KR20200076744A - 광학 어셈블리의 조립 기기와 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 어셈블리의 조립 기기를 제공하고, 조립 기기는 조립하고자 하는 제1 서브 렌즈를 피킹하고 피킹한 제1 서브 렌즈를 다중 자유도에서 이동시키는 피킹 기구; 조립하고자 하는 제2 서브 렌즈를 고정하는 제1 고정 기구; 감광성 어셈블리를 고정하는 제2 고정 기구; 상기 고정 기구에 고정된 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되고 상기 감광성 어셈블리에서 출력되는 이미지 데이터를 수집하는 데이터 수집 어셈블리; 및 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 물체 연결 어셈블리를 포함하되, 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈가 이미징 가능한 광학계를 형성하도록 상기 피킹 기구는 상기 제1 고정 기구에 대해 상대적으로 이동 가능하다. 본 발명은 상응한 광학 렌즈 및 카메라 모듈의 제작 방법을 더 제공한다. 본 발명은 대량 생산에 있어서의 광학 렌즈 또는 카메라 모듈의 공정능력지수를 향상시키고, 전체 비용을 줄이고 결상 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

광학 어셈블리의 조립 기기와 조립 방법

본 발명은 광학기술에 관한 것이고, 구체적으로 광학 어셈블리의 조립 기기와 조립방법에 관한 것이다.

이동 전자기기의 보급이 보편화되면서 이동 전자기기에 응용되어 사용자가 이미지(예컨대, 동영상 또는 사진)를 획득하는 카메라 모듈과 관련된 기술이 매우 빠르게 발전하고 있다. 또한 최근 들어 의료, 보안, 공업생산 등 다양한 분야에서 카메라 모듈이 응용되고 있다.

점점 더 광범위해지는 시장 수요를 만족시키기 위해 카메라 모듈은 고해상도, 소형화, 대구경과 같은 발전 추세를 보이고 있다. 현재 카메라 모듈의 결상 품질에 대한 시장의 요구는 날로 높아지고 있다. 정해진 광학 설계의 카메라 모듈 해상력에 영향을 주는 소자에는 광학 이미징 렌즈의 품질과 모듈 패키징 과정의 제조 오차 등이 있다.

광학 이미징 렌즈의 제조 과정에서 렌즈 해상력에 영향을 주는 요인에는 각 소자들과 그들의 조립 오차, 렌즈 중간 소자 두께의 오차, 각 렌즈의 조립 오차 및 렌즈 소재 굴절률의 변화 등이 있다. 그 중 각 소자와 그의 조립 오차에는 각 렌즈 자체의 광학면 두께, 렌즈 광학면 아치 높이, 광학면 형상, 곡률반경, 렌즈 일면과 면 사이의 편심, 렌즈 광학면 경사 등 오차를 포함한다. 이러한 오차들의 크기는 몰드의 정밀도와 성형 정밀 제어능력에 의해 결정되고, 렌즈 갭 소자 두께의 오차는 소자의 가공 정밀도에 의해 결정된다. 각 렌즈의 조립 오차는 조립 소자의 치수공차 및 렌즈의 조립 정밀도에 의해 결정되고, 렌즈 소재 굴절률의 변화로 인한 오차의 경우 소재의 안정성과 배치의 균일성에 의해 결정된다.

해상력에 영향을 주는 상기 각 소자의 오차는 누적되어 심해지는 현상이 있으므로, 렌즈 개수가 늘어날수록 누적 오차도 점점 증가한다. 종래의 해상력 해결 방안은 상대적인 민감도가 큰 각 소자의 크기에 대해 공차 제어를 진행하고, 렌즈 회전으로 해상력을 보정하여 높이는 것이다. 그러나 고해상도 대구경 렌즈는 비교적 민감하여 요구되는 공차가 매우 엄격하다. 예를 들어, 일부 민감한 렌즈에 있어서, 1um의 렌즈 편심은 9′의 상면 기울기를 초래하여, 렌즈 가공 및 조립 난이도를 증가시킨다. 또한, 조립 과정에서 반복주기가 길어지는 문제를 야기시키기 때문에, 렌즈 조립의 공정능력지수(CPK)를 떨어뜨리고 기복이 큼으로 인해 불량률이 높아진다. 또한 상술한 바와 같이, 렌즈 해상력에 영향을 주는 많은 요인들이 존재하고, 이러한 요인들은 다양한 소자에서 발생되므로, 각 요인에 대한 제어는 제조 정밀도의 한계를 갖는다. 단순히 각 소자의 정밀도만 개선한다면, 능력 향상에 한계가 있고 향상에 따른 비용이 증가될 뿐만 아니라 날로 높아지는 결상 품질에 대한 시장 수요를 충족시킬 수도 없다.

한편, 카메라 모듈의 가공 과정에 있어서, 각 구성요소의 조립 과정(예컨대, 감광성 칩 실장, 모터 렌즈 체결 과정 등)에서 감광성 칩의 경사, 다중 경사 중첩을 초래할 수 있고, 결상 모듈의 해상력도 설정된 규격에 도달하지 못함으로 모듈 공장의 양품률이 떨어지게 된다. 최근 들어 모듈 공장은 이미징 렌즈와 감광성 모듈을 조립할 경우 능동 정렬 공정으로 감광성 칩의 기울기를 보정하고 있다. 그러나 이러한 공정으로 보정하는 것에는 한계가 있다. 해상력에 영향을 끼치는 다양한 수차는 광학시스템(특히 광학 이미징 렌즈) 자체 성능에서 기인하므로, 광학 이미징 렌즈 자체의 해상도가 충분하지 않을 경우 종래의 감광성 모듈의 능동 정렬 공정으로는 보정이 어렵다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 과제 중 적어도 하나를 극복할 수 있는 해결방안을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 있어서, 광학 어셈블리의 조립 기기를 제공한다. 조립 기기는 조립하고자 하는 제1 서브 렌즈를 피킹하고 다중 자유도에서 상기 피킹한 제1 서브 렌즈를 이동시키는 피킹 기구; 조립하고자 하는 제2 서브 렌즈를 고정하는 제1 고정 기구; 감광성 어셈블리를 고정하는 제2 고정 기구; 상기 고정 기구에 고정된 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되고 상기 감광성 어셈블리에서 출력되는 이미지 데이터를 수집하는 데이터 수집 어셈블리; 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 물체 연결 어셈블리(object connection assembly)를 포함하되, 상기 피킹 기구는 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈가 이미징 가능한 광학계를 형성하도록 상기 제1 고정 기구에 대해 상대적으로 이동 가능하다.

상기 조립 기기는 상기 이미징 가능한 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공하는 광원 어셈블리를 더 포함한다.

상기 피킹 기구는 상기 제1 서브 렌즈의 외부 표면에 접촉하여 상기 제1 서브 렌즈를 피킹한다.

상기 제2 고정 기구는 테스트용 감광성 어셈블리를 고정한다.

상기 제2 고정 기구는 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 고정하고, 상기 물체 연결 어셈블리는 상기 제2 서브 렌즈와 상기 감광성 어셈블리를 함께 고정한다.

상기 제2 고정 기구는 흡착홀을 구비하며 상기 감광성 어셈블리의 바닥면은 상기 흡착홀 상측에 배치된다.

상기 피킹 기구는 피킹 기구 및 다중 자유도 조절 기구를 포함하고 상기 피킹 기구는 상기 다중 자유도 조절 기구에 장착된다.

