JP2010541305A - Degree of freedom adjustment device for optical parts assembly using sensor - Google Patents
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Abstract
センサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置。この装置は、ホルダー部及び前記ホルダー部に連結された誤差調整部を有する自由度調整ユニットと;前記締結プレートを装着固定させるための固定ジグ、昇降手段、及び前記固定ジグの上部に位置し昇降手段によって昇降する締結プレート固定用プランジャーを有するプレート固定ユニットと;前記ホルダー部に装着されたPCBアセンブリーの撮像素子にレーザービームを照射するためのレーザー発生部と;前記PCBプレートに表面実装された撮像素子の装着状態を測定するためのセンサー部と;前記センサー部から測定された値を受けて既に設定されたマスター基準値と比較して撮像素子の現在位置及び品質決定因子をモニター上に表示するコントローラー部と;を含む。 A degree-of-freedom adjustment device for assembling optical components using sensors. The apparatus includes a holder unit and a degree-of-freedom adjustment unit having an error adjustment unit coupled to the holder unit; a fixing jig for attaching and fixing the fastening plate, an elevating unit, and an elevating unit positioned above the fixing jig. A plate fixing unit having a plunger for fixing a fastening plate that moves up and down by means; a laser generating unit for irradiating an image sensor of a PCB assembly mounted on the holder unit with a laser beam; and surface-mounted on the PCB plate A sensor unit for measuring the mounting state of the image sensor; the current position of the image sensor and the quality determinants are displayed on the monitor in comparison with the master reference value that has been set by receiving the value measured from the sensor unit. And a controller unit to perform.
Description
本発明はカメラ構成のための光学部品の組立において撮像素子の自由度を調整するための装置に係り、より詳しくはレーザービームとセンサーを用いて撮像素子の位置を測定するとともに現在状態を調整することによりレンズアセンブリーとPCBプレートに表面実装された撮像素子との相互間の位置を正確に一致させて組立てるようにし、量産される光学製品の変形現象を無くすようにして良質の光学製品を量産することができるようにした、センサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for adjusting the degree of freedom of an image sensor in assembling optical components for a camera configuration. More specifically, the present invention measures the position of an image sensor using a laser beam and a sensor and adjusts the current state. As a result, the lens assembly and the image sensor mounted on the surface of the PCB plate are assembled with the same position between each other, so that the mass-produced optical products can be prevented from being deformed, and high-quality optical products are mass-produced. The present invention relates to a freedom degree adjusting device for assembling an optical component using a sensor.
一般に、カメラなどの光学装置を製作のときには、PCBと撮像素子及び光学係であるレンズアセンブリーを組み立て結合することになる。 In general, when an optical device such as a camera is manufactured, a PCB, an image sensor, and a lens assembly that is an optical unit are assembled and coupled.
この際、回路が印刷されたPCBに撮像素子の撮像素子を表面実装してPCBアセンブリーを形成し、撮像素子が付着されたPCBアセンブリーを締結プレートに機構的に密着させた後、エポキシなどの接着剤を投入することにより結合させ、撮像素子の前にレンズアセンブリーを位置させた状態で、レンズアセンブリーをPCBアセンブリーが結合された締結プレートに締結することで組立て結合することになる。 At this time, the image pickup device of the image pickup device is surface-mounted on the PCB on which the circuit is printed to form a PCB assembly, and the PCB assembly to which the image pickup device is attached is mechanically brought into close contact with the fastening plate, and then bonded with epoxy or the like. In this state, the lens assembly is fastened to the fastening plate to which the PCB assembly is joined in a state where the lens assembly is positioned in front of the image pickup device.
ところが、従来には、カメラ製作のための光学部品の組立の際、撮像素子とレンズアセンブリーの相互間の位置が一致しなくて画質の変形が発生する問題点があり、この相互間の位置調整のための作業が難しい問題点があった。 However, in the past, when assembling optical components for camera production, there has been a problem that the positions of the image sensor and the lens assembly do not match and the image quality is deformed. There was a problem that the work for adjustment was difficult.
