KR100845419B1 - 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치 - Google Patents

센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치에 관한 것으로, PCB플레이트에 촬상소자가 실장된 PCB어셈블리와 상기 PCB어셈블리를 렌즈어셈블리와 조립 결합하기 위한 매개체가 되는 체결플레이트가 구비됨에 있어서, 상기 촬상소자가 부착된 PCB어셈블리를 안착 고정 및 지지하기 위한 홀더부 및, 상기 홀더부의 위치제어에 의한 자유도 조정을 통해 촬상소자의 실장시 발생된 오차를 보정하기 위한 오차조정부가 연결 구비된 자유도조정유닛과; 상기 체결플레이트를 안착 고정시키기 위한 고정지그 및, 상기 고정지그의 상부에 위치하여 승강수단에 의해 승강되는 체결플레이트 고정용 플런저가 구비된 플레이트고정유닛과; 상기 홀더부에 안착된 PCB어셈블리의 촬상소자에 레이저빔을 방사하기 위한 레이저발생부와; 상기 레이저발생부로부터 발생된 레이저빔의 반사빔을 센싱함과 아울러 촬상소자가 부착된 PCB플레이트의 일측 모서리부분을 촬상하여 센싱함에 의해 촬상소자의 현재 부착된 상태를 측정하기 위한 센서부와; 상기 센서부로부터 측정된 값을 받아 이미 설정된 마스터 기준값과 비교하여 촬상소자의 현재 위치 및 양부판단여부를 모니터 상에 디스플레이하여주는 컨트롤러부를 포함하는 기술구성이 개시된다.
촬상소자, PCB, 렌즈어셈블리, 레이저, 센서, 자유도 조정, 오차 보정

Description

센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치{APPARATUS FOR ADJUSTING THE DEGREE OF FREEDOM USING SENSOR IN ASSEMBLING OPTICAL DEVICE}
본 발명은 카메라 구성을 위한 광학부품을 조립함에 있어 촬상소자의 자유도를 조정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저빔과 센서를 이용하여 촬상소자의 위치를 측정함과 아울러 현재상태를 조정함에 의해 렌즈어셈블리와 PCB플레이트에 표면실장(SMD)된 촬상소자와의 상호간 위치를 정확하게 일치시켜 조립할 수 있도록 하며, 양산되는 광학제품에서 왜곡현상을 없앨 수 있도록 하고 양질의 광학제품을 양산할 수 있도록 한 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 등의 광학장치를 제작시에는 PCB와 촬상소자 및 광학계인 렌즈어셈블리를 조립 결합하게 된다.
이때, 회로가 인쇄된 PCB에 이미지센서인 촬상소자를 표면실장(SMD)하여 PCB어셈블리를 형성하고, 촬상소자가 부착된 PCB어셈블리를 체결플레이트에 기구적으 로 밀착시킨 후 에폭시 등의 접착제를 투입함에 의해 결합하며, 촬상소자의 앞에 렌즈어셈블리를 위치시킨 상태에서 렌즈어셈블리를 PCB어셈블리가 결합된 체결플레이트에 체결함으로써 조립 결합하게 된다.
그런데, 종래에는 카메라 제작을 위한 광학부품의 조립시 촬상소자와 렌즈어셈블리의 상호간 위치가 일치되지 못함에 따라 화질 왜곡이 발생되는 문제점이 있었고, 이들 상호간의 위치 조정을 위한 작업이 어려운 문제점이 있었다.
부연하면, PCB플레이트에 촬상소자를 표면실장(SMD)하여 부착할 때부터 오차가 발생되어지고 있는데, 이는 PCB면에 대하여 경사각과 높이, 가로 및 세로 위치, 회전 등 3축 내지 6축의 각각에 대한 자유도를 정확하게 일치시키지 못한 채 촬상소자를 PCB플레이트에 조립하는데서 기인하게 되며, 이러한 자유도 조정작업에 상당한 어려움이 존재하고 있다.
