KR100759512B1 - Apparatus and method for focus regulation of camera module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 모듈을 대량으로 조립하기 위한 초점 조정 장치 및 그 조정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a focusing device for assembling a large number of camera modules and a method of adjusting the same.
본 발명의 카메라 모듈 초점 조정 장치는, 내부 양측에 광원조사수단이 구비된 라이트박스; 상기 라이트박스의 내측 일면에 장착된 SFR 챠트; 상기 SFR 챠트 장착면의 대향면상에 부착 고정되며, 상기 SFR 챠트에 의한 반사 광축의 일직선상에 배치되어 내부에 카메라 모듈이 안착되는 초점조정용 지그; 상기 초점조정용 지그에 연결되고, 카메라 모듈을 통해 촬상된 SFR 챠트 이미지에 의한 MTF 값이 산출되어 포커싱 모터를 구동시키는 수치연산부; 상기 라이트박스 내의 광원조사수단에 연결되어 광량을 비롯한 광원의 상태와 광원의 조사 조건을 조절하는 컨트롤부;를 포함하며, 본 발명 카메라 모듈의 초점 조정 장치 및 초점 조정 방법은, 카메라 모듈의 초점 조정을 위한 장치의 자동화에 의해서 대량의 카메라 모듈 초점이 빠르고 정확하게 조절될 수 있는 장점이 있다.Camera module focusing apparatus of the present invention, the light box provided with a light source irradiation means on both sides; An SFR chart mounted on one inner surface of the light box; A focusing jig attached to the opposite surface of the SFR chart mounting surface and disposed on a straight line of the reflection optical axis by the SFR chart, and having a camera module seated therein; A numerical operation unit connected to the focusing jig and configured to drive a focusing motor by calculating an MTF value based on an SFR chart image captured by a camera module; The control unit is connected to the light source irradiation means in the light box to adjust the condition of the light source, including the amount of light and the irradiation conditions of the light source, the focus adjustment apparatus and focus adjustment method of the camera module of the present invention, focus adjustment of the camera module By the automation of the device for the large number of camera module focus can be adjusted quickly and accurately.
라이트박스, 광원조사수단, SFR 챠트, 초점조정용 지그, 수치연산부, 단말수 단, 컨트롤부, 카메라 모듈 Light Box, Light Source Irradiation Means, SFR Chart, Focus Jig, Numerical Computation Unit, Terminal Block, Control Unit, Camera Module
Description
도 1은 COB 타입 카메라 모듈의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a COB type camera module.
도 2는 COB 타입 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing a COB type camera module.
도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 대한 초점 조절 장치의 평면 사시도.Figure 3 is a plan perspective view of the focusing device for the camera module according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 초점 조절 장치에 장착된 광원조사수단의 구성도.Figure 4 is a block diagram of a light source irradiation means mounted to the focusing device according to the present invention.
도 5는 본 발명의 초점 조절 장치에 장착되는 SFR 챠트의 정면도.5 is a front view of an SFR chart mounted to the focusing device of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법이 도시된 순서도.Figure 6 is a flow chart illustrating a method of adjusting the focus of the camera module according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100. 라이트박스 101. 광원조사수단100.
110. SFR 챠트 120. 초점조정용 지그 110. SFR
130. 수치연산부 131. 단말수단130.
140. 컨트롤부 200. 카메라 모듈140.
본 발명은 카메라 모듈을 대량으로 조립하기 위한 초점 조정 장치 및 그 조정 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 카메라 모듈의 조립 생산시 SFR(SPATIAL FREQUENCY RESOLUTION) 챠트를 이용한 연산부에서의 MTF(MODULATION TRANSFER FUNCTION)값의 산출과 상기 연산부에서 추출된 최적의 초점 조건에 의한 렌즈조립체 조정에 의해서 대량의 카메라 모듈 초점이 자동으로 조절될 수 있도록 한 카메라 모듈 초점 조정 장치 및 초점 조정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focusing apparatus for assembling a large number of camera modules and a method of adjusting the same. More specifically, a MTF (MODULATION TRANSFER FUNCTION) value in an operation unit using an SFR (SPATIAL FREQUENCY RESOLUTION) chart during assembly production of a camera module. The present invention relates to a camera module focusing apparatus and a focus adjusting method for automatically adjusting a large amount of camera module focus by adjusting the lens assembly by the optimal focusing condition extracted by the calculating unit.