PCBプレートに撮像素子を表面実装して付着するときから誤差が発生していく。これはPCB面に対して、傾斜角、高さ、幅、深さ、回転など、3軸ないし6軸のそれぞれに対する自由度を正確に一致させなかったままで撮像素子をPCBプレートに組立てることによるもので、このような自由度調整作業に相当な困難さが存在している。 An error occurs from the time when the image sensor is mounted on the PCB plate by surface mounting. This is because the image pickup device is assembled on the PCB plate without precisely matching the degrees of freedom with respect to each of the three or six axes such as the tilt angle, height, width, depth, and rotation with respect to the PCB surface. Therefore, considerable difficulty exists in such a degree of freedom adjustment operation.
これにより、撮像素子が付着されたPCBアセンブリーとレンズアセンブリーを組み立てるとき、レンズの焦点距離とともに前記3軸ないし6軸の自由度の位置が変わるので、画像に変形が発生して画質が落ちることになる。 As a result, when assembling the PCB assembly and the lens assembly to which the image sensor is attached, the position of the three-axis to six-axis degrees of freedom changes with the focal length of the lens. become.
また、最近にはイメージ検出技術の発達と消費者の欲求増進によって徐々に撮像素子の解像力が高くなっている趨勢であるので、撮像素子とレンズアセンブリーの位置を正確に一致させる整列及び自由度調整が画質向上のために一層重要視されている。 Recently, the resolution of the image sensor has gradually increased due to the development of image detection technology and increased consumer demand. Therefore, the alignment and the degree of freedom to accurately match the position of the image sensor and the lens assembly. Adjustment is more important for improving image quality.
本発明の一面は、撮像素子が表面実装されたPCBアセンブリーとレンズアセンブリーを組立てて結合するにあたり、センサーを用いて撮像素子の実装状態(付着状態)を先に測定し、撮像素子の自由度を調整するようにすることで、レンズアセンブリーと位置を正確に一致させる整列を行うようにし、撮像素子をPCBプレートに表面実装して付着するときに発生する3軸ないし6軸の誤差を校正及び補正することができるようにし、これにより、画面上の特定部分の焦点低下による変形現象を無くすようにするだけでなく、均一なかつ良質の光学製品を量産することができるようにした、センサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置を提供する。 According to one aspect of the present invention, when assembling and coupling a PCB assembly and a lens assembly on which an image pickup device is surface-mounted, the mounting state (attachment state) of the image pickup device is first measured using a sensor, and the degree of freedom of the image pickup device is measured. By adjusting the position of the lens assembly, alignment is performed so that the position of the lens assembly and the lens assembly are exactly matched, and errors of 3 to 6 axes that occur when the image sensor is mounted on the surface of the PCB plate are calibrated. A sensor that can correct and thereby eliminate the deformation phenomenon due to defocusing of a specific part on the screen, and can mass-produce a uniform and high-quality optical product. Provided is a degree-of-freedom adjusting apparatus for assembling optical parts.
すなわち、本発明は、センサーを用いてPCBプレートに表面実装された撮像素子の付着位置を測定し、これに基づいてPCBアセンブリーの3軸ないし6軸のそれぞれに対する自由度調整によって、撮像素子の表面実装の際に発生する誤差を校正及び補正することで撮像素子の自由度調整作業を行い、レンズアセンブリーと位置を正確に一致させる整列を行った後、組立結合をなすようにする。 That is, the present invention measures the attachment position of the image sensor mounted on the surface of the PCB plate using a sensor, and adjusts the degree of freedom for each of the three to six axes of the PCB assembly based on the measured position. The degree of freedom of the image pickup device is adjusted by calibrating and correcting errors that occur during mounting. After aligning the lens assembly and the position accurately, assembly and coupling are performed.