이에 따라, 촬상소자가 부착된 PCB어셈블리와 렌즈어셈블리를 조립시 렌즈의 초점거리를 비롯하여 상기한 3축 내지 6축의 자유도 위치가 달라지므로 화상에 왜곡이 발생하여 화질이 떨어지게 되는 것이다.
또한, 최근에는 이미지 센싱 기술의 발달과 소비자의 욕구 증진으로 점차 촬상소자의 해상력이 높아지고 있는 추세이므로 촬상소자와 렌즈어셈블리의 위치를 정확하게 일치시키는 정렬 및 자유도 조정이 화질 향상을 위해 더욱 중요시되고 있다.
본 발명은 촬상소자가 표면실장된 PCB어셈블리와 렌즈어셈블리를 조립 결합함에 있어서 센서를 이용하여 촬상소자의 실장상태(부착상태)를 먼저 측정하고 촬상소자의 자유도를 조정할 수 있도록 함으로써 렌즈어셈블리와의 위치를 정확하게 일치시키는 정렬을 행할 수 있도록 하고 촬상소자를 PCB플레이트에 표면실장(SMD)하여 부착시 발생되는 3축 내지 6축의 오차를 교정 및 보정할 수 있도록 하며, 이를 통하여 화면상의 특정부분의 초점저하로 인한 왜곡현상을 없앨 수 있도록 할 뿐만 아니라 균일하면서도 양질의 광학제품을 양산할 수 있도록 한 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 센서를 이용하여 PCB플레이트에 표면실장된 촬상소자의 부착 위치를 측정하고 이를 토대로 PCB어셈블리의 3축 내지 6축의 각각에 대한 자유도 조정을 통해 촬상소자의 표면실장시 발생되는 오차를 교정 및 보정함으로써 촬상소자의 자유도 조정작업을 행하고 렌즈어셈블리와의 위치를 정확하게 일치시키는 정렬을 선행한 후에 조립 결합이 이루어질 수 있도록 하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 PCB플레이트에 촬상소자가 표면실장된 PCB어셈블리와 상기 PCB어셈블리를 렌즈어셈블리와 조립 결합하기 위한 매개체가 되는 체결플레이트가 구비됨에 있어서,
상기 촬상소자가 부착된 PCB어셈블리를 안착 고정시키고 지지하기 위한 홀더 부 및, 상기 홀더부의 위치제어에 의한 자유도 조정을 통하여 촬상소자의 표면실장시 발생된 오차를 보정하기 위한 오차조정부가 연결 구비된 자유도조정유닛과; 상기 체결플레이트를 안착 고정시키기 위한 고정지그 및, 상기 고정지그의 상부에 위치하여 승강수단에 의해 승강되는 체결플레이트 고정용 플런저가 구비된 플레이트고정유닛과; 상기 홀더부에 안착된 PCB어셈블리의 촬상소자에 레이저빔을 방사하기 위한 레이저발생부와; 상기 레이저발생부로부터 발생된 레이저빔의 반사빔을 센싱함과 아울러 촬상소자가 부착된 PCB플레이트의 일측 모서리부분을 촬상하여 센싱함에 의해 촬상소자의 현재 부착된 상태를 측정하기 위한 센서부와; 상기 센서부로부터 측정된 값을 받아 이미 설정된 마스터 기준값과 비교하여 촬상소자의 현재 위치 및 양부판단여부를 모니터 상에 디스플레이하여주는 컨트롤러부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 레이저빔의 반사빔을 인식하고 촬영을 행할 수 있도록 한 센서부를 이용하여 PCB플레이트에 실장되어 부착된 촬상소자의 현재 위치를 측정하고 이 측정된 결과를 분석하여 화면상에 디스플레이시키면서 현재 부착위치에 대해 촬상소자의 오차분 만큼만 교정 및 보정작업을 행할 수 있는 자유도 조정을 실시할 수 있으며, 이에 의해 촬상소자를 PCB플레이트에 표면실장(SMD)하여 부착할 시 발생되는 조립 오차를 보정하여 주므로 촬상소자와 렌즈어셈블리의 위치를 일치시킨 정렬상태에서 완전 조립을 실시할 수 있어 화질의 왜곡현상을 없앨 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 균일하면서도 양질의 광학제품을 조립 및 양산해낼 수 있는 유용함을 제공하게 된다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치(100)는 촬상소자(12)가 표면실장된 PCB플레이트(11)를 갖는 PCB어셈블리(10)와, 상기 PCB어셈블리(10)를 렌즈어셈블리(20)와 조립 결합하기 위한 매개체가 되는 체결플레이트(30)가 구비됨에 있어서,