현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능 뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있으며, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다. 이러한 카메라 모듈은 기존의 30만 화소(VGA급)에서 현재 700만 화소의 고화소 중심으로 변화됨과 동시에 오토포커싱(AF), 광학 줌(OPTICAL ZOOM) 등과 같은 다양한 부가 기능의 구현으로 변화되고 있다.Nowadays, portable terminals such as mobile phones and PDAs are being used as a multi-convergence with music, movies, TV, and games as well as simple telephone functions with the development of the technology. The camera module is the most representative. The camera module is being changed from the existing 300,000 pixels (VGA level) to the high pixel center of 7 million pixels and is being changed to implement various additional functions such as auto focusing (AF) and optical zoom (OPTICAL ZOOM).
일반적으로, 카메라 모듈(CCM:COMPACT CAMERA MOUDULE)은 소형으로써 카메라폰이나 PDA, 스마트폰을 비롯한 휴대용 이동통신 기기와 토이 카메라(TOY CAMERA) 등의 다양한 IT 기기에 적용되고 있는 바, 최근에 이르러서는 소비자의 다양한 취 향에 맞추어 소형의 카메라 모듈이 장착된 기기의 출시가 점차 늘어나고 있는 실정이다.In general, the camera module (CCM: COMPACT CAMERA MOUDULE) is compact and is applied to various IT devices such as a camera phone, a PDA, a smartphone, and a portable mobile communication device such as a toy camera (TOY CAMERA). Increasingly, devices equipped with small camera modules are gradually being released to meet various consumer tastes.
이와 같은 카메라 모듈은, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있으며 상기 이미지센서를 통하여 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 기기내의 LCD 또는 PC 모니터 등의 디스플레이 매체를 통해 영상으로 디스플레이된다.Such a camera module is manufactured using an image sensor such as a CCD or a CMOS as a main component, and collects an image of an object through the image sensor and stores it as data in a memory in the device, and the stored data is stored in the LCD or PC in the device. The image is displayed through a display medium such as a monitor.
통상의 카메라 모듈은 대표적으로 COB(CHIP ON BOARD), COF(CHIP ON FLEXIBLE) 등의 방식으로 제작되는 바, 그 중에서 COB 방식의 대표적인 구조를 아래 도시된 도면을 참조하여 그 간략하게 살펴보면 다음과 같다.A typical camera module is typically produced by a method such as COB (CHIP ON BOARD), COF (CHIP ON FLEXIBLE), a brief look at the typical structure of the COB method with reference to the drawings shown below as follows. .
도 1은 COB 타입 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 COB 타입 카메라 모듈이 개략적으로 도시된 단면도로서, 종래 카메라 모듈(10)은 CCD나 CMOS의 이미지센서(12)가 와이어 본딩 방식에 의해서 장착된 프린트기판(11)이 플라스틱 재질의 하우징(13) 하부에 결합되고 상기 하우징(13) 상부로 연장된 경통(14)에 하부로 원통형 몸체(15)가 연장된 렌즈배럴(16)이 결합됨에 의해서 제작된다.1 is an exploded perspective view of a COB type camera module, Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a COB type camera module, the
상기 카메라 모듈(10)은 경통(14) 내주면에 형성된 암나사부(14a)와 원통형 몸체(15)의 외주면에 형성된 숫나사부(15a)의 나사 결합으로 하우징(13)과 렌즈배럴(16)이 상호 결합된다.The
이때, 상기 프린트기판(11)의 상면, 즉 렌즈배럴(16)의 하단부에 장착된 렌즈(L)와 상기 프린트기판(11)의 하면에 부착된 이미지센서(12) 사이에는 IR 필터 (18)가 결합됨으로써, 이미지센서(12)로 유입되는 과도한 장파장의 적외선을 차단시키게 된다.In this case, an
상기와 같이 조립된 카메라 모듈은, 특정한 사물로부터 유입되는 빛이 렌즈(L)를 통과하면서 상이 반전되어 이미지센서(12)의 표면에 포커싱되는 데, 이때 나사 결합에 의해서 하우징(13) 상단에 체결된 렌즈배럴(16)를 회전시키면서 최적의 포커스가 맞춰진 지점에서 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 유격 사이로 접착제를 주입하여 하우징(13)과 렌즈배럴(16)를 접착 고정시켜 최종적인 카메라 모듈 제품이 생산된다.In the camera module assembled as described above, light flowing from a specific object passes through the lens L and the image is inverted to focus on the surface of the