상기 피킹 기구는 클램프를 포함한다. 상기 클램프는 두개의 그립 암을 포함하고, 두개의 그립 암은 서로 가까워지거나 멀어짐에 따라 그립된 대상물을 그립하거나 그립해제할 수 있다.

상기 클램프는 포스 피드백 클램핑 척 및 상기 포스 피드백 클램핑 척의 압력을 실시간 제어하는 비례 제어 밸브를 포함한다.

상기 포스 피드백 클램핑 척은 에어척 또는 전기척이다.

상기 피킹 기구는 흡착 장치를 포함한다.

상기 피킹 기구는 제1 기준면을 구비하고, 상기 다중 자유도 조절 기구는 x, y, z, r, v 또는 w방향을 포함하는 다중 자유도를 구비하며, 상기 x방향과 y방향은 상기 제1 기준면의 직각 좌표계에서 서로 수직인 2 가지 방향이고, 상기 z방향은 상기 제1 기준면과 수직인 방향이고, r방향은 상기 z방향과 평행하는 회전축을 중심으로 회전하는 방향이며, v방향은 xoz평면 상에서 회전하는 회전 방향이고, w방향은 yoz평면 상에서 회전하는 회전 방향이다.

상기 조립 기기는 상기 광원 어셈블리와 상기 물체 연결 어셈블리를 상기 제1 고정 기구에 대응되는 작업 위치로 이동시키거나, 상기 작업 위치 외부로 이동시키는 스위칭 어셈블리를 더 포함한다.

상기 물체 연결 어셈블리는 접착제 도포 서브 어셈블리 및 경화 어셈블리를 포함한다.

상기 물체 연결 어셈블리는 물체 용접 어셈블리를 포함한다.

상기 광원 어셈블리는 가변 초점 광원 어셈블리를 포함한다.

상기 가변 초점 광원 어셈블리는 콜리메이터를 포함한다.

상기 광원 어셈블리는 서로 다른 방향에서 상기 제1 서브 렌즈의 입광면을 조준하는 복수의 콜리메이터를 포함한다.

상기 광원 어셈블리는 고정 초점 광원 어셈블리를 포함하고, 상기 제2 고정 기구는 상기 광학계의 광축 방향에서 이동한다.

상기 고정 초점 광원 어셈블리는 마크 플레이트를 포함한다.

상기 조립 기기는 상기 제1 서브 렌즈의 초기 위치를 측정하여 상기 피킹 기구가 상기 제1 서브 렌즈를 피킹하도록 하는 위치 측정 어셈블리를 더 포함한다.

상기 측정 어셈블리는 상기 광학계의 광축에 배치되어 상기 제1 서브 렌즈를 촬영하고, 촬영한 이미지를 기반으로 상기 서브 렌즈의 중심위치를 산출하는 촬영 어셈블리를 포함한다.

상기 측정 어셈블리는 상기 광학계의 광축 방향에서 상기 제1 서브 렌즈가 위치한 높이를 측정하는 거리 측정 어셈블리를 더 포함한다.

상기 제2 고정 기구는 제2 기준면을 구비하고, 상기 제2 고정 기구는 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향 자유도에서 상기 제2 고정 기구를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함한다.

상기 측정 어셈블리는 상기 제2 고정 기구의 제2 기준면을 측정하고, 상기 경사각 조절 기구는 상기 측정 어셈블리의 측정 결과에 기반하여, 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 상기 제2 고정 기구를 조절한다.

상기 제1 고정 기구는 제3 기준면을 구비하고, 상기 제1 고정 기구는 상기 제3 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향 자유도에서 상기 제1 고정 기구를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함한다.

상기 제1 고정 기구는 상기 제3 기준면과 수직인 회전축을 중심으로 회전하는 방향에서 상기 제1 고정 기구를 회전시키는 회전 조절 기구를 더 포함한다.

상기 데이터 수집 어셈블리는 상기 제2 고정 기구에 고정되고 상기 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되는 어댑터 플레이트; 이미지 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 수집 박스; 일단이 상기 어댑터 플레이트와 전기적으로 연결되고 다른 일단이 상기 데이터 수집 박스와 전기적으로 연결되는 연결 밴드를 포함한다.

상기 조립 기기는 진동 차단 플레이트를 더 포함하고, 상기 고정 기구, 피킹 기구, 광원 어셈블리 및 물체 연결 어셈블리는 모두 상기 진동 차단 플레이트에 장착된다.

본 발명의 다른 일 측면에 있어서, 상기 광학 어셈블리의 조립 기기를 기반으로 하는 광학 렌즈 조립 방법을 제공한다. 상기 방법은,

제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구에 고정하는 단계;

피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 피킹하고 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성하는 단계;

제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적인 위치를 변화시켜, 서로 다른 상대적 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정하고 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈 및 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 - 상기 광학계의 결상 품질은 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터로부터 도출되고, 상기 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터는 제2 고정 기구에 고정된 감광성 어셈블리로부터 전달받음 -; 및

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이전에, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고,

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정한다.

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후, 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 분리시키고, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포한 다음 제1 서브 렌즈를 다시 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하며, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정한다.

여기서, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 경화 과정에서 팽창 또는 수축으로 인한 서브 렌즈의 위치 이동에 대응하기 위한 조치를 취한다. 상기 경화 과정은 노광, 가열, 습도 변화, 진동 등의 경화 수단으로 수행될 수 있다.

상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비한다;

상기 결상 품질을 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하고; 상기 물체 연결 어셈블리를 통해 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며; 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 크다.

본 발명의 다른 한 측면에 있어서, 상기 광학 어셈블리의 조립 기기를 기반으로 하는 카메라 모듈 조립 방법을 제공한다. 상기 방법은,

제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구에 고정하고; 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 제2 고정 기구에 고정하는 단계;

피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 피킹하고 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성하는 단계;

상기 제1 서브 렌즈, 상기 제2 서브 렌즈 및 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 변경시켜 서로 다른 상대적 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정하고, 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 - 상기 광학계의 결상 품질은 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터로부터 도출되고, 상기 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터는 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리로부터 전달받음 -; 및

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하며; 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제2 서브 렌즈와 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 이전에, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고, 상기 제2 서브 렌즈 및/또는 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리에 접착제를 도포하며;

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계이후, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 접착제를 경화시킴으로써 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하며, 상기 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정한다.

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치, 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후, 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 분리시키고 상기 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 분리시키며, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고 상기 제2 서브 렌즈 및/또는 조립하고자 하는 감광성 어셈블리에 접착제를 도포한 후, 제1 서브 렌즈를 다시 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치, 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 유지하며, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 접착제를 경화시킴으로써 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하고 상기 제2 서브 렌즈와 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정한다.

여기서, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 경화 과정에서 팽창 또는 수축으로 인한 서브 렌즈의 위치 이동에 대응하기 위한 조치를 취한다.

상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비한다;

상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하고; 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계에 있어서, 접착제를 경화시키는 동안 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며, 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 크다.

종래 기술과 비교 시 본 발명은 이하 적어도 한가지 기술적 효과를 실현할 수 있다.

1. 본 발명의 기기는 대량 생산에 있어서의 광학 렌즈 및 카메라 모듈의 공정능력지수(CPK)를 향상시킨다.

2. 본 발명은 물체(예컨대, 장착용 광학 렌즈 또는 카메라 모듈의 서브 렌즈 또는 감광성 어셈블리)의 각 소자 정밀도와 조립 정밀도에 대한 요구치를 낮춰줄 수 있음으로써, 광학 이미징 렌즈 및 카메라 모듈의 전체 비용을 줄일 수 있다.