本発明の一面によれば、撮像素子が表面実装されたPCBプレートを持つPCBアセンブリーと、前記PCBプレートに表面実装された撮像素子と、レンズアセンブリーと、前記PCBアセンブリーを前記レンズアセンブリーに組立結合するための媒介体として機能する締結プレートとを含むセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置において、前記撮像素子が付着されたPCBプレートを持つPCBアセンブリーを装着固定させて支持するためのホルダー部、及び前記ホルダー部の位置制御による自由度調整によって、撮像素子の表面実装の際に発生した誤差を補正するための誤差調整部を備える自由度調整ユニットと;前記締結プレートを装着固定させるための固定ジグ、及び前記固定ジグの上部に位置し、昇降手段によって昇降する締結プレート固定用プランジャーを備えるプレート固定ユニットと;前記ホルダー部に装着されるPCBアセンブリーの撮像素子にレーザービームを照射するためのレーザー発生部と;前記レーザー発生部から発生したレーザービームの反射ビームを検出するとともに撮像素子が付着されたPCBプレートの一側角部を撮像して検出することにより、PCBプレートに実装された撮像素子の現在付着状態を測定するためのセンサー部と;前記センサー部から測定された値を受け、既に設定されたマスター基準値と比較して、撮像素子の現在位置及び品質決定因子をモニター上に表示するコントローラー部と;を含む、センサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a PCB assembly having a PCB plate on which an imaging device is surface-mounted, an imaging device surface-mounted on the PCB plate, a lens assembly, and assembling the PCB assembly into the lens assembly. A holder for mounting and supporting a PCB assembly having a PCB plate to which the image sensor is attached, in a freedom adjusting apparatus for assembling an optical component using a sensor including a fastening plate that functions as a medium for coupling And a degree-of-freedom adjustment unit including an error adjustment unit for correcting an error generated when the image sensor is mounted on the surface by adjusting the degree of freedom by position control of the holder unit; and for fixing the fastening plate The fixed jig and the upper part of the fixed jig A plate fixing unit including a fastening plate fixing plunger; a laser generating unit for irradiating a laser beam to an image pickup device of a PCB assembly mounted on the holder unit; and reflection of a laser beam generated from the laser generating unit A sensor unit for measuring the current adhesion state of the image sensor mounted on the PCB plate by detecting a beam and imaging and detecting one side corner of the PCB plate to which the image sensor is attached; A controller unit that receives a value measured from the unit and displays the current position of the image sensor and a quality determinant on the monitor in comparison with a master reference value that has already been set. A degree of freedom adjustment device is provided.
本発明によれば、レーザービームの反射ビームを認識して撮影を行うようにしたセンサー部を用いてPCBプレートに実装されて付着した撮像素子の現在位置を測定し、この測定された結果を分析して画面上に表示しながら、現在の付着位置に対して撮像素子の誤差の分だけ校正及び補正作業を行うことができる自由度調整を実施することができ、これにより撮像素子をPCBプレートに表面実装して付着するときに発生する組立誤差を補正するので、撮像素子とレンズアセンブリーの位置を一致させた整列状態で完全組立てを実施することができるので、画質の変形現象を無くすことができる。 According to the present invention, the current position of the image sensor mounted and attached to the PCB plate is measured using the sensor unit that recognizes the reflected laser beam and performs imaging, and the measured result is analyzed. Thus, while displaying on the screen, it is possible to carry out a degree of freedom adjustment that allows calibration and correction work to be performed by the error of the image sensor with respect to the current adhesion position, and thereby the image sensor is mounted on the PCB plate. Since the assembly error that occurs when attaching by surface mounting is corrected, complete assembly can be performed in an aligned state in which the positions of the image sensor and the lens assembly are matched, thereby eliminating the phenomenon of image quality deformation. it can.
また、本発明は、均一で良質の光学製品を組立及び量産することができる利点を提供する。 The present invention also provides the advantage that a uniform and high quality optical product can be assembled and mass produced.