상기와 같은 구조의 카메라 모듈(10)은, 상기 하우징(13)의 저면에 장착된 이미지센서(12)와 대응되는 렌즈(L)가 장착된 렌즈배럴(16)을 좌, 우 회전시켜 상기 이미지센서(12)의 수광 영역에 렌즈(L)의 정확한 초점이 결정되도록 하기 위하여, 상기 이미지센서(12)에 촬상된 이미지를 작업자가 직접 육안으로 확인하고 촬상 이미지가 선명해질 때까지 상기 이미지센서(12)와 렌즈(L) 사이의 거리를 조절하게 되며, 상기 이미지센서(12)에 촬상된 이미지가 최대로 선명해졌을 때 렌즈(L)의 위치가 고정되도록 상기 하우징(13)과 렌즈배럴(16)의 접착 고정이 이루어지게 된다.The
또한, 상기 하우징(13)의 상부에 가결합된 렌즈배럴(16) 상부에 해상도 챠트(도면 미도시)를 위치시키고 상기 해상도 챠트의 이미지가 이미지센서(12)를 통해 촬상된 콘트라스트(CONTRAST)값을 추출하여 추출된 콘트라스트값의 비교에 의해서 초점 조정이 이루어지도록 한다.In addition, a resolution chart (not shown) is placed on the
그러나, 이와 같은 카메라 모듈 조립시 작업자의 육안 검사에 의존할 경우에는 작업자의 능숙도나 피로도 또는 기준표로 사용되는 해상도 챠트의 종류에 따라 그 측정 기준이 달라지게 됨으로써, 작업물인 카메라 모듈의 초점 조정 편차가 심할 뿐만 아니라 비교적 소형인 카메라 모듈의 조립이 일일이 작업자의 수작업에 의존할 수밖에 없어 작업 속도가 현저히 느려지는 문제점이 지적되고 있다.However, when relying on visual inspection by an operator when assembling such a camera module, the measurement standard is changed according to the operator's proficiency, fatigue degree, or the type of resolution chart used as a reference table. Not only severe but relatively small camera module assembly is forced to rely on the manual operation of the worker, it is pointed out that the work speed is significantly slowed down.
또한, 작업자를 통한 수작업에 의한 카메라 모듈이 초점 조정이 이루어진 후에 비교적 작은 크기의 카메라 모듈이 수작업에 의해 직접 본딩 작업이 이루어짐으로써, 상기 하우징과 렌즈배럴의 본딩 과정에서 초점이 틀어지거나 광축이 비틀리는 등의 단점이 있다.In addition, after the camera module is manually focused by the operator, the relatively small size of the camera module is directly bonded by hand, so that the focus is distorted or the optical axis is distorted during the bonding process of the housing and the lens barrel. There are disadvantages.
따라서, 본 발명은 종래 카메라 모듈의 제작 과정에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 초점 조정용 지그에 안착된 카메라 모듈의 조립 생산 시 상기 카메라 모듈에 연결된 수치연산부에서 SFR 챠트의 촬상 이미지에 의해서 MTF값이 산출되고, 상기 수치연산부에서 추출된 MTF값에 의해서 상기 지그와 연결된 동작부의 구동으로 인하여 카메라 모듈 초점이 자동으로 조절될 수 있도록 함으로써, 카메라 모듈의 초점 조정을 위한 장치의 자동화에 의해서 대량의 카메라 모듈 초점이 용이하게 조절될 수 있으며, SFR 챠트를 이 용한 객관화된 수치에 의해 측정 회수를 줄일 수 있도록 한 카메라 모듈의 초점 조정 장치 및 그 초점 조정 방법이 제공됨에 발명의 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned disadvantages and problems in the manufacturing process of the conventional camera module, and the SFR chart in the numerical operation unit connected to the camera module during assembly production of the camera module seated on the focusing jig The MTF value is calculated by the captured image of the camera, and the camera module focus can be automatically adjusted by the driving of the operating unit connected to the jig by the MTF value extracted from the numerical calculator, thereby adjusting the focus of the camera module. The focus of a large number of camera modules can be easily adjusted by the automation of the camera module, and a focusing device and a method for adjusting the focus of the camera module are provided so that the number of measurements can be reduced by the objective value using an SFR chart. There is a purpose.