3. 본 발명은 조립 과정에서 카메라 모듈의 다양한 수차에 대해 실시간 조절이 가능하여, 불량률과 생산 비용을 줄이고 결상 품질을 향상시킬 수 있다.

4. 본 발명은 다중 자유도에서 제1 서브 렌즈와 제2 서브 어셈블리의 상대적 위치를 조절함으로써, 모듈 전체에 대해 일회 수차 조절을 실현할 수 있음으로써 모듈 전체의 결상 품질을 향상시킨다.

5. 본 발명은 포스 피드백 클램핑 척을 사용하여 서브 렌즈에 가해지는 압력에 대해 실시간으로 제어함으로써, 서브 렌즈 또는 렌즈 배럴의 변형으로 인한 광학 이미징 렌즈 또는 카메라 모듈의 결상 품질의 저하를 방지한다.

6. 본 발명은 접착제를 경화시키는 과정에서 물체에 적용되는 압력을 제어할 수 있음으로써, 광학 이미징 렌즈 또는 카메라 모듈의 결상 품질을 한 단계 더 향상시킨다.

도면에서는 예시적인 실시예를 나타낸다. 본 명세서에서 개시되는 실시예와 도면들은 설명을 위한 것일 뿐 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아님은 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 어셈블리 조립 기기의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 광원 어셈블리와 일부 기타 부재를 제거한 후의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 제1 서브 렌즈, 제2 서브 렌즈 및 감광성 어셈블리를 동일한 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성할 경우, 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 상대적 위치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 피킹 기구, 제2 고정 기구 및 제2 고정 기구의 부분 구조의 사시도를 개략적으로 나타낸다.
도 5는 도 4에 나타낸 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 연결 어셈블리를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 구비한 제1 고정 기구를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피킹 기구를 나타낸다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 x, y, z, r, v, w 자유도를 나타낸다.
도 12는 촬영 어셈블리의 일례를 나타낸다.
도 13은 레이저 거리 측정 어셈블리의 일례를 나타낸다.
도 14는 마크 플레이트의 일례를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 렌즈 조립 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 조립 방법의 흐름도를 나타낸다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 도면을 참고하여 본 발명의 각 측면을 상세하게 설명하고자 한다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 구현예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명의 범위를 어떠한 방식으로도 제한하고자 하는 것이 아님을 이해할 것이다. 본 명세서에서 동일한 도면 부호는 동일한 소자를 가리킨다. "및/또는"과 같은 용어는 서로 관련된 항목들 중의 하나 또는 복수의 임의 및 전체 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 표현은 하나의 특징과 다른 하나의 특징을 구분하기 위한 것일 뿐 특징을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한, 이하 설명되는 제1 주체는 제2 주체로 지칭될 수도 있다.

용이한 설명을 위해 도면의 대상물의 두께, 크기 및 형상을 조금 과장하여 나타냈다. 도면은 예시일 뿐이며 반드시 비율에 따라 제작되어야 하는 것은 아니다.

이하 '포함', '포함하고 있는', '구비하는', '포괄'및/또는 '포괄하고 있는'의 용어는 상술한 특징, 전체, 단계, 동작, 소자 및/또는 부재가 존재한다는 의미를 나타내되, 하나 또는 복수의 기타 특징, 전체, 단계, 동작, 소자 및/또는 기타 조합이 더 존재하거나 추가된다는 의미를 배제하지는 않는다. 이외에 '……중 적어도 하나'와 같은 표현이 나열된 특징들 뒤에 사용될 경우, 이는 열거한 전체 특징을 수식하는 것이지 그중 개별 소자를 수식하는 것이 아니다. 그리고 본 발명의 구현예를 설명함에 있어서, '수 있다(may)'는 '본 발명의 하나 또는 복수의 실시예'를 의미한다. 또한 '예시적'이라는 표현은 예시 또는 예를 들어 설명하는 것을 의미한다.

명세서에서 '기본적으로', '대략' 및 이와 유사한 용어는 정도를 나타내는 용어로 쓰이는 것이 아니라 근사하다는 뜻의 용어로 쓰이는 것이고, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한, 측량 값 또는 계산 값의 고유 오차를 설명하기 위함이다.

별도의 제한이 없는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 용어(기술용어 및 과학용어 포함)는 모두 본 발명에 속하는 분야의 기술자가 통상적으로 이해하는 것과 같은 의미를 나타낸다. 또한 용어(예컨대, 일반사전에 정의된 용어)는 관련 기술의 문맥에서의 의미와 일치한 의미를 갖는 것으로 이해되어야 하고, 명세서에서 명확하게 제한하지 않는 한 이상적으로 해석하거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되어서는 안된다.

상충되지 않는 상황에서 본 발명의 실시예와 실시예의 특징들은 서로 결합이 가능하다는 점을 설명할 필요가 있다. 아래에 도면과 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에서는 광학 어셈블리의 조립 기기를 제공한다. 상기 기기는 두개 또는 두개 이상의 조립하고자 하는 물체를 이미징이 가능한 광학 어셈블리로 조립할 수 있고, 상기 광학 어셈블리는 광학 렌즈일 수 있고 카메라 모듈일 수도 있다. 상기 조립되지 않는 물체는 적어도 두개의 서브 렌즈를 포함하고, 일부 실시예에서 조립하고자 하는 물체는 감광성 어셈블리를 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 어셈블리의 조립 기기의 사시도를 개략적으로 나타낸다. 도 1을 참조하면 상기 조립 기기는 광원 어셈블리(100), 제1 어셈블리 클러스터(200) 및 제2 어셈블리 클러스터(300)를 포함한다. 도 2는 광원 어셈블리와 일부 기타 부재를 제거한 후의 사시도를 나타내고, 상기 도면은 제1 어셈블리 클러스터(200)와 제2 어셈블리 클러스터(300)를 좀 더 명확하게 나타낸다. 광학 렌즈 또는 카메라 모듈을 조립 시, 조립하고자 하는 각 물체를 모두 제2 어셈블리 클러스터(300)에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 구성한다. 그런 다음 광원 어셈블리(100)와 제2 어셈블리 클러스터(300)를 통해, 능동 정렬 방식으로 광학 렌즈 또는 카메라 모듈의 조립을 완성한다.

도 3은 제1 서브 렌즈, 제2 서브 렌즈 및 감광성 어셈블리를 동일한 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성함에 있어서, 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 상대적 위치의 사시도를 개략적으로 나타낸다. 도 4는 도 3의 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 부분 구조의 사시도를 나타내고, 도 5는 도 4에 나타낸 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 측면도를 나타낸다. 도 3 내지 도 5를 참고하면, 제2 어셈블리 클러스터(300)는 피킹 기구(310), 제1 고정 기구(320) 및 제2 고정 기구(330)를 포함한다. 피킹 기구(310)는 조립하고자 하는 제1 서브 렌즈를 그립하고, 다중 자유도 상에서 그립된 제1 서브 렌즈를 이동시킨다. 제1 고정 기구(320)는 조립하고자 하는 제2 서브 렌즈를 상기 제1 고정 기구(320)에 고정한다. 제2 고정 기구(330)는 감광성 어셈블리를 상기 제2 고정 기구(330)에 고정하고, 여기서 감광성 어셈블리는 테스트용 감광성 어셈블리일 수 있으며 조립하고자 하는 물체로서의 감광성 어셈블리일 수도 있다. 이하 다양한 실시예를 통해 피킹 기구(310), 제1 고정 기구(320) 및 제2 고정 기구(330)의 다양한 구현 방식에 대한 설명을 하고자 한다.