図1〜図8に示すように、本発明によるセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置100は、撮像素子12が表面実装されたPCBプレート11を持つPCBアセンブリー10と、レンズアセンブリー20と、前記PCBアセンブリー10をレンズアセンブリー20と組立結合するための媒介体として機能する締結プレート30とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 8, an optical component assembling degree of
前記装置100は、前記撮像素子12が付着されたPCBプレート11を持つPCBアセンブリー10を固定支持するためのホルダー部111及び前記ホルダー部111の位置制御による自由度調整によって、撮像素子12の表面実装の際に発生した誤差を補正するための誤差調整部112を備える自由度調整ユニット110と、前記締結プレート30を固定させるための固定ジグ121及び前記固定ジグ121の上部に位置し、シリンダーなどの昇降手段122によって昇降する締結プレート固定用プランジャー123を備えるプレート固定ユニット120と、前記ホルダー部111に装着されたPCBアセンブリー10の撮像素子12にレーザービームを照射するためのレーザー発生部130と、前記PCBプレート11に実装された撮像素子12の現在付着された状態を測定するためのセンサー部140と、前記センサー部140から測定された値を受け、既に設定されたマスター基準値と比較して、撮像素子12の現在位置及び品質決定因子(良/不良)をモニター160上に表示するコントローラー部150とをさらに含む。
The
前記装置100は、前記自由度調整ユニット110の自由度調整によって整列された撮像素子12が付着されたPCBアセンブリー10に締結プレート30との結合のために接着剤を投入するための接着剤塗布部171、及び前記接着剤投入の後、熱硬化または紫外線硬化のための光照射部172を備える接着剤塗布ユニット170をさらに含む。
The
この際、前記接着剤塗布部171及び光照射部172は、接着剤塗布ユニット170上で左右移動及び上下移動の制御ができるように構成される。
At this time, the
前記自由度調整ユニット110のホルダー部111は、図3に示すようなPCBアセンブリー10の形状に対応して形成されるように、PCBガイド111aとPCBホルダー111bを備え、前記PCBホルダー111bに配置される撮像素子12が付着されたPCBプレート11を側面で支持するためにシリンダーなどの位置移動手段S1によって直線方向に位置が移動するようにしたPCB支持ブロック111cを備える。
The holder unit 111 of the degree-of-freedom adjustment unit 110 includes a PCB guide 111a and a PCB holder 111b so as to correspond to the shape of the
前記PCBアセンブリー10は、図3に示すように、撮像素子12が付着されたPCBプレート11と、前記PCBプレート11に連結された連結プレート11aとからなることができるが、場合によっては連結プレート11aを除いた状態の撮像素子12が付着されたPCBプレート11の構成だけでなることができる。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、前記PCBガイド111aは、連結プレート11aがPCBプレート11に連結されているとき、PCBプレート11とともに連結プレート11aを別に装着させて支持するようにすることで、撮像素子12が付着されたPCBプレート11がホルダー部111上から落ちないように設けられたもので、前記PCBホルダー111b上に撮像素子12が付着されたPCBプレート11が装着されるものである。
That is, when the connecting plate 11a is connected to the
前記PCBホルダー111bは下側面に保護ガラス(図示せず)が装着され、これは撮像素子12の保護機能をするように設けられる。
The PCB holder 111b is provided with a protective glass (not shown) on its lower surface, and is provided so as to protect the
前記ホルダー部111は前記誤差調整部112の前方に位置して連結され、シリンダーなどの昇降手段S2によって上下への位置移動が制御されるように構成される。
The holder unit 111 is positioned and connected in front of the
前記自由度調整ユニット110の誤差調整部112は、前記ホルダー部111に対する線形方向への上下傾斜角、回転、高さ、左右傾斜角、縦位置及び横位置などのそれぞれの自由度を調整するための多数の調整部112a〜112fを構成要素として持つ。前記調整部112a〜112fはそれぞれ個別に回転可能な回転ブロックA1と前記回転ブロックA1に結合される調整部材A2とからなる同一構成を持つ。
The