본 발명의 상기 목적은, 양측부에 광원조사수단이 구비된 라이트박스와, 상기 라이트박스의 내부 일면에 장착된 SFR 챠트와, 상기 SFR 챠트와 일직선상에 배치되어 내부에 카메라 모듈이 안착되는 초점조정용 지그와, 상기 카메라 모듈을 통해 촬상된 SFR 챠트 이미지에 의한 MTF 값이 산출되고 포커싱 모터를 구동시키는 수치연산부와, 상기 라이트박스 내의 광원조사수단에 연결되어 광원과 광량을 조절하는 컨트롤부를 포함하는 카메라 모듈의 초점 조정 장치가 제공됨에 의해서 달성된다.The object of the present invention is a light box having light source irradiation means at both sides, an SFR chart mounted on one inner surface of the light box, and a focal point in which the camera module is mounted in a line with the SFR chart. An adjustment jig, a numerical operation unit for calculating an MTF value based on the SFR chart image captured by the camera module and driving a focusing motor, and a control unit connected to a light source irradiating unit in the light box to adjust a light source and an amount of light; This is achieved by providing a focusing device for the camera module.
상기 라이트박스는 사각함체형의 프레임으로 이루어진 암실 형태로 구성되어 카메라 모듈 조립을 위한 초점조정용 지그 전방에 SFR(SPATIAL FREQUENCY RESOLUTION) 챠트가 장착되며, 상기 SFR 챠트에 광원을 조사하는 광원조사수단이 사각 프레임의 양측부에 구비된다.The light box is configured in the form of a dark room consisting of a frame of a rectangular box, and the SFR (SPATIAL FREQUENCY RESOLUTION) chart is mounted in front of the focusing jig for assembling the camera module, and the light source irradiating means for irradiating a light source to the SFR chart is square It is provided on both sides of the frame.
상기 초점조정용 지그는 라이트박스 내의 SFR 챠트 부착면과 대응하는 일면에 장착되며, 상기 초점조정용 지그에 안착된 카메라 모듈의 렌즈부를 통해 입사되는 SFR 챠트에 대한 반사 광축이 카메라 모듈 내의 이미지센서의 수광 영역에 직교되도록 그 장착 위치가 결정된다.The focusing jig is mounted on one surface corresponding to the SFR chart attaching surface in the light box, and the reflection optical axis of the SFR chart incident through the lens unit of the camera module seated on the focusing jig is a light receiving area of the image sensor in the camera module. The mounting position is determined to be orthogonal to.
상기 수치연산부는 디스플레이부가 구비된 통상의 컴퓨터 형식의 단말수단으 로 구성될 수 있으며, 상기 카메라 모듈을 통해 SFR 챠트가 촬상된 SFR 챠트 이미지의 영상 데이터에 의해 MTF 값이 추출되며, 상기 MTF 값을 최적으로 충족시킬 수 있도록 상기 카메라 모듈의 렌즈배럴에 결합된 포커싱 모터를 구동시켜 카메라 모듈의 초점 조정이 이루어지도록 한다.The numerical calculation unit may be configured as a terminal unit of a conventional computer type provided with a display unit, the MTF value is extracted by the image data of the SFR chart image photographed by the SFR chart through the camera module, and the MTF value is extracted. The focusing of the camera module is performed by driving a focusing motor coupled to the lens barrel of the camera module so as to optimally satisfy the lens barrel.
이때, 상기 포커싱 모터는 스텝 모터로 구성됨이 바람직하다.At this time, the focusing motor is preferably composed of a step motor.
또한, 상기 컨트롤부는 라이트박스내의 광원조사수단에 연결되어 상기 SFR 챠트를 향해 조사되는 광원의 균일한 조도의 조절과 상기 카메라 모듈에 적용 가능한 각종 필터의 구분 및 선택이 이루어지도록 하는 역할을 하게 된다.In addition, the control unit is connected to the light source irradiating means in the light box to serve to adjust the uniform illuminance of the light source irradiated toward the SFR chart and to distinguish and select various filters applicable to the camera module.