상기 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)를 갖는 PCB어셈블리(10)를 안착 고정시키고 지지하기 위한 홀더부(111) 및 상기 홀더부(111)의 위치제어에 의한 자유도 조정을 통하여 촬상소자(12)의 표면실장시 발생된 오차를 보정하기 위한 오차조정부(112)가 연결 구비된 자유도조정유닛(110)과, 상기 체결플레이트(30)를 안착 고정시키기 위한 고정지그(121) 및 상기 고정지그(121)의 상부에 위치하여 실린더 등의 승강수단(122)에 의해 승강되는 체결플레이트 고정용 플런저(123)가 구비된 플레이트고정유닛(120)과, 상기 홀더부(111)에 안착된 PCB어셈블리(10)의 촬상소자(12)에 레이저빔을 방사하기 위한 레이저발생부(130)와, 상기 PCB플레이트(11)에 실장된 촬상소자(12)의 현재 부착된 상태를 측정하기 위한 센서부(140)와, 상기 센서부(140)로부터 측정된 값을 받아 이미 설정된 마스터 기준값과 비교하여 촬상소자(12)의 현재 위치 및 양부판단여부를 모니터(160) 상에 디스플레이하여주는 컨 트롤러부(150)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 자유도조정유닛(110)의 자유도 조정에 의해 정렬된 촬상소자(12)가 부착된 PCB어셈블리(10)에 체결플레이트(30)와의 결합을 위해 접착제를 투입하기 위한 접착제도포부(171) 및 상기 접착제 투입 후 열경화 또는 자외선경화를 위한 광조사부(172)가 구비된 접착제도포유닛(170)을 더 포함하여 이루어지게 한다.
이때, 상기 접착제도포부(171) 및 광조사부(172)는 접착제도포유닛(170) 상에서 각각 좌우 이동 제어 및 상하 업다운 제어가 가능하도록 구성된다.
상기 자유도조정유닛(110)의 홀더부(111)에는 도 3에 도시된 바와 같은 PCB어셈블리(10)의 형상에 대응하게 형성되도록 PCB가이드(111a)와 PCB홀더(111b)가 구비되며, 상기 PCB홀더(111b)에 배치되는 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)를 측면에서 지지하기 위하여 실린더 등의 위치이동수단(S1)에 의해 직선방향 위치 이동되게 한 PCB지지블록(111c)이 구비된다.
상기 PCB어셈블리(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)와 상기 PCB플레이트(11)에 연결된 연결플레이트(11a)로 구성될 수 있으나, 때로는 연결플레이트(11a)가 제거된 상태의 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)의 구성만으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 PCB가이드(111a)는 연결플레이트(11a)가 PCB플레이트(11)에 연결되어 있을시 PCB플레이트(11)와 함께 연결플레이트(11a)를 별도로 안착시켜 지지할 수 있도록 함으로써 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)가 홀더부(111) 상에서 떨어지지 않도록 구비되는 것이며, 상기 PCB홀더(111b) 위에 촬상소자(12)가 부착 된 PCB플레이트(11)가 안착되는 것이다.
상기 PCB홀더(111b)에는 하측단면에 보호글라스(미 도시됨)가 장착되며, 이는 촬상소자(12)의 보호기능을 하도록 구비된다.
상기 홀더부(111)는 상기 오차조정부(112)의 전방에 위치하여 연결되고 실린더 등의 승강수단(S2)에 의해 상하위치 이동이 제어되도록 구성된다.