前記誤差調整部112は、前記ホルダー部111に対して直線方向(幅、深さ、高さ)の自由度調整を行うための三つの直線自由度調整部と、前記直線自由度調整部のそれぞれに対して回転調整を行うことができる一つまたは三つの回転自由度調整部とからなる。
The
一方、前記自由度調整ユニット110の誤差調整部112は、前記構成の各調整部をセンサー部140で測定された値が表示されるモニター160を見ながら調整するようにした受動概念である。図面に示されていないが、前記それぞれの調整部を回転モーターによって自動で調整できるように構成し、前記コントローラー部150との通信によってセンサーの値を自動で認識し、この認識されたセンサーの値によって自動で自由度を調整するコントローラーを持つ自動制御部を備えることにより調整部を選択的に自動制御するようにする自動概念の構成を成すようにすることもできる。
On the other hand, the
前記レーザー発生部130はレーザーダイオードからなる。
The
前記センサー部140は、レーザー発生部130から発生したレーザービームの反射ビームを受けて検出するための機能とともに撮像素子12が付着されたPCBプレート11の一側角部を撮影するようにカメラ(図示せず)を内蔵して撮像機能を持つように構成することが好ましい。
The
すなわち、前記センサー部140は、撮像素子12にぶつかって反射されるレーザービームを受けて認識するとともに、PCBホルダー111b上に位置する撮像素子12が付着されたPCBプレート11の一側角部を撮像して検出することにより、撮像素子の付着状態を測定することになる。
In other words, the
モニター160はコントローラー部150によって認識された撮像素子12の現在測定位置を表示し、測定された状態の品質を表示し、装置使用者が画面を見ながら撮像素子12の位置を調整及するようにする。モニター160は必要によって一つ以上が設置できる。
The
以下、このような構成の本発明によるセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置100の作用を説明する。
Hereinafter, an operation of the optical component assembling degree of
まず、締結プレート30をプレート固定ユニット120の固定ジグ121に挿入して装着させた後、昇降手段122によってプランジャー123を下降させて締結プレート30を上側から固定支持させる。
First, after the
撮像素子12が実装されたPCBプレート11を持つPCBアセンブリー10を自由度調整ユニット110上のホルダー部111のPCBガイド111aとPCBホルダー111bに装着させた後、位置移動手段S1によってPCB支持ブロック123を直線移動させ、PCBホルダー111bに装着されている撮像素子12が付着されたPCBプレート11を側面で支持固定させるようにする。ここで、図3のように、PCBプレート11に連結プレート11aが連結構成された場合、連結プレート11aはPCBガイド111aに装着されるようにし、PCBプレート11はPCBホルダー111bに装着されるようにすることで、PCBプレート11を安定に支持して撮像素子12の付着状態が容易に判別できるようにする。
After the
この際、PCBプレート11に付着した撮像素子12はPCBホルダー111bに挿入して固定させる。この際、レーザー発生部130から照射されるレーザービームを受光することができるように、撮像素子12を下側に位置させて固定することになる。
At this time, the
PCBアセンブリー10の装着が完了すれば、昇降手段S2によってホルダー部111を上昇させて、プレート固定ユニット120に固定された締結プレート30の下側に撮像素子12が付着されたPCBプレート11が位置するようにする。
When the mounting of the
その後、レーザー発生部130からレーザービームを照射すれば、照射されたレーザービームは撮像素子12の表面にぶつかって反射されて下側のセンサー部140に入力され、センサー部140では、反射されて入力されたレーザービームから撮像素子12の位置、つまりPCBプレート11に実装された撮像素子12の付着状態を測定することになる。これにより、撮像素子12の現在付着状態による傾斜角などのチルトの誤差を確認することができることになる。
Thereafter, if a laser beam is emitted from the
さらに、センサー部140では、PCBホルダー111b上に位置する撮像素子12が付着されたPCBプレート11の一側角部を撮像して認識することにより、PCBプレート11に実装された撮像素子12の付着状態を測定することになる。この際、センサー部140では、撮像素子12を含むPCBプレート11の一側角部を内蔵カメラが撮像してイメージを得ることになる。これにより、撮像素子12の現在付着状態による幅位置または深さ位置などの誤差を確認することができることになる。
Further, the
コントローラー部150は、センサー部140から撮像素子12の現在位置に対する測定値を受けて既設定されたマスター基準値と比較してモニター160上に基準ラインを表示するとともにこの基準ライン上に撮像素子12の現在位置をともに表示し、撮像素子12の現在付着状態に関する品質決定因子を表示することになる。