구체적으로, 제1 어셈블리 클러스터(200)는 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 물체 연결 어셈블리(210)를 포함한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 연결 어셈블리를 나타내는 것으로, 상기 물체 연결 어셈블리는 접착제 도포 서브 어셈블리(211)와 접착제 경화 서브 어셈블리(212)를 포함한다. 접착제 도포 서브 어셈블리(211)와 접착제 경화 서브 어셈블리(212)를 이용하여 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈 사이에 접착제를 적용하고, 접착제에 의해 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 함께 고정한다. 감광성 어셈블리가 조립하고자 하는 물체로서의 감광성 어셈블리일 경우, 물체 연결 어셈블리는 제2 서브 렌즈와 감광성 어셈블리 사이에 접착제를 적용하고, 접착제에 의해 제2 서브 렌즈와 감광성 어셈블리를 함께 고정할 수 있다.

광원 어셈블리(100)는 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 포함하는 이미징 가능한 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공한다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에서 제1 어셈블리 클러스터(200)와 제2 어셈블리 클러스터(300)는 서로 수직인 레일에 각각 장착되어 제1 어셈블리 클러스터(200)와 제2 어셈블리 클러스터(300)의 상대적인 위치를 조절할 수 있다. 레일을 따라 제2 어셈블리 클러스터(300)를 이동시킴으로써 광원 어셈블리(100)가 제2 어셈블리 클러스터(300) 상측에 배치되도록 할 수 있다. 피킹 기구(310)와 제1 고정 기구(320)가 각각 조립하고자 하는 물체(제1 서브 렌즈 또는 제2 서브 렌즈)를 피킹 또는 고정할 경우, 광원 어셈블리(100)는 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 포함하는 이미징 가능한 광학계의 상부에 위치하여, 상기 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공한다.

나아가, 일 실시예에서 상기 조립 기기는 데이터 수집 어셈블리(340)를 더 포함하고, 상기 데이터 수집 어셈블리(340)는 제2 고정 기구(330)가 고정된 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되고, 상기 감광성 어셈블리에 의해 출력되는 이미지 데이터를 수집한다. 상기 이미지 데이터에 기반하여 현재 상태에서의 광학계 결상 품질(예컨대, 제1 서브 렌즈 및 제2 서브 렌즈를 포함하는 이미징 가능한 광학계의 현재 상태에서의 해상력)을 분석할 수 있고, 결상 품질에 따라 전술한 피킹 기구(310), 제1 고정 기구(320) 및 제2 고정 기구(330) 중 하나 또는 복수의 위치를 조절하고, 나아가 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 또는 제1 서브 렌즈, 제2 서브 렌즈 및 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 조절하여 상기 광학계의 결상 품질이 설계 지표를 달성할 수 있도록 한다.

계속해서 도 3 내지 도 5를 참고하면, 일 실시예에서 피킹 기구(310), 제1 고정 기구(320) 및 제2 고정 기구(330)는 제1 서브 렌즈, 제2 서브 렌즈 및 감광성 어셈블리를 동일한 광축에 배치하여 상기 이미징 가능한 광학계를 형성할 수 있다. 피킹 기구(310)는 클램프(311)를 포함하고, 상기 클램프(311)는 상기 제1 서브 렌즈의 외부 표면에 접촉하여 제1 서브 렌즈를 그립하여 이동한다. 제1 고정 기구(320)는 제1 지지대(321) 및 제1 지지대(321)에 설치된 제1 스테이지(322)를 포함하고, 상기 제1 스테이지(322)는 상부에 제2 서브 렌즈를 장착하는 어댑터 구조물(323)을 구비한다. 상기 어댑터 구조물(323)은 나사산 구조일 수으며, 따라서 렌즈 배럴에 수나사산을 갖는 제2 서브 렌즈는 나사산 연결방식으로 제1 스테이지(322)에 고정될 수 있다. 제1 지지대(321)는 관통 홀을 갖는 제1 베이스 플레이트(324)에 장착된다. 제2 고정 기구(330)는 제2 스테이지(331)를 포함하고, 제2 스테이지(331)는 기둥 형상을 갖고 상기 제1 베이스 플레이트(324)의 관통 구멍을 통과함으로써, 제2 스테이지(331)의 상면이 상기 제1 스테이지(322)에 근접하도록 한다. 제2 스테이지(331)는 흡착홀을 구비하며, 감광성 어셈블리의 바닥면은 상기 흡착홀 상측에 배치됨으로써 진공흡착 방식으로 감광성 어셈블리를 제2 고정 기구(330)에 고정할 수 있다. 상술한 실시예의 피킹 기구(310), 제1 고정 기구(320) 및 제2 고정 기구(330)의 조합 방식은 유일한 것이 아님을 주의하여야 한다. 예를 들어, 다른 일 실시예에서 제2 서브 렌즈를 고정하는 제1 스테이지(322)의 어댑터 구조물(323)을 클램프로 대체할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 구비한 제1 고정 기구를 나타낸다. 상기 제1 고정 기구는 클램프(325)를 포함하며, 상기 클램프(325)를 이용하여 제2 서브 렌즈를 제1 스테이지(322)에 배치할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피킹 기구를 나타낸다. 상기 피킹 기구(310)는 클램프(311)와 다중 자유도 조절 기구(312)를 포함하고, 상기 클램프(311)는 상기 다중 자유도 조절 기구(312)에 장착된다. 상기 클램프는 두개의 그립 암을 구비하며, 두개의 그립 암은 서로 가까워지거나 멀어짐으로써 그립된 대상물을 그립하거나 그립해제할수 있다. 상기 클램프는 포스 피드백 클램핑 척 및 상기 포스 피드백 클램핑 척의 압력을 실시간 제어하는 비례 제어 밸브를 포함한다. 비례 제어 밸브와 포스 피드백 클램핑 척을 통해 서브 렌즈에 대한 클램핑 척의 압력을 설정구간 내로 유지할 수 있다. 이를 통해 서브 렌즈 내부의 렌즈가 측면 압력 과다로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 포스 피드백 클램핑 척의 구현 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 상기 포스 피드백 클램핑 척은 에어척이다. 다른 일 실시예에서 상기 포스 피드백 클램핑 척은 전기척이다.

상기 클램프는 기타 피킹 기구로 대체될 수 있다. 예를 들면, 다른 일 실시예에서 상기 클램프는 흡착 장치로 대체될 수 있다. 상기 흡착 장치는 그릇 형태의 흡착 노즐 및 흡착 노즐과 연결되는 진공 챔버를 포함한다. 그릇 형태의 흡착 노즐은 서브 렌즈의 상부에 접촉하여 진공 챔버를 통해 상기 서브 렌즈를 흡착한다. 흡착 장치의 상면은 투명한 소재로 제작되어 광원 어셈블리(100)에서 출사되는 입사광이 상기 상면을 통과할 수 있다.

계속해서 도 8을 참조하면, 일 실시예에서 상기 피킹 기구(310)는 제1 기준면을 구비하고, 상기 다중 자유도 조절 기구(312)는 x, y, z, r, v 또는 w방향을 포함하는 다중 자유도를 갖는다. 도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 x, y, z, r, v, w 자유도를 나타낸다. 도 9 내지 도 11을 참고하면, x방향과 y방향은 상기 제1 기준면(P)의 직각 좌표계에 위치하는 서로 수직인 두개의 방향이고, 상기 z방향은 상기 제1 기준면(P)과 수직인 방향이다. r방향은 상기 z방향과 평행되는 회전축을 중심으로 회전하는 회전 방향이고, v방향은 xoz평면 상에서 회전하는 회전 방향이며, w방향은 yoz평면 상에서 회전하는 회전 방향이다.