상기 자유도조정유닛(110)의 오차조정부(112)는 상기 홀더부(111)에 대하여 상하 경사각, 회전, 높이, 좌우 경사각, 세로위치 및 가로위치 등 각각의 자유도를 조정하기 위한 다수의 조정부(112a~112f)를 구성요소로 가지며, 상기 조정부(112a~112f)는 각각 개별 회전 가능한 회전블록(A1)과 상기 회전블록(A1)에 결합되는 조정부재(A2)로 이루어지는 동일 구성을 갖는다.
부연하면, 상기 오차조정부(112)는 상기 홀더부(111)에 대하여 직선방향(가로, 세로, 높이)의 자유도 조정을 수행하기 위한 3개의 직선자유도 조정부와, 상기 직선자유도 조정부의 각각에 대하여 회전(tilt) 조정을 수행할 수 있는 1개 내지 3개의 회전자유도 조정부로 구성된다.
한편, 상기 자유도조정유닛(110)의 오차조정부(112)는 상기한 구성의 각 조정부를 센서부(140)에서 측정된 값이 표시되는 모니터(160)를 보면서 조정할 수 있도록 한 수동개념인데, 도시하지는 않았으나 상기 각각의 조정부를 회전모터에 의해 자동으로 조정 가능하도록 구성하고 상기 컨트롤러부(150)와의 통신을 통하여 센서의 값을 자동으로 인식하고 이 인식된 센서의 값에 의해 자동으로 자유도를 조정하는 컨트롤러를 갖는 자동제어부를 구비함에 의해 조정부를 선택적으로 자동 제 어할 수 있도록 하는 자동개념의 구성을 이루게 할 수도 있다.
상기 레이저발생부(130)는 레이저다이오드의 구성을 갖는다.
상기 센서부(140)에는 레이저발생부(130)로부터 발생된 레이저빔의 반사빔을 입력받아 센싱하기 위한 기능과 함께 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)의 일측 모서리부분을 촬영할 수 있도록 카메라(미 도시됨)를 내장하여 촬상기능을 갖도록 구성함이 바람직하다.
즉, 상기 센서부(140)는 촬상소자(12)에 부딪혀 반사되는 레이저빔을 입력받아 인식함과 아울러 PCB홀더(111b) 상에 위치되는 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)의 일측 모서리부분을 촬상하여 센싱함에 의해 촬상소자의 부착상태를 측정하게 된다.
상기 센서부(140) 및 컨트롤러부(150)에 의해 인식된 촬상소자(12)의 현재 측정위치가 디스플레이되고 장치 사용자가 화면을 보면서 촬상소자(12)의 위치를 조정 및 측정상태의 양부가 표시되는 모니터(160)는 필요에 따라 1개 이상으로 설치될 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 체결플레이트(30)를 플레이트고정유닛(120)의 고정지그(121)에 삽입하여 안착시킨 후 승강수단(122)을 통해 플런저(123)를 하강시켜 체결플레이트(30)를 상측에서 지지 고정되게 한다.
촬상소자(12)가 실장(SMD)된 PCB플레이트(11)를 갖는 PCB어셈블리(10)를 자 유도조정유닛(110) 상의 홀더부(111)의 PCB가이드(111a)와 PCB홀더(111b)에 안착시킨 후, 위치이동수단(S1)을 통해 PCB지지블록(123)을 직선 이동시켜 PCB홀더(111b)에 안착되어 있는 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)를 측면에서 지지 고정되게 한다. 여기서, 도 3에서와 같이 PCB플레이트(11)에 연결플레이트(11a)가 연결 구성된 경우 연결플레이트(11a)는 PCB가이드(111a)에 안착되게 하고 PCB플레이트(11)는 PCB홀더(111b)에 안착되게 함으로써 PCB플레이트(11)를 안정적으로 지지하여 촬상소자(12)의 부착상태를 용이하게 판별할 수 있도록 한다.
이때, PCB플레이트(11)에 부착된 촬상소자(12)는 PCB홀더(111b)에 삽입하여 고정시키되 레이저발생부(130)에서 방사되는 레이저빔을 받을 수 있도록 촬상소자(12)측을 하측방향에 위치시켜 고정하게 된다.
PCB어셈블리(10)의 장착이 완료되면, 승강수단(S2)을 통해 홀더부(111)를 상승시켜 플레이트고정유닛(120)에 고정된 체결플레이트(30)의 하측으로 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)가 위치되게 한다.