The
ついで、PCBプレート11に付着された撮像素子12の現在付着状態を測定するセンサー部140及びセンサー部による測定値を基準値と比較するコントローラー部150によって、モニター160上に表示される基準ライン及び撮像素子12の現在位置を見ながら誤差調整部112の調整部112a〜112fを選択的に回転調整してホルダー部111の位置を調整することでホルダー部111に装着されている撮像素子12が付着されたPCBプレート11のそれぞれの軸に対する自由度を調整することにより、実在に撮像素子12が表面実装されるときに発生した誤差を調整する。
Next, the
すなわち、調整部112a〜112fの選択的な回転調整によって、左右傾斜角、上下傾斜角、高さ、回転、垂直位置、水平位置の3軸ないし6軸の自由度をそれぞれ調整することになる。このような自由度調整によって、図5に示すような撮像素子12の実装の際、誤付着された状態の誤差をPCBプレート11に付着された状態でホルダー部111を調整して補正する。
That is, by the selective rotation adjustment of the adjustment units 112a to 112f, the three-axis or six-axis degrees of freedom of the left / right inclination angle, the up / down inclination angle, the height, the rotation, the vertical position, and the horizontal position are adjusted. By such adjustment of the degree of freedom, when mounting the
一例として、図6に示すようなモニター160上の画面はセンサー部140による撮像素子12の現在付着状態の測定とコントローラー部150の制御による基準ライン上での撮像素子の位置が表示されるもので、レーザービームの反射ビームを用いる方式によって表示されるものである。この画面によって、PCBプレート11に実装された撮像素子12の左右傾斜角及び上下傾斜角を調整することができる。
As an example, the screen on the
すなわち、レーザービームの反射ビームを検出するセンサー部140の測定値に基づいてコントローラー部150が制御してモニター160の画面中心にマスター基準値に相当する円形基準ラインL1を表示し、現在検出された撮像素子の位置をともに表示する。この際、マスター基準値に相当する基準ラインL1の内側に点で表示されるものが撮像素子の現在測定された位置であり、この基準ラインL1内に撮像素子の測定された位置を示す点が位置するとき、コントローラー部150はモニター160に制御命令を与えてモニター上にOKまたはNOT OKなどの品質決定を行うことになる。
In other words, the
ここで、画面上に表示される撮像素子の検出された位置が基準ラインL1の外に位置する場合、誤差調整部112における傾斜角調整用調整部を用いてPCBプレート11の位置を調整することで実在の撮像素子12の位置を補正することになり、基準ラインL1の内側に表示点が位置するように位置調整することにより、PCBプレート11に付着された撮像素子12の実装の際に発生した傾斜角の誤差を補正することができることになる。
Here, when the detected position of the image sensor displayed on the screen is located outside the reference line L1, the position of the
この際、撮像素子12の傾斜角に対する誤差補正の際、より正確な調整のためには、誤差調整部112の調整部によってPCBプレート11の傾斜角を調整することで、基準ラインL1の真中に表示される垂直線と水平線が交差する中心に撮像素子を示す点が位置するように調整し、垂直線によって高さを調整すれば良い。
At this time, when correcting the error with respect to the tilt angle of the
また、図8に示すようなモニター160上の画面はセンサー部140による撮像素子12の現在付着状態の測定とコントローラー部150の制御による基準ライン上での撮像素子の位置を表示するもので、センサー部140によって同時に実施されるPCBアセンブリーの撮像方式によって表示されるものである。この画面によって、PCBプレート11に実装された撮像素子12の幅位置または深さ位置などを調整することができる。
Further, the screen on the
すなわち、撮像素子12が付着されたPCBプレート11側の角部の撮像によって検出するセンサー部140の測定値に基づいてコントローラー部150が制御して、モニター160の画面上にマスター基準値に相当する垂直と水平に交差する基準ラインL2を表示し、現在検出された撮像素子の位置をともに表示する。ここで、マスター基準値に相当する基準ラインL2の内側に表示されるものが撮像素子の現在測定された位置であり、コントローラー部150は、この基準ラインL2内で撮像素子の測定された位置の表示とともに幅位置及び深さ位置の測定値に基づいてモニター160に制御命令を与えてモニター上にOKまたはNOT OKなどの品質決定を行うことになる。