이때, 상기 라이트박스 내에 장착된 광원조사수단은 전방의 SFR 챠트에 대하여 각각 45°의 각도를 가지고 광원이 조사되도록 함이 바람직하다.At this time, it is preferable that the light source irradiating means mounted in the light box is irradiated with a light source having an angle of 45 ° with respect to the SFR chart in front.
그리고, 상기 광원조사수단을 통해 조사되는 광원으로는 일반적인 조명원이라면 어떠한 것이든 사용 가능하며, 유효 조명 영역에서 균일한 조도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.As the light source irradiated through the light source irradiating means, any general illumination source may be used, and it is preferable to maintain uniform illuminance in the effective illumination region.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 목적은, 렌즈유닛이 결합된 카메라 모듈 제품군에서 제작 샘플을 픽업하는 카메라 모듈의 수집 단계; 상기 카메라 모듈을 초점조정용 지그에 안착시키는 카메라 모듈의 지그 장착 단계; 상기 초점조정용 지그에 장착된 카메라 모듈의 렌즈배럴을 회전시켜 대략의 초점이 조정된 상태에서 그 전방에 장착된 SFR 챠트를 촬상시키는 SFR 이미지 촬상 단계; 상기 SFR 챠트 이미지가 지그에 연결된 컴퓨터의 수치연산부로 입력되어 각 블럭의 경계값에 의한 MTF 값이 추출되는 MTF 수치 산출 단계와, 상기 MTF 수치값에 의해 초점 조정용 지그에 장착된 포커싱 모터가 구동되어 최적의 초점 조절이 이루어지도록 하는 미세 초점 조절 단계; 초점 조절이 완료된 카메라 모듈이 접합 고정되는 카메라 모듈 본딩 단계;를 포함한 카메라 모듈의 초점 조절 방법이 제공됨에 의해서 달성된다.Another object of the present invention configured as described above, the collecting step of the camera module to pick up the production sample in the camera module family coupled lens unit; Jig mounting step of mounting the camera module to the focusing jig for mounting the camera module; An SFR image pickup step of rotating the lens barrel of the camera module mounted on the focusing jig to photograph the SFR chart mounted in front of the camera while the focal point is adjusted; MTF value calculation step of extracting the MTF value by the boundary value of each block by inputting the SFR chart image to the numerical operation unit of the computer connected to the jig, and the focusing motor mounted to the focusing jig is driven by the MTF value Fine focusing to ensure optimal focusing; A camera module bonding step of focusing the completed camera module is fixed by bonding; is achieved by providing a method for adjusting the focus of the camera module.
본 발명의 카메라 모듈 초점 조정 장치 및 초점 조정 방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters relating to the operational effects including the technical configuration of the camera module focusing apparatus and the focusing method of the present invention for the above object will be clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
카메라 모듈의 초점 조정 장치Camera module focusing device
먼저, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 모듈에 대한 초점 조절 장치의 평면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 초점 조절 장치에 장착된 광원조사수단의 구성도이며, 도 5는 본 발명의 초점 조절 장치에 장착되는 SFR 챠트의 정면도이다.First, Figure 3 is a plan perspective view of the focusing device for the camera module according to the invention, Figure 4 is a block diagram of the light source irradiation means mounted to the focusing device according to the present invention, Figure 5 is the focus control of the present invention Front view of an SFR chart mounted on the device.