이후, 레이저발생부(130)로부터 레이저빔을 방사하게 되면, 방사된 레이저빔은 촬상소자(12)의 표면에 접촉된 후 반사되어 아래의 센서부(140)로 입력되며, 센서부(140)에서는 반사되어 입력된 레이저빔을 통해 촬상소자(12)의 위치, 즉 PCB플레이트(11)에 실장된 촬상소자(12)의 부착상태(SMD상태)를 측정하게 된다. 이를 통해서는 촬상소자(12)의 현재 부착상태에 따른 경사각 등 틸트(tilt) 오차를 확인할 수 있게 된다.
이와 더불어, 센서부(140)에서는 PCB홀더(111b) 상에 위치되는 촬상소자(12) 가 부착된 PCB플레이트(11)의 일측 모서리부분을 촬상하여 인식함으로써 PCB플레이트(11)에 실장된 촬상소자(12)의 부착상태를 측정하게 된다. 이때, 센서부(140)에서는 촬상소자(12)를 포함하는 PCB플레이트(11)의 일측 모서리부분을 내장된 카메라가 촬상하여 이미지를 얻을 수 있게 된다. 이를 통해서 촬상소자(12)의 현재 부착상태에 따른 가로위치나 세로위치 등의 오차를 확인할 수 있게 된다.
컨트롤러부(150)는 센서부(140)로부터 촬상소자(12)의 현재 위치에 대한 측정값을 입력받아 기 설정된 마스터 기준값과 비교하여 모니터(160) 상에 기준라인을 표시함과 더불어 이 기준라인 상에 촬상소자(12)의 현재 위치를 함께 표시하며, 촬상소자(12)의 현재 부착상태에 따른 양부판단을 표시하게 된다.
이어서, PCB플레이트(11)에 부착된 촬상소자(12)의 현재 부착상태를 측정하는 센서부(140) 및 센서부에 의한 측정값을 기준값과 비교하는 컨트롤러부(150)에 의해 모니터(160) 상에 표시되는 기준라인 및 촬상소자(12)의 현재 위치를 보면서 오차조정부(112)의 조정부(112a~112f)를 선택적으로 회전 조정하여 홀더부(111)의 위치를 조정함으로써 홀더부(111)에 안착되어 있는 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)의 각각의 축에 대한 자유도를 조정함으로써 실제적인 촬상소자(12)의 SMD(표면실장) 부착상태시 발생된 오차를 조정하여주면 된다.
즉, 조정부(112a~112f)의 선택적인 회전 조정을 통해 좌우 경사각, 상하 경사각, 높이, 회전, 가로위치, 세로위치의 3축 내지 6축의 자유도를 각각 조정하게 되며, 이러한 자유도 조정에 의해 도 5에서 보여주는 바와 같은 촬상소자(12)의 실장(SMD)시 잘못 부착된 상태의 오차를 PCB플레이트(11)에 부착된 상태에서 홀더 부(111)를 조정하여 보정하여주는 것이다.
일 예로, 도 6에 도시한 바와 같은 모니터(160) 상의 화면은 센서부(140)에 의한 촬상소자(12)의 현재 부착상태 측정과 컨트롤러부(150)의 제어에 의한 기준라인 상에서의 촬상소자위치가 표시되는 것으로서, 레이저빔의 반사빔을 이용한 방식에 의해 표시되는 것이며, 이 화면을 통해 PCB플레이트(11)에 실장된 촬상소자(12)의 좌우 경사각 및 상하 경사각을 조정할 수 있게 된다.
즉, 레이저빔의 반사빔을 센싱하는 센서부(140)의 측정값을 기초로 컨트롤러부(150)가 제어하여 모니터(160)의 화면 중심에 마스터 기준값에 해당하는 원형 기준라인(L1)을 표시하고 현재 센싱된 촬상소자의 위치를 함께 표시하는데, 마스터 기준값에 해당하는 기준라인(L1)의 내측에 점으로 표시되는 것이 촬상소자의 현재 측정된 위치이며, 이 기준라인(L1) 내에 촬상소자의 측정된 위치를 나타내는 점이 위치되었을시 컨트롤러부(150)는 모니터(160)에 제어명령을 주어 모니터 상에 OK 또는 NG 등의 양부 판정을 수행하게 된다.