상기 실시예의 조립 기기는 특히 고화소, 소형, 대구경 등의 특징을 갖춘 카메라 모듈 또는 광학 렌즈의 제작에 적합하고, 제작한 카메라 모듈 또는 광학 렌즈는 스마트폰 등 단말 기기에 적용 가능하다.

일 실시예에서 상기 물체 연결 어셈블리는 레이저 용접 어셈블리 또는 초음파 용접 어셈블리와 같은 물체 용접 어셈블리일 수 있다.

일 실시예에서 상기 광원 어셈블리(100)는 고정 초점 광원 어셈블리를 포함하고, 상기 제2 고정 기구(330)의 제2 스테이지(331)는 광학계의 해상력 디포커스 곡선을 측정하도록 상기 광학계의 광축 방향에서 이동 가능하다. 상기 고정 초점 광원 어셈블리는 마크 플레이트를 포함한다. 도 14는 마크 플레이트의 일례를 나타낸다.

다른 일 실시예에서 상기 광원 어셈블리(100)는 가변 초점 광원 어셈블리이고, 상기 가변 초점 광원 어셈블리는 콜리메이터를 포함한다. 일례로, 상기 광원 어셈블리(100)는 서로 다른 방향에서 상기 제1 서브 렌즈의 입광면을 조준하는 복수의 콜리메이터를 포함한다. 콜리메이터를 통해 광학계의 해상력 디포커스 곡선을 측정할 수 있다.

일 실시예에서 상기 조립 기기의 제1 어셈블리 클러스터(200)는 상기 제1 서브 렌즈의 초기 위치를 측정하여 상기 클램프(310)가 상기 제1 서브 렌즈를 피킹하도록 하는 위치 측정 어셈블리를 더 포함한다. 상기 측정 어셈블리는 상기 제1 서브 렌즈의 상부에 위치하여 상기 제1 서브 렌즈를 촬영하고 촬영한 이미지에 기반하여 상기 서브 렌즈의 중심위치를 산출하는 촬영 어셈블리(220)를 포함한다. 도 12는 촬영 어셈블리의 일례를 나타낸다. 상기 측정 어셈블리는 상기 광학계의 광축 방향에서 상기 제1 서브 렌즈가 위치한 높이를 측정하는 거리 측정 어셈블리(230)를 더 포함한다. 상기 거리 측정 어셈블리는 레이저 거리 측정 어셈블리일 수 있다. 도 13은 레이저 거리 측정 어셈블리의 일례이다.

일 실시예에서 촬영 어셈블리(220), 거리 측정 어셈블리(230) 및 물체 연결 어셈블리(210)는 모두 제1 어셈블리 클러스터(200)에 장착된다. 상기 조립 기기는 제1 어셈블리 클러스터(200)에 위치한 각각의 어셈블리(예컨대, 물체 연결 어셈블리(210), 촬영 어셈블리(220), 거리 측정 어셈블리(230))를 상기 제1 고정 기구(320)(또는 제2 어셈블리 클러스터(300))에 대응되는 작업 위치로 이동시키거나 상기 작업 외부로 이동시키는 스위칭 어셈블리를 더 포함한다.

일 실시예에서 상기 제2 고정 기구(330)는 제2 기준면을 구비하고, 상기 제2 고정 기구(330)는 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향의 자유도에서 상기 제2 고정 기구(330)를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함한다. 상기 측정 어셈블리는 상기 제2 고정 기구(330)의 제2 기준면을 측정할 수 있고, 상기 경사각 조절 기구는 상기 측정 어셈블리의 측정 결과에 따라 상기 제2 고정 기구(330)를 조절하여 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 한다.

일 실시예에서 상기 제1 고정 기구(320)는 제3 기준면을 구비하고, 상기 제1 고정 기구(320)는 상기 제3 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향의 자유도에서 상기 제1 고정 기구(320)를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함한다.

일 실시예에서 상기 제1 고정 기구(320)는 상기 제3 기준면과 수직인 회전축을 중심으로 회전하는 방향에서 상기 제1 고정 기구(320)를 회전시키는 회전 조절 기구를 더 포함한다.

일 실시예에서 상기 제2 고정 기구(340)는 어댑터 플레이트, 데이터 수집 박스 및 연결 밴드를 포함한다. 어댑터 플레이트는 상기 제2 고정 기구(330)에 고정되고 상기 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결된다. 데이터 수집 박스는 이미지 데이터를 수집 및 처리한다. 연결 밴드의 일단은 상기 어댑터 플레이트와 전기적으로 연결되고, 다른 일단은 상기 데이터 수집 박스와 전기적으로 연결된다.

일 실시예에서 상기 조립 기기는 진동 차단 플레이트를 더 포함하고, 상기 제1 고정 기구(320), 제2 고정 기구(330), 피킹 기구(310), 광원 어셈블리(100) 및 물체 연결 어셈블리 등 제1 어셈블리 클러스터에 위치한 각각의 어셈블리는 모두 상기 진동 차단 플레이트에 장착된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 조립 기기를 기반으로 하는 광학 렌즈 조립 방법을 더 제공한다. 도 15는 상기 광학 렌즈 조립 방법의 흐름도이며, 상기 흐름은 다음과 같은 단계들을 포함한다.

단계(101): 물체를 로딩한다. 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구의 제1 스테이지 상에 안착시킨다. 본 실시예에 따르면 제2 서브 렌즈는 제1 스테이지 상에 고정될 수 있다. 이 때 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈는 일체로 연결되지 않은 상태이고, 물체 로딩 시 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈에 중첩되도록 안착시키면 된다. 그리고 테스트용 감광성 모듈을 제2 고정 기구의 제2 스테이지 상에 장착한다.

단계(102): 제1 서브 렌즈 위치를 측정한다. 예를 들어 촬영 어셈블리와 레이저 거리 측정 어셈블리를 이용하여 x, y, z방향에서 제1 서브 렌즈의 위치를 측정한다.

단계(103): 제1 서브 렌즈를 그립한다. 획득한 제1 서브 렌즈의 위치에 따라 피킹 기구의 클램프를 이용하여 제1 서브 렌즈를 그립한다.

단계(104): 피킹 기구와 제1 고정 기구의 기준면이 정합되도록 한다. 일 실시예에 따라, 레이저 거리 측정 어셈블리를 통해 제2 서브 렌즈 상면의 높이를 측정한다(예컨대, 제2 서브 렌즈의 렌즈 상면 각 위치의 높이를 측정함). 피킹 기구를 이동하여 제1 서브 렌즈를 광학계 광축에 배치한다. 그 후, 레이저 거리 측정 어셈블리를 통해제1 서브 렌즈의 상면의 높이를 측정한다(예컨대, 제1 서브 렌즈의 렌즈 상면 각 위치의 높이를 측정함). 이로써 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 초기 자세를 획득한다. 두 렌즈의 초기 자세가 정합되지 않을 경우, 피킹 기구 또는 제1 고정 기구 중 하나 또는 두개에 대해 w, v방향의 조절을 진행함으로써 정합되도록 할 수 있다. 일례에서, 피킹 기구와 제1 고정 기구의 기준면이 평행되면 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 초기 자세가 정합되는 것으로 간주할 수 있다.