도시된 바와 같이, 본 발명 카메라 모듈의 초점 조절 장치는 사각함체형의 라이트박스(100) 내부에 SFR 챠트(110)와 광원조사수단(101) 및 카메라 모듈(200)이 안착되는 초점조정용 지그(120)가 내장되고, 상기 라이트박스(110) 외부에 상기 광원조사수단(101)과 연결된 컨트롤부(140) 및 상기 초점조정용 지그(120)와 연결된 수치연산부(130)가 내장된 PC 형식의 단말 수단(131)으로 구성된다.As shown, the focusing device of the camera module of the present invention is a focusing jig for seating the
상기 라이트박스(100)는 사각함체형의 프레임으로 구성되고 상기 프레임의 내측 일면에 초점 조정용 SFR 챠트(110)가 구비되며, 상기 SFR 챠트(110) 부착면의 대응면상에 상기 SFR 챠트(110)와 일직선상에서 그 장착 위치가 결정되는 초점조정용 지그(120)가 설치된다.The
이때, 상기 SFR 챠트(110)는 전면 중앙부와 방사상의 각 모서리측에 각각 백색 블럭(W)과 흑색 블럭(B)이 효과적으로 대비될 수 있도록 서로 인접한 형태로 구성되어 있다.At this time, the
또한, 상기 초점조정용 지그(120)는 내부에 초점 조정을 하기 위하여 샘플링된 카메라 모듈(200)이 안착되며, 상기 카메라 모듈(200)의 커넥터(도면 미도시)가 연결될 수 있도록 하단부는 회로보드가 내장된 소켓 형태로 제작됨이 바람직하며, 상기 초점조정용 지그(120)는 라이트박스(100) 외측에 설치된 단말수단(131)과 전기적 접속 가능하게 연결되어 있다.In addition, the focusing
따라서, 상기 초점조정용 지그(120)는 단말수단(131)에 내장된 수치연산부(130)의 수치 산출 값에 의해서 전기적 구동이 이루어지게 되며, 상기 단말수단(131)을 통한 전기적 신호의 인가에 의한 포커싱 모터(도면 미도시)의 구동에 의해서 초점조정용 지그(120)에 장착된 카메라 모듈(200)의 렌즈유닛이 회전되면서 카메라 모듈(200)의 초점 조정이 이루어지게 된다.Therefore, the focusing
여기서, 상기 카메라 모듈(200)의 초점 조정 수단 및 그 조정 방법에 대해서는 추후에 자세하게 후술될 것이다.Here, the focus adjusting means and the adjusting method of the
한편, 상기 라이트박스(100) 내부의 양측에 장착되는 광원조사수단(101)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 SFR 챠트(110)를 향해 광원의 조사가 이루어지고, 상기 카메라 모듈(200) 내로 입사되는 광축에 대하여 소정의 각도(θ)를 가지고 조사되도록 구성되어 있다.On the other hand, the light source irradiation means 101 mounted on both sides of the
상기 광원조사수단(101)의 조사 각도(θ)는 상기 SFR 챠트(110)를 통해 반사된 조사 광원이 상기 카메라 모듈(200) 내로 입사되는 반사광의 광축에 대하여 각각 45°를 형성하도록 함이 바람직하다.The irradiation angle θ of the light source irradiating means 101 is preferably such that the irradiation light source reflected through the
상기 광원조사수단(101)의 조사 각도를 45°로 하는 이유는 각 광원조사수단(101)에서 조사되는 광원이 SFR 챠트(110)의 전면에서 중첩되며 챠트상에서의 반사 광원의 생성과 상기 SFR 챠트(110)에 형성된 블럭간의 흑, 백 대비가 가장 명확하게 이루어질 수 있기 때문이다.The reason why the irradiation angle of the light source irradiating means 101 is 45 ° is that the light source irradiated from each light source irradiating means 101 overlaps the front surface of the
또한, 상기 광원조사수단(101)은 라이트박스(100) 외측에 설치된 컨트롤 박스로 구성된 컨트롤부(140)에 의해서 광원의 세기와 그 조사 각도가 조정되는 데, 상기 컨트롤부(140)는 광원조사수단(101)의 광원의 세기나 조사 각도 외에도 광원조사수단(101)의 전방에 설치될 수 있는 필터, 즉 광원의 종류와 광량을 조절할 수 있는 ND 필터와 컬러 필터 등의 선택과 각 필터의 회전 여부에 대한 제어가 이루어지도록 한다.In addition, the light source irradiation means 101 is adjusted to the intensity and the irradiation angle of the light source by the