That is, the
ここで、画面上に表示される撮像素子の検出された位置が基準ラインL2の外に位置する場合、誤差調整部112における該当の調整部を用いてPCBプレート11の位置を調整することで実在の撮像素子12の位置を補正することになり、基準ラインL2の内側に撮像素子が位置するように幅方向及び深さ方向に対する位置調整を行うとともに、垂直と水平の基準ラインL2に撮像素子が平行に位置するように回転調整することにより、PCBプレート11に付着された撮像素子12の実装の際に発生した幅位置または深さ位置または回転に対する誤差を補正することができる。
Here, when the detected position of the image sensor displayed on the screen is located outside the reference line L2, the actual position is adjusted by adjusting the position of the
ここで、モニター160上の画面はスイッチ(図示せず)によるスイッチング信号を提供して画面を転換させることで、傾斜角、幅位置、深さ位置、回転、高さなどの3軸ないし6軸の自由度を調整することができることになり、調整者が画面を見ながら調整することができることになる。
Here, the screen on the
この際、図示しなかったが、調整部を選択的に自動制御するようにするコントローラーを持つ自動制御部を構成する。ここで、コントローラー部150との通信が可能であるように構成するとともに各調整部を回転モーターによって調整するように構成することにより、センサー部140から出力された値によって自動で自由度を調整することができる。
At this time, although not shown, an automatic control unit having a controller for selectively automatically controlling the adjustment unit is configured. Here, the degree of freedom is automatically adjusted according to the value output from the
上述したような作業によってホルダー部111の位置調整による撮像素子12の位置整列が完了すれば、接着剤塗布部171をプレート固定ユニット120上に装着固定された締結プレート30の上側に位置移動させ、接着剤の塗布によって自由度調整が完了して位置整列された撮像素子12が付着されたPCBプレート11と締結プレート30を結合させる。
When the position alignment of the
この際、締結プレート30の上側で塗布される接着剤は上側開口を通じてPCBプレート11の面に塗布されることにより、互いに結合を成すことになる。
At this time, the adhesive applied on the upper side of the
そして、締結プレート30と結合されたPCBアセンブリー10を装置から分離した後、図7のように、撮像素子12の上側にレンズアセンブリー20を位置させた状態で、締結プレート30に形成された締結孔を通じてレンズアセンブリー20を締結することで組立が完成され、撮像素子12とレンズアセンブリー20が互いに正確に一致した整列状態で組み立てられるので、既存の位置不一致によるカメラ画質の変形現象を無くすことができる。
Then, after the
本発明によれば、撮像素子がPCBプレートに実装されるときに発生する組立誤差を目で確認し、自由度の調整によって補正することができる。撮像素子とレンズアセンブリーの位置が一致したときに完全な組立が可能であるので、イメージの変形現象を克服することができ、均一で良質の光学製品を組み立てて量産するのに使用することができる。 According to the present invention, it is possible to visually check an assembly error that occurs when the imaging device is mounted on the PCB plate and correct it by adjusting the degree of freedom. Since complete assembly is possible when the position of the image sensor and the lens assembly match, it can overcome the phenomenon of image deformation and can be used to assemble and mass-produce uniform and high quality optical products. it can.