여기서, 화면 상에 표시되는 촬상소자의 센싱된 위치가 기준라인(L1)의 밖에 위치되는 경우 오차조정부(112)에서의 경사각 조정용 조정부를 이용하여 PCB플레이트(11)의 위치를 조정함으로써 실제적인 촬상소자(12)의 위치를 보정하게 되며, 기준라인(L1)의 내측에 표시되는 점이 위치하도록 위치 조정함에 의해 PCB플레이트(11)에 부착된 촬상소자(12)의 SMD시 발생된 경사각에 대한 오차를 보정할 수 있게 된다.
이때, 촬상소자(12)의 경사각에 대한 오차 보정시 더욱 정확한 조정을 위해 서는 오차조정부(112)의 해당 조정부를 통해 PCB플레이트(11)의 경사각을 조정함으로써 기준라인(L1)의 정중앙에 표시되는 수직선과 수평선이 교차되는 중심으로 촬상소자를 나타내는 점이 위치 조정되게 하면 되며, 수직선을 통해서 높이를 조정하면 된다.
또한, 도 8에 도시한 바와 같은 모니터(160) 상의 화면은 센서부(140)에 의한 촬상소자(12)의 현재 부착상태 측정과 컨트롤러부(150)의 제어에 의한 기준라인 상에서의 촬상소자위치가 표시되는 것으로서, 센서부(140)에 의해 동시 실시되는 PCB어셈블리의 촬상방식에 의해 표시되는 것이며, 이 화면을 통해 PCB플레이트(11)에 실장된 촬상소자(12)의 가로위치나 세로위치 등을 조정할 수 있게 된다.
즉, 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)측의 모서리부분 촬상을 통해 센싱하는 센서부(140)의 측정값을 기초로 컨트롤러부(150)가 제어하여 모니터(160)의 화면 상에 마스터 기준값에 해당하는 수직과 수평으로 교차되는 기준라인(L2)을 표시하고 현재 센싱된 촬상소자의 위치를 함께 표시하는데, 마스터 기준값에 해당하는 기준라인(L2)의 내측에 표시되는 것이 촬상소자의 현재 측정된 위치이며, 이 기준라인(L2) 내에서 촬상소자의 측정된 위치가 표시되는 경우와 함께 가로위치 및 세로위치의 측정값을 토대로 컨트롤러부(150)는 모니터(160)에 제어명령을 주어 모니터 상에 OK 또는 NG 등의 양부 판정을 수행하게 된다.
여기서, 화면 상에 표시되는 촬상소자의 센싱된 위치가 기준라인(L2)의 밖에 위치되는 경우 오차조정부(112)에서의 해당 조정부를 이용하여 PCB플레이트(11)의 위치를 조정함으로써 실제적인 촬상소자(12)의 위치를 보정하게 되며, 기준라 인(L2)의 내측에 촬상소자가 위치되도록 가로와 세로방향에 대한 위치조정을 행함과 더불어 수직과 수평의 기준라인(L2)에 촬상소자가 평행하게 위치되도록 회전 조정함에 의해 PCB플레이트(11)에 부착된 촬상소자(12)의 SMD시 발생된 가로위치나 세로위치 또는 회전에 대한 오차를 보정할 수 있게 된다.
여기서, 모니터(160) 상의 화면은 스위치(미 도시됨)를 통한 스위칭신호를 제공하여 화면 전환시킴으로써 경사각과 가로위치, 세로위치, 회전, 높이 등 3축 내지 6축의 자유도를 조정할 수 있게 되며, 조정자가 화면을 보면서 조정할 수 있게 된다.
이때, 도시하지는 않았으나, 조정부를 선택적으로 자동 제어할 수 있도록 하는 컨트롤러를 갖는 자동제어부를 구성하되 컨트롤러부(150)와의 통신이 가능하도록 구성하고 이와 더불어 각 조정부를 회전모터에 의해 조정 가능하도록 구성함에 의해 센서부(140)로부터 출력된 값에 따라 자동으로 자유도를 조정되게 할 수 있다.