단계(105): 피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 이동시켜 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 변화시키고, 서로 다른 상대적 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정한다. 결상 품질이 요구치에 충족될 경우, 당시 각각의 자유도에서의 피킹 기구 좌표를 기록한다. 일 실시예에서 제1 어셈블리 클러스터 상부에 광원 어셈블리를 배치하여 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 이미징 가능한 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공하도록 하고, 테스트용 감광성 어셈블리는 촬영한 이미지 데이터를 출력한다. 촬영한 이미지 데이터에 기반하여 해상력 디포커스 곡선을 획득하고, 해상력 디포커스 곡선을 기반으로 당시 위치에서의 광학계 결상 품질이 요구 수준을 만족시키는지 여부를 판단한다(즉, 성능 확인). 결상 품질이 요구 수준을 만족시킬 경우 당시 피킹 기구의 x, y, z, r, v 및 w 자유도에서의 좌표를 기록한다.

단계(106): 제2 서브 렌즈의 상면에 접착제를 도포한다. 일 실시예에서, 먼저 피킹 기구를 이용하여 제1 서브 렌즈를 외부로 이동시킨 후, 접착제 도포 서브 어셈블리를 제2 서브 렌즈 상측으로 이동하여, 제2 서브 렌즈의 배럴 상면에 접착제를 도포한다.

단계(107): 피킹 기구를 이용하여 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈 상측으로 다시 이동시켜, 제1 서브 렌즈가 단계(105)에서 기록한 좌표 위치에 위치하도록 유지한다.

단계(108): 접착제를 경화시킨다. 일 실시예에서 경화 어셈블리를 작업 위치로 이동시킨 후, 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈 사이의 접착제를 경화시킨다. 예를 들어 접착제는 노광을 통해 경화시킨다.

단계(109): 피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 그립해제한다. 접착제가 경화된 이후, 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈는 일체로 결합된다. 이때 제1 서브 렌즈를 그립해제할 수 있다.

단계(110): 물체를 언로딩한다. 이 때, 이미 광학 렌즈 조립을 완성한 상태이므로, 광학 렌즈를 제1 스테이지 외부로 이동시킨다. 즉 다음 광학 렌즈의 조립을 시작할 수 있다는 의미이다.

상술한 실시예에 따르면, 먼저 능동 정렬을 통해 결상 품질이 요구 수준에 부합되는 위치를 획득한 다음 다시 접착제를 도포한다. 한편 또 다른 일 실시예에서는 먼저 접착제를 도포한 후 능동 정렬을 진행할 수도 있다. 이러한 실시예에서 단계(106)는 단계(105)보다 먼저 실행되고 단계(107)는 생략된다.

바람직한 실시예에서, 상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비한다. 단계(105)에서 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며; 단계(108)에서 접착제를 경화시키는 동안 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며, 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 크다. 경화 과정에서 접착제의 수축으로 인해 제1 서브 렌즈가 아래로 향하는(제2 서브 렌즈 방향으로 향하는) 견인력을 받을 수 있기 때문에, 포스 피드백 클램핑 척은 제1 서브 렌즈에 더 큰 압력을 가한다. 이는 상기 아래로 향하는 견인력을 억제하거나 그에 반작용하도록 도모할 수 있으므로 조립된 광학 렌즈의 우수한 결상 품질을 유지할 수 있다.

본 발명의 기타 실시예에서는, 경화 과정에서 접착제 수축으로 인한 서브 렌즈 위치 이동에 대응하기 위해 기타 조치를 취할 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서 위치 피드백 클램핑 척을 이용할 수 있다. 이는 렌즈의 위치 변화를 실시간으로 감지하여 클램핑 척 위치를 조절함으로써 경화 과정에서 접착제 수축으로 인한 서브 렌즈 위치 이동을 방지한다. 또 다른 일 실시예를 예로 들면, 접착제의 경화 팽창 수축 비율에 따라 전체 경화 과정에서 초래되는 서브 렌즈 위치 이동량을 예측하고, 경화 과정을 시작하기 전에 단계(105)에서 기록한 좌표 위치에 예측한 위치 이동량을 더한다. 이를 통해 경화 과정에서의 접착제 자체의 팽창, 수축으로 인해 서브 렌즈가 예정된 위치로 이동하게 된다. 즉 단계(105)에서 기록한 좌표 위치로 이동되는 것이다.

나아가 본 발명의 일 실시예에 따라, 상술한 조립 기기를 기반으로 한 카메라 모듈 조립 방법을 더 제공한다. 도 16은 상기 카메라 모듈 조립 방법의 흐름도를 나타내고, 상기 흐름은 다음 단계들을 포함한다.

단계(201): 물체를 로딩한다. 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구의 제1 스테이지 상에 안착시킨다. 조립하고자 하는 감광성 모듈을 제2 고정 기구의 제2 스테이지 상에 장착한다. 여기서, 제2 서브 렌즈는 제1 스테이지 상에 고정될 수 있다. 이 때, 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈는 아직 연결되지 않은 상태이고, 본 실시예에서 물체 로딩 시 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈에 중첩되도록 안착시면 된다.

단계(202): 제1 서브 렌즈의 위치를 측정한다. 예를 들어 촬영 어셈블리와 레이저 거리 측정 어셈블리를 이용하여 x, y, z방향에서 제1 서브 렌즈의 위치를 측정한다.

단계(203): 제1 서브 렌즈를 그립한다. 획득한 제1 서브 렌즈 위치에 따라 피킹 기구의 클램프를 이용하여 제1 서브 렌즈를 그립한다.

단계(204): 피킹 기구와 제1 고정 기구의 기준면이 정합되도록 한다. 일 실시예에서, 레이저 거리 측정 어셈블리를 통해 제2 서브 렌즈의 상면의 높이를 측정한다(예컨대, 제2 서브 렌즈의 렌즈 상면 각 위치의 높이를 측정함). 피킹 기구를 이동하여 제1 서브 렌즈를 광학계 광축에 배치한다. 그 후, 레이저 거리 측정 어셈블리를 통해 제1 서브 렌즈의 상면에 대해 높이를 측정한다(예컨대, 제1 서브 렌즈의 렌즈 상면 각 위치의 높이를 측정함). 이로써 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 초기 자세를 획득한다. 두 렌즈의 초기 자체가 정합되지 않을 경우, 피킹 기구 또는 제1 고정 기구 중 하나 또는 두개에 대해 w, v방향 조절을 진행함으로써 정합되도록 한다. 일례에서 피킹 기구와 제1 고정 기구의 기준면이 평행되면 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 초기 자세가 정합되는 것으로 간주할 수 있다. 또한 w, v방향의 조절을 통해 감광성 어셈블리의 초기 자세를 정합시킬 수도 있다.

단계(205): 피킹 기구를 이용하여 제1 서브 렌즈를 이동하고, 제1 고정 기구에 의해 제2 서브 렌즈를 이동하며, 제2 고정 기구에 의해 감광성 어셈블리를 이동함으로써 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치, 제2 서브 렌즈와 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 변화시키고, 서로 다른 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정한다. 결상 품질이 요구 수준을 충족할 경우 당시 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 각각의 자유도에서의 좌표를 기록한다. 일 실시예에서 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 포함하는 이미징 가능 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공하고, 광원 어셈블리를 제1 어셈블리 클러스터 상측에 배치됨으로써 테스트용 감광성 어셈블리가 촬영한 이미지 데이터를 출력하도록 한다. 촬영한 이미지 데이터를 기반으로 해상력 디포커스 곡선을 획득하고, 해상력 디포커스 곡선에 기반하여 당시 위치에서의 광학계 결상 품질이 요구 수준을 만족시키는 지 여부를 판단한다(즉, 성능 확인). 결상 품질이 요구 수준을 만족시킬 경우 당시 피킹 기구, 제1 고정 기구 및 제2 고정 기구의 x, y, z, r, v 및 w 자유도에서의 좌표를 기록한다.