이와 같이 구성된 본 발명의 초점 조절 장치는, 상기 라이트박스(100) 내측의 일면에 부착된 SFR 챠트(110)에 컨트롤부(140)에 의해서 제어되는 광원조사수단(101)을 통해 광원이 조사되고, 광원이 조사된 SFR 챠트(110)가 그 일직선상의 대 응면상의 초점조정용 지그(120)에 장착된 카메라 모듈(200)을 통해 촬상되며, 이때 상기 카메라 모듈(200)은 SFR 챠트(110)를 촬상하기 전에 카메라 모듈(200)의 렌즈유닛을 회전시켜 상기 SFR 챠트(110)의 흑, 백 블럭(B,W)이 가장 명확하게 대비될 수 있는 초점 거리가 설정되게 한다.In the focus adjusting apparatus of the present invention configured as described above, the light source is irradiated through the light source irradiating means 101 controlled by the
여기서, 상기 SFR 챠트(110)의 흑, 백 블럭(B,W)간의 명확한 명암 대비와 카메라 모듈(200)의 제품 장착 시 적용될 수 있는 조건을 만족시키기 위한 다양한 초점 조정 조건을 충족시키기 위하여 상기 컨트롤부(140)에 의한 각종 필터의 선택과 광원, 광량의 조절이 이루어지도록 한다.Here, the control to satisfy a clear contrast between the black and white blocks (B, W) of the
상기 초점조정용 지그(120)에 장착된 카메라 모듈(200)의 초점 거리가 설정되면 카메라 모듈(200)은 SFR 챠트(110)의 이미지를 촬상하고 촬상된 이미지는 단말수단(131)의 수치연산부(130)로 입력된다.When the focal length of the
상기 수치연산부(130)는 SFR 챠트(110)의 각 블럭(B,W)의 화상 평가에 의한 경계값을 추출하여 정확한 초점 조정시의 MTF(MODULATION TRANSFER FUNCTION;변조 전달 함수)값을 추출하게 되며, 추출된 MTF 값에 의해 상기 단말수단(131)으로부터 초점조정용 지그(120)에 구비된 포커싱 모터(도면 미도시)의 구동 신호가 인가됨에 따라 상기 카메라 모듈(200)의 상부에 결합된 렌즈유닛의 미세 조절이 이루어지게 된다.The
이때, 상기 포커싱 모터는 스텝 모터로 구성됨이 바람직하다.At this time, the focusing motor is preferably composed of a step motor.
여기서, MTF 값이란 렌즈의 해상력과 콘트라스트를 객관화한 수치로서, 그 값이 항상 1 또는 1보다 작은 숫자로 구성되며, 1에 가까울수록 렌즈의 해상력과 콘트라스트가 우수함을 나타내는 수치로 볼 수 있다.Here, the MTF value is a value obtained by objectiveizing the resolution and contrast of the lens, and the value is always composed of 1 or a number smaller than 1, and the closer to 1, the higher the resolution and contrast of the lens.
상기 MTF는 아래의 수학식 1과 수학식 2에 의해서 나타낼 수 있다.The MTF can be represented by Equations 1 and 2 below.
여기서, MMAX 는 휘도가 가장 높은 백색 영역의 휘도값을 나타내고 MMIN 은 휘도가 가장 낮은 흑색 영역의 휘도값을 나타내며, 이와 같은 수학식에 의해서 구해진 MTF 값은 상기 SFR 챠트(110)에 위치한 각 흑, 백 블럭(B,W)의 치수를 측정하여 그 평균 치수가 렌즈 설계 당시의 해상도에 만족하는지를 평가하게 된다.Here, M MAX represents the luminance value of the white region having the highest luminance, and M MIN represents the luminance value of the black region having the lowest luminance. The dimensions of the black and white blocks B and W are measured to evaluate whether the average dimension satisfies the resolution at the time of lens design.