10 PCBアセンブリー
11 PCBプレート
12 撮像素子
20 レンズアセンブリー
30 締結プレート
110 自由度調整ユニット
111 ホルダー部
112 誤差調整部
120 プレート固定ユニット
121 固定ジグ
130 レーザー発生部
140 センサー部
150 コントローラー部
160 モニター
170 接着剤塗布ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記撮像素子が付着されたPCBプレートを持つPCBアセンブリーを装着固定させて支持するためのホルダー部、及び前記ホルダー部の位置制御による自由度調整によって、撮像素子の表面実装の際に発生した誤差を補正するための誤差調整部を備える自由度調整ユニットと;
前記締結プレートを装着固定させるための固定ジグ、及び前記固定ジグの上部に位置し、昇降手段によって昇降する締結プレート固定用プランジャーを備えるプレート固定ユニットと;
前記ホルダー部に装着されるPCBアセンブリーの撮像素子にレーザービームを照射するためのレーザー発生部と;
前記レーザー発生部から発生したレーザービームの反射ビームを検出するとともに撮像素子が付着されたPCBプレートの一側角部を撮像して検出することにより、PCBプレートに実装された撮像素子の現在付着状態を測定するためのセンサー部と;
前記センサー部から測定された値を受け、既に設定されたマスター基準値と比較して、撮像素子の現在位置及び品質決定因子をモニター上に表示するコントローラー部と;を含むことを特徴とする、センサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置。 A PCB assembly having a PCB plate on which an imaging device is surface-mounted, an imaging device surface-mounted on the PCB plate, a lens assembly, and a medium for assembling and coupling the PCB assembly to the lens assembly In an optical component assembling degree of freedom adjustment device using a sensor including a fastening plate that performs
A holder part for mounting and supporting a PCB assembly having a PCB plate to which the image sensor is attached, and a degree of freedom adjustment by position control of the holder part, errors generated during surface mounting of the image sensor A degree of freedom adjustment unit comprising an error adjustment unit for correcting;
A plate fixing unit including a fixing jig for mounting and fixing the fastening plate, and a fastening plate fixing plunger positioned above the fixing jig and moved up and down by a lifting means;
A laser generating unit for irradiating a laser beam to an image pickup device of a PCB assembly mounted on the holder unit;
By detecting the reflected beam of the laser beam generated from the laser generator and imaging one side corner of the PCB plate to which the image sensor is attached, the current attachment state of the image sensor mounted on the PCB plate is detected. A sensor unit for measuring
A controller unit that receives a value measured from the sensor unit and compares it with an already set master reference value, and displays a current position of the image sensor and a quality determining factor on a monitor; and A degree-of-freedom adjustment device for optical component assembly using a sensor.
前記誤差調整部の前方に位置し、昇降手段によって上下に位置移動され、前記PCBプレートに連結プレートが連結されたときに使用するためのPCBガイドと;
前記PCBガイドの側部に撮像素子が付着されたPCBプレートを装着させるために備えられたPCBホルダーと;
前記PCBホルダーに配置される撮像素子が付着されたPCBプレートを側面で支持するために位置移動手段によって直線方向に位置移動するPCB支持ブロックと;を含むことを特徴とする、請求項1に記載のセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置。 The holder part of the degree-of-freedom adjustment unit is
A PCB guide that is positioned in front of the error adjusting unit, is moved up and down by lifting means, and is used when a connecting plate is connected to the PCB plate;
A PCB holder provided for mounting a PCB plate having an image sensor attached to a side portion of the PCB guide;
2. A PCB support block that is moved in a linear direction by a position moving means for supporting a PCB plate to which an image pickup device disposed on the PCB holder is attached on a side surface thereof. Device for adjusting the degree of freedom of optical parts using the sensor of
前記ホルダー部に対して直線方向の自由度調整を行うための三つの直線自由度調整部と、
前記直線自由度調整部のそれぞれに対して回転調整を行う一つないし三つの回転自由度調整部と;を含むことを特徴とする、請求項1に記載のセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置。 The error adjusting unit is
Three linear degree-of-freedom adjustment parts for adjusting the degree of freedom in the linear direction with respect to the holder part;
2. The degree of freedom for assembling an optical component using the sensor according to claim 1, further comprising: one to three rotational degree of freedom adjustment units that perform rotation adjustment on each of the linear degree of freedom adjustment units. Adjustment device.
前記接着剤投入の後、熱硬化または紫外線硬化のための光照射部と;を含む接着剤塗布ユニットをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のセンサーを用いる光学部品組立用自由度調整装置。 An adhesive application unit for introducing an adhesive to connect the fastening plate to the PCB assembly to which the image pickup device aligned by the degree of freedom adjustment of the degree of freedom adjustment unit is attached;
2. The degree of freedom for assembling an optical component using the sensor according to claim 1, further comprising an adhesive application unit including: a light irradiation unit for heat curing or ultraviolet curing after the adhesive is charged. 3. Adjustment device.
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