제1온도 센서(112a) 및 제2온도 센서(112b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1온도 센서(112a)는 상술한 온도 센서(112a)일 수 있다. 더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 경고부(116)를 더 포함할 수도 있다.
제2온도 센서(112b)는 카메라 모듈(101)의 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도를 센싱하고 이를 제어부(140)에 전송하는 역할을 한다. 일부 예에서, 제2온도 센서(112b)는 대기 온도 센서(112a)로 지칭될 수 있다. 이러한 제2온도 센서(112b)는, 예를 들면, 비접촉 방식으로 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도를 센싱한다.
이와 같이 하여 제어부(140)는 제1온도 센서(112a)로부터 열전도 블럭(111)의 온도를 센싱하고, 제2온도 센서(112b)로부터 이미지 센서(102)의 주변 온도를 센싱하여, 상술한 설정 온도로 열전도 블럭(111)의 온도가 유지되도록, 냉각부(113)를 제어한다.
즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100), 특히 제어부(140)는 제1온도 센서(112a)로부터 센싱된 열전도 블럭(111)의 온도와, 제2온도 센서(112b)로부터 센싱된 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도와 설정 온도를 입력받아 냉각부(113)를 PID(proportional integral derivative control) 제어 및 PWM 제어할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서(102)가 안착되는 열전도 블럭(111)의 온도와, 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도와 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부(113)를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력 테스트 시 이미지 센서(102)의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
한편, 여기서 열전도 블럭(111)의 온도와 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도 사이에 온도 차이가 일정 범위(예를 들면, 5℃ 내지 25℃) 이상이면, 열전도 블럭(111)에 결로나 이슬이 발생됨으로써, 온도 제어 지그(110)가 손상될 위험이 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는, 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도가 열전도 블럭(111)의 온도와 유사해지도록 하는 공조 장치(미도시)를 더 포함하거나, 그리고/또는 이미지 센서(102)의 주변 습도를 낮추는 제습 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 열전도 블럭(111)의 온도와 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도 사이에 온도 차이가 일정 범위(예를 들면, 5℃ 내지 25℃) 이내로 관리되도록 함으로써, 열전도 블럭(111)에 결로나 이슬이 발생되지 않도록 하여, 온도 제어 지그(110)의 손상을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 상술한 제1온도 센서(112a)와 제2온도 센서(112b) 사이의 온도 차이가 미리 설정된 범위(예를 들면, 5℃ 내지 25℃)를 초과할 경우, 사용자에게 경고부(116)를 통하여 시각적 및/또는 청각적으로 경고 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 열전도 블럭(111)의 온도와 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도 사이에 차이가 설정된 범위를 벗어날 경우, 사용자가 이상 상황임을 바로 인지하도록 경고함으로써, 이상 상황에서 지속적인 테스트 동작이 이루어지지 않도록 하고, 이에 따라 양질의 카메라 모듈 테스트가 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)의 전기적 구성 및 PID 제어도를 도시한 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 제1온도 센서(112a), 제2온도 센서(112b) 및 제3온도 센서(112c)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1온도 센서(112a)는 상술한 열전도 블럭(111)에 설치된 온도 센서(112a)이고, 제2온도 센서(112b)는 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도를 센싱하는 대기 온도 센서(112a)이고, 제3온도 센서(112c)는 이미지 센서(102)(칩)에 자체적으로 내장된 칩 온도 센서(112a)일 수 있다. 이러한 제3온도 센서(112c)로부터 칩 온도 정보를 수신하기 위해, 카메라 모듈(101)에 설치된 온도 단자가 제어부(140)에 연결될 수 있다.
이와 같이 하여 제어부(140)는 제1온도 센서(112a)로부터 열전도 블럭(111)의 온도를 센싱하고, 제2온도 센서(112b)로부터 이미지 센서(102)의 주변 온도를 센싱하며, 제3온도 센서(112c)로부터 이미지 센서(102)의 칩 온도를 센싱하여, 상술한 설정 온도로 열전도 블럭(111)의 온도가 유지되도록, 냉각부(113)를 제어한다.
즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100), 특히 제어부(140)는 제1온도 센서(112a)로부터 센싱된 열전도 블럭(111)의 온도와, 제2온도 센서(112b)로부터 센싱된 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도와, 제3온도 센서(112c)로부터 센싱된 이미지 센서(102)의 온도와 설정 온도를 입력받아 냉각부(113)를 PID(proportional integral derivative control) 제어 및 PWM 제어할 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서(102)가 안착되는 열전도 블럭(111)의 온도와, 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도와, 이미지 센서(102)의 칩 온도와 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부(113)를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력 테스트 시 이미지 센서(102)의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 상술한 제1온도 센서(112a), 제2온도 센서(112b) 및 제3온도 센서(112c) 사이의 온도 차이가 미리 설정된 범위(예를 들면, 5℃ 내지 25℃)를 초과할 경우, 사용자에게 경고부(116)를 통하여 시각적 및/또는 청각적으로 경고 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 열전도 블럭(111)의 온도, 이미지 센서(102)의 주변 대기 온도 및 이미지 센서(102)의 칩 온도 사이에 차이가 설정된 범위를 벗어날 경우, 사용자가 이상 상황임을 바로 인지하도록 경고함으로써, 이상 상황에서 지속적인 테스트 동작이 이루어지지 않도록 하고, 이에 따라 양질의 카메라 모듈 테스트가 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는, 비록 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제1온도 센서(112a)로부터 센싱된 열전도 블럭(111)의 온도와, 제3온도 센서(112c)로부터 센싱된 이미지 센서(102)의 칩 온도와 설정 온도를 입력받아 냉각부(113)를 PID(proportional integral derivative control) 제어 및 PWM 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에서 제2온도 센서(112b)가 생략될 수 있다.
이와 같이 하여, 본 발명의 다양한 실시예는 이미지 센서(102)가 안착되는 열전도 블럭(111)의 온도와, 이미지 센서(102)의 칩 온도와 설정 온도를 입력받고, 이들의 편차값을 이용하여 냉각부(113)를 PID 제어 및 PWM 제어함으로써, 카메라 모듈(101)의 해상력 테스트 시 이미지 센서(102)의 온도가 일정한 범위로 유지되도록 할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈 해상력 검사 장치(100)는 상술한 제1온도 센서(112a) 및 제3온도 센서(112c) 사이의 온도 차이가 미리 설정된 범위(예를 들면, 5℃ 내지 25℃)를 초과할 경우, 사용자에게 경고부(116)를 통하여 시각적 및/또는 청각적으로 경고 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 열전도 블럭(111)의 온도 및 이미지 센서(102)의 칩 온도 사이에 차이가 설정된 범위를 벗어날 경우, 사용자가 이상 상황임을 바로 인지하도록 경고함으로써, 이상 상황에서 지속적인 테스트 동작이 이루어지지 않도록 하고, 이에 따라 양질의 카메라 모듈 테스트가 가능하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 온도 제어 지그를 통한 카메라 모듈 해상력 검사 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 카메라 모듈 해상력 검사 장치
101; 카메라 모듈 102; 이미지 센서
110; 온도 제어 지그 111; 열전도 블럭
111a, 111b; 요홈 112a; 온도 센서(제1온도 센서)
112b; 제2온도 센서 112c; 제3온도 센서
113; 냉각부 114; 방열판
115; 클램프 116; 경고부
120; 테스트 차트 130; 입력부
140; 제어부

Claims (9)

  1. 카메라 모듈의 해상력이 테스트될 수 있도록, 상기 카메라 모듈의 이미지 센서가 안착되는 열전도 블럭;
    상기 열전도 블럭에 결합되어, 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하는 온도 센서;
    상기 열전도 블럭에 결합되어 상기 열전도 블럭을 냉각하는 냉각부; 및
    상기 온도 센서로부터 상기 열전도 블럭의 온도를 센싱하여, 미리 설정된 온도로 상기 열전도 블럭의 온도가 유지되도록, 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부에 부착된 방열판을 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열전도 블럭은 황동 블럭, 구리 블럭, 알루미늄 블럭 또는 스테인리스 스틸 블럭을 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부는 열전 소자를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 냉각부의 온도를 제어함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 주변 대기 온도를 센싱하는 대기 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 대기 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서에 내장되어 상기 이미지 센서의 온도를 센싱하는 칩 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 칩 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 센서의 주변 대기 온도를 센싱하는 대기 온도 센서와 상기 이미지 센서에 내장되어 상기 이미지 센서의 온도를 센싱하는 칩 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 센싱된 상기 열전도 블럭의 온도와, 상기 대기 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 주변 대기 온도와, 상기 칩 온도 센서로부터 센싱된 상기 이미지 센서의 온도와 상기 미리 설정한 온도를 입력받아 상기 냉각부를 PID(proportional integral derivative control) 제어함을 특징으로 하는 카메라 모듈 해상력 검사 장치.
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