따라서, 상기 수치연산부(130)에 의한 MTF 값의 추출에 의해 단말수단(131)으로부터 초점조정용 지그(120)에 전달되는 구동 신호에 의해 동작하는 포커싱 모터에 의해서 카메라 모듈(200)의 렌즈유닛이 미세 조정됨으로써, 상기 MTF 값에 근사한 해상도를 가지도록 초점 조정이 이루어지게 된다.Therefore, the lens unit of the
카메라 모듈의 초점 조정 방법How to Focus Camera Module
다음, 도 6은 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법이 도시된 순서도로서, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 초점 조절 방법은, 하우징의 상부에 렌즈가 장착된 렌즈유닛이 가결합된 카메라 모듈 제품군에서 샘플링된 다수의 카메라 모듈(200)을 픽업하여 초점조정용 카메라 모듈(200)이 수집(S100)되고, 수집된 카메라 모듈(200)을 라이트박스(100) 내의 일면상에 구비된 초점조정용 지그(120)에 안착(S101)시킨다.Next, FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of adjusting a focus of a camera module according to the present invention. The method of adjusting a focus of a camera module according to the present invention includes a camera module family to which a lens unit mounted with a lens is coupled to an upper portion of a housing. The focusing
상기 초점조정용 지그(120)에 카메라 모듈(200)의 안착시에는 카메라 모듈(200)에 부착된 인쇄회로기판(PCB) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB)에 장착된 커넥터가 상기 소켓 형태의 초점조정용 지그(120)에 내장된 회로보드에 연결되도록 함으로써, 상기 카메라 모듈(120)이 상기 라이트박스(100) 외부에 설치된 단말수단(131)과 전기적 접속 가능하게 연결되도록 한다.When the
상기 초점조정용 지그(120)에 삽입 장착된 카메라 모듈(200)은, 카메라 모듈(200)에 결합된 렌즈유닛을 회전시켜 상기 초점조정용 지그(120)상에서 렌즈유닛의 초점 거리 조정이 이루어지게 되고, 상기 렌즈유닛의 초점 거리 조정은 상기 카메라 모듈(200)이 안착된 초점조정용 지그(120)에 연결된 단말수단(131)의 모니터등의 디스플레이부를 통해 출력되는 SFR 챠트(110)의 확인에 의해서 이루어지게 되며, 상기 SFR 챠트(110)의 흑, 백 블럭(B,W)간의 명확한 대비가 이루어졌을 때, 상기 SFR 챠트(110)의 이미지 촬상(S102)이 이루어진다.The
상기와 같이, 상기 카메라 모듈(200)을 통해 촬상된 SFR 챠트 이미지는 상기 초점조정용 지그(120)에 내장된 회로보드를 통해 단말수단(131)내에서 구동되는 수 치연산부(130)로 입력되고, 상기 수치연산부(130)는 입력된 SFR 챠트 이미지의 흑, 백 블럭(B,W)간 경계값의 추출에 의해서 해당 블럭들의 MTF 수치가 산출(S103)된다.As described above, the SFR chart image photographed through the
이때, 상기 수치연산부(130)는 각 블럭(B,W)에서 산출된 MTF 값의 평균값을 연산하여 기설정된 렌즈의 MTF 값과 비교 연산이 이루어지도록 하여 그 차이값에 의해서 상기 카메라 모듈(200)이 안착된 초점조정용 지그(120)에 내장된 포커싱 모터에 렌즈유닛의 포커싱 조절을 위한 구동 신호를 인가하게 됨으로써, 상기 초점조정용 지그(120)에 장착된 스텝핑 모터에 의해서 카메라 모듈(200)의 미세 초점 조절(S104)이 이루어지게 된다.At this time, the
이와 같이 상기 초점조정용 지그(120)에 안착된 카메라 모듈(200)의 초점 조정이 완료되면 상기 초점조정용 지그(120)와 일체 또는 별도로 부착된 노즐을 통해 접착제가 분사됨으로써, 카메라 모듈(200)의 접착 고정이 이루어지게 됨에 따라 최적의 초점 조정이 이루어진 카메라 모듈(200)의 제작이 완료된다.When the focus adjustment of the
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 카메라 모듈의 초점 조정 장치 및 초점 조정 방법은, 카메라 모듈의 초점 조정을 위한 장치의 자동화에 의해서 대량의 카메라 모듈 초점이 빠르고 정확하게 조절될 수 있는 장점이 있으며, SFR 챠트를 이용한 객관화된 수치에 의한 초점 조정 방법이 사용됨으로써, 카메라 모듈별 측정 회수를 줄이고 렌즈 제작 시 기설정된 MTF 값에 가장 근사한 초점 거리가 유지될 수 있도록 하는 작용효과가 발휘될 수 있다.As described above, the focusing apparatus and focusing method of the camera module of the present invention has the advantage that the focus of a large number of camera modules can be quickly and accurately adjusted by the automation of the apparatus for focusing the camera module, SFR chart By using a method of focusing by an objective value using an object, the effect of reducing the number of measurements for each camera module and maintaining a focal length closest to a predetermined MTF value when manufacturing a lens can be exhibited.
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