단계(206): 제2 서브 렌즈와 감광성 어셈블리의 상면에 접착제를 도포한다. 일 실시예에서 먼저 피킹 기구를 이용하여 제1 서브 렌즈를 외부로 이동시킨 후, 접착제 어셈블리를 제2 서브 렌즈 상측으로 이동하여 제2 서브 렌즈의 렌즈 배럴 상면에 접착제를 도포한다. 제2 서브 렌즈를 이동한 후 감광성 어셈블리의 환형 지지부 상면에 접착제를 도포한다.

단계(207): 제2 서브 렌즈를 다시 감광성 어셈블리 상측으로 이동시키고, 제2 서브 렌즈를 단계(205)에서 기록한 좌표에 위치하도록 한다. 피킹 기구를 이용하여 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈 상측으로 이동하여 제1 서브 렌즈를 단계(205)에서 기록한 좌표에 위치하도록 한다.

단계(208): 접착제를 경화시킨다. 일 실시예에서 경화 어셈블리를 작업 위치로 이동시킨 후 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈 사이의 접착제를 경화시킨다. 제2 서브 렌즈와 감광성 어셈블리 사이의 접착제를 경화시킨다. 예를 들어 접착제 노광으로 경화시킨다.

단계(209): 피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 그립해제한다. 접착제가 경화된 후 제1 서브 렌즈, 제2 서브 렌즈 및 감광성 어셈블리는 일체로 결합되어 카메라 모듈을 형성한다. 이때 제1 서브 렌즈를 그립해제할 수 있다.

단계(210): 물체를 언로딩한다. 이 때, 이미 카메라 모듈의 조립이 완성된 상태이고 카메라 모듈을 그립해제한다. 즉 다음 카메라 모듈의 조립을 시작할 수 있다는 의미이다.

상술한 실시예에 따르면, 먼저 능동 정렬을 하여 결상 품질의 요구 수준에 부합되는 위치를 획득한 다음 접착제를 도포한다. 한편 다른 일 실시예에서는 먼저 접착제를 도포한 후 능동 정렬을 진행할 수도 있다. 이러한 실시예에서 단계(206)는 단계(205)보다 먼저 실행되고 단계(207)는 생략된다.

바람직한 실시예에서 상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비한다. 단계(205)에서 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립한다; 단계(208)에서 접착제를 경화시키는 동안 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 크다. 경화 과정에서 접착제의 수축으로 인해 제1 서브 렌즈가 아래로 향하는(제2 서브 렌즈 방향으로 향하는) 견인력을 받을 수 있기 때문에, 포스 피드백 클램핑 척은 제1 서브 렌즈에 더 큰 압력을 가한다. 이는 상기 아래로 향하는 견인력을 억제하거나 그에 반작용하도록 도모할 수 있으므로 조립된 광학 렌즈의 우수한 결상 품질을 유지할 수 있다.

본 발명의 기타 실시예에서는, 경화 과정에서 접착제 팽창 또는 수축으로 인한 서브 렌즈 위치 이동에 대응하기 위해기타 조치를 취할 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서 위치 피드백 클램핑 척을 이용할 수 있다. 이는 렌즈의 위치 변화를 실시간으로 감지하여 클램핑 척 위치를 조절함으로써 경화 과정에서 접착제 수축으로 인한 서브 렌즈 위치 이동을 방지한다. 또 다른 일 실시예를 예로 들면, 접착제의 경화 팽창 수축 비율에 따라 전체 경화 과정에서 초래되는 서브 렌즈 위치 이동량을 예측하고, 경화 과정을 시작하기 전에 단계(105)에서 기록한 좌표 위치에 예측한 위치 이동량을 더한다. 이를 통해 경화 과정에서의 접착제 자체의 팽창, 수축으로 인해 서브 렌즈가 예정된 위치로 이동하게 된다. 즉 단계(105)에서 기록한 좌표 위치로 이동되는 것이다.

위 설명은 단지 본 발명의 비교적 바람직한 실시 방안과 인용한 기술 원리를 설명하기 위한 것이다. 해당 분야의 기술자들은 본 발명과 관련된 발명 범위가 상술한 기술 특징의 특정 조합으로 구성된 기술 방안에 국한되지 않으며, 상기 발명의 사상을 벗어나지 않는 선에서 상술한 기술 특징 또는 그와 동등한 특징으로 임의 조합하여 기타 기술 방안을 형성할 수 있다고 이해하여야 할 것이다. 예를 들면 상술한 특징과 본 발명에서 공개한(단 국한되지 않음) 유사한 기능을 구비한 기술특징을 상호 대체하여 기술 방안을 구성한다.

Claims (37)

1. 광학 어셈블리 조립 기기에 있어서,
   조립하고자 하는 제1 서브 렌즈를 피킹하고, 다중 자유도에서 상기 피킹한 제1 서브 렌즈를 이동시키는 피킹 기구;
   조립하고자 하는 제2 서브 렌즈를 고정하는 제1 고정 기구;
   감광성 어셈블리를 고정하는 제2 고정 기구;
   상기 고정 기구에 의해 고정된 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되고 상기 감광성 어셈블리에서 출력되는 이미지 데이터를 수집하는 데이터 수집 어셈블리; 및
   상기 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 물체 연결 어셈블리(object connection assembly)를 포함하되,
   상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈가 이미징 가능한 광학계를 형성하도록, 상기 피킹 기구는 상기 제1 고정 기구에 대해 상대적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이미징 가능한 광학계에 광원 및 타깃 대상물을 제공하는 광원 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 고정 기구는 테스트용 감광성 어셈블리를 고정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 고정 기구는 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 고정하고, 상기 물체 연결 어셈블리는 상기 제2 서브 렌즈와 상기 감광성 어셈블리를 함께 고정하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 피킹 기구는 상기 제1 서브 렌즈의 외부 표면에 접촉하여 상기 제1 서브 렌즈를 피킹하고; 상기 제2 고정 기구는 흡착홀을 구비하며 상기 감광성 어셈블리의 바닥면은 상기 흡착홀 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 피킹 기구는 피킹 기구 및 다중 자유도 조절 기구를 포함하고, 상기 피킹 기구는 상기 다중 자유도 조절 기구에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 피킹 기구는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 클램프는 포스 피드백 클램핑 척 및 상기 포스 피드백 클램핑 척의 압력을 실시간 제어하는 비례 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 피킹 기구는 흡착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 피킹 기구는 제1 기준면을 구비하고, 상기 다중 자유도 조절 기구는 x, y, z, r, v 또는 w방향을 포함하는 다중 자유도를 구비하며, 상기 x방향과 y방향은 상기 제1 기준면의 직각 좌표계의 서로 수직인 두 개의 방향이고, 상기 z방향은 상기 제1 기준면과 수직인 방향이고, r방향은 상기 z방향과 평행되는 회전축을 중심으로 회전하는 회전 방향이며, v방향은 xoz평면 상에서 회전하는 회전 방향이며, w방향은 yoz평면 상에서 회전하는 회전 방향인 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 조립 기기는,
    상기 광원 어셈블리와 상기 물체 연결 어셈블리를 상기 제1 고정 기구에 대응되는 작업 위치로 이동시키거나 상기 작업 위치 외부로 이동시키는 스위칭 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 물체 연결 어셈블리는 접착제 도포 서브 어셈블리 및 접착제 경화 서브 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 물체 연결 어셈블리는 물체 용접 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 광원 어셈블리는 가변 초점 광원 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 가변 초점 광원 어셈블리는 콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
16. 제14항에 있어서,
    상기 광원 어셈블리는,
    서로 다른 방향에서 상기 제1 서브 렌즈의 입광면을 조준하는 복수의 콜리메이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
17. 제1항에 있어서,
    상기 광원 어셈블리는 고정 초점 광원 어셈블리를 포함하고, 상기 제2 고정 기구는 상기 광학계의 광축 방향에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 고정 초점 광원 어셈블리는 마크 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
19. 제10항에 있어서,
    상기 조립 기기는,
    상기 피킹 기구가 제1 서브 렌즈를 피킹하도록 상기 제1 서브 렌즈의 초기 위치를 측정하는 위치 측정 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 측정 어셈블리는,
    상기 광학계의 광축에 배치되고 상기 제1 서브 렌즈를 촬영하고, 촬영한 이미지를 기반으로 상기 서브 렌즈의 방사방향 위치를 산출하는 촬영 어셈블리를 포함하되,
    상기 방사방향 위치는 상기 광학계의 광축과 수직인 평면 상에서의 상기 서브 렌즈의 위치인 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
21. 제1항에 있어서,
    상기 측정 어셈블리는,
    상기 광학계의 광축 방향에서 상기 제1 서브 렌즈가 위치한 높이를 측정하는 거리 측정 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
22. 제10항에 있어서,
    상기 제2 고정 기구는 제2 기준면을 구비하고, 상기 제2 고정 기구는 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향 자유도에서 상기 제2 고정 기구를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
23. 제22항에 있어서,
    상기 측정 어셈블리는 상기 제2 고정 기구의 제2 기준면을 측정하도록 더 구성되고, 상기 경사각 조절 기구는 상기 측정 어셈블리의 측정 결과에 기반하여 상기 제2 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 상기 제2 고정 기구를 조절하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
24. 제10항에 있어서,
    상기 제1 고정 기구는 제3 기준면을 구비하고, 상기 제1 고정 기구는 상기 제3 기준면과 상기 제1 기준면이 정합되도록 v방향 및 w방향 자유도에서 상기 제1 고정 기구를 조절하는 경사각 조절 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
25. 제10항에 있어서,
    상기 제1 고정 기구는 상기 제3 기준면과 수직인 회전축을 중심으로 회전하는 방향에서 상기 제1 고정 기구를 회전시키는 회전 조절 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
26. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 수집 어셈블리는,
    상기 제2 고정 기구에 고정되고, 상기 감광성 어셈블리와 전기적으로 연결되는 어댑터 플레이트;
    이미지 데이터를 수집 및 처리하는 데이터 수집 박스; 및
    일단이 상기 어댑터 플레이트와 전기적으로 연결되고 다른 일단이 상기 데이터 수집 박스와 전기적으로 연결되는 연결 밴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
27. 제1항에 있어서,
    상기 조립 기기는 진동 차단 플레이트를 더 포함하고, 상기 고정 기구, 피킹 기구, 광원 어셈블리 및 물체 연결 어셈블리는 모두 상기 진동 차단 플레이트에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 어셈블리 조립 기기.
28. 제1항에 따른 광학 어셈블리 조립 기기를 기반으로 하는 광학 렌즈 조립 방법에 있어서,
    제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구에 고정하는 단계;
    피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 피킹하고 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성하는 단계;
    제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 변화시켜 서로 다른 상대적 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정하고, 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계로서, 상기 광학계의 결상 품질은 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터로부터 도출되고, 상기 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터는 제2 고정 기구에 고정된 감광성 어셈블리로부터 전달받는, 상기 상대적 위치를 파악하는 단계; 및
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
29. 제28항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이전에,
    상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고;
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
30. 제28항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후,
    상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 분리시키고, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포한 다음 제1 서브 렌즈를 다시 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하며, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
31. 제29항 또는 제30항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 경화 과정에서 접착제 팽창 또는 수축으로 인한 서브 렌즈 위치 이동에 대응하기 위한 조치를 취하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
32. 제31항에 있어서,
    상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비하고;
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하고;
    상기 물체 연결 어셈블리는 상기 제1 서브 렌즈 및 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며;
    상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
33. 제1항에 따른 광학 어셈블리 조립 기기를 기반으로 하는 카메라 모듈 조립 방법에 있어서,
    제2 서브 렌즈를 제1 고정 기구에 고정하고, 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 제2 고정 기구에 고정하는 단계;
    피킹 기구에 의해 제1 서브 렌즈를 피킹하고 제1 서브 렌즈를 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여 이미징 가능한 광학계를 형성하는 단계;
    상기 제1 서브 렌즈, 상기 제2 서브 렌즈 및 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 변경시켜 서로 다른 상대적 위치에서의 광학계 결상 품질을 측정하고, 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계로서, 상기 광학계의 결상 품질은 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터로부터 도출되고, 상기 데이터 수집 어셈블리에 의해 수집된 이미지 데이터는 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리로부터 전달받는, 상기 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계; 및
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하며; 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제2 서브 렌즈와 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 조립 방법.
34. 제33항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 이전에,
    상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 상기 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고 상기 제2 서브 렌즈 및/또는 조립하고자 하는 감광성 어셈블리에 접착제를 도포하며;
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 유지하고, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 접착제를 경화시킴으로써 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하며, 상기 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
35. 제33항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 파악하는 단계 이후,
    상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 분리시키고 상기 제2 서브 렌즈와 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 분리시키며, 상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 상기 제1 서브 렌즈 및/또는 제2 서브 렌즈에 접착제를 도포하고 상기 제2 서브 렌즈 및/또는 조립하고자 하는 감광성 어셈블리에 접착제를 도포한 후, 제1 서브 렌즈를 다시 제2 서브 렌즈의 광축에 배치하여, 상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치 및 제2 서브 렌즈와 조립하고자 하는 감광성 어셈블리의 상대적 위치를 유지하며, 물체 연결 어셈블리를 이용하여 접착제를 경화시킴으로써 상기 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하고 상기 제2 서브 렌즈와 상기 조립하고자 하는 감광성 어셈블리를 함께 고정하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
36. 제34항 또는 제35항에 있어서,
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 경화 과정에서 접착제의 팽창 또는 수축으로 인한 서브 렌즈의 위치 이동에 대응하기 위한 조치를 취하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.
37. 제36항에 있어서,
    상기 피킹 기구는 포스 피드백 클램핑 척을 구비하며;
    상기 결상 품질이 임계치에 도달하도록 하는 제1 서브 렌즈와 제2 서브 렌즈의 상대적 위치를 파악하는 단계에 있어서, 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제1 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하고;
    상기 물체 연결 어셈블리를 이용하여 제1 서브 렌즈와 상기 제2 서브 렌즈를 함께 고정하는 단계에 있어서, 접착제를 경화시키는 동안 상기 포스 피드백 클램핑 척은 제2 압력으로 상기 제1 서브 렌즈를 그립하며,
    상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립 방법.

Images