상술한 바와 같은 작업에 의해 홀더부(111)의 위치 조정에 의한 촬상소자(12)의 위치 정렬이 완료되면, 접착제도포부(171)를 플레이트고정유닛(120) 상에 안착 고정시킨 체결플레이트(30)의 상측으로 위치 이동시키고 접착제를 도포하여 자유도 조정이 완료되어 위치 정렬된 촬상소자(12)가 부착된 PCB플레이트(11)와 체결플레이트(30)를 결합되게 한다.
이때, 체결플레이트(30)의 상측에서 도포되는 접착제는 상측 개구를 통해 PCB플레이트(11)의 면에 도포되어 상호간 결합을 이루게 된다.
그리고, 체결플레이트(30)와 결합을 이룬 PCB어셈블리(10)를 장치 상에서 분리해낸 후, 도 7에서와 같이 촬상소자(12)의 상측에 렌즈어셈블리(20)를 위치시킨 상태에서 체결플레이트(30)에 형성된 체결공을 통해 렌즈어셈블리(20)를 체결하면 조립이 완성되며, 촬상소자(12)와 렌즈어셈블리(20)가 상호 정확하게 위치 일치된 정렬상태로 조립되어지므로 기존 위치 불일치에 따른 카메라 화질의 왜곡현상을 없앨 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학부품 조립용 자유도 조정장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 광학부품 조립용 자유도 조정장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 있어 자유도조정유닛을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 있어 플레이트고정유닛을 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에 있어 촬상소자의 자유도 조정을 설명하기 위해 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 있어 센서부에 의해 측정된 촬상소자의 위치가 디스플레이 된 상태를 보인 예시도.
도 7은 촬상소자 부착된 PCB어셈블리와 렌즈어셈블리와의 결합관계를 설명하기 위해 나타낸 개략 예시도.
도 8은 본 발명에 있어 센서부에 의해 측정된 촬상소자의 위치가 디스플레이된 상태를 보인 다른 예시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: PCB어셈블리 11: PCB플레이트
12: 촬상소자 20: 렌즈어셈블리
30: 체결플레이트 110: 자유도조정유닛
111: 홀더부 112: 오차조정부
120: 플레이트고정유닛 121: 고정지그
130: 레이저발생부 140: 센서부
150: 컨트롤러부 160: 모니터
170: 접착제도포유닛

Claims (5)

  1. 촬상소자가 표면실장된 PCB플레이트를 갖는 PCB어셈블리와, 상기 PCB어셈블리를 렌즈어셈블리와 조립 결합하기 위한 매개체가 되는 체결플레이트가 구비됨에 있어서,
    상기 촬상소자가 부착된 PCB플레이트를 갖는 PCB어셈블리를 안착 고정시키고 지지하기 위한 홀더부 및, 상기 홀더부의 위치제어에 의한 자유도 조정을 통하여 촬상소자의 표면실장시 발생된 오차를 보정하기 위한 오차조정부가 연결 구비된 자유도조정유닛과;
    상기 체결플레이트를 안착 고정시키기 위한 고정지그 및, 상기 고정지그의 상부에 위치하여 승강수단에 의해 승강되는 체결플레이트 고정용 플런저가 구비된 플레이트고정유닛과;
    상기 홀더부에 안착되는 PCB어셈블리의 촬상소자에 레이저빔을 방사하기 위한 레이저발생부와;
    상기 레이저발생부로부터 발생된 레이저빔의 반사빔을 센싱함과 아울러 촬상소자가 부착된 PCB플레이트의 일측 모서리부분을 촬상하여 센싱함에 의해 PCB플레이트에 실장된 촬상소자의 현재 부착된 상태를 측정하기 위한 센서부와;
    상기 센서부로부터 측정된 값을 받아 이미 설정된 마스터 기준값과 비교하여 촬상소자의 현재 위치 및 양부판단여부를 모니터 상에 디스플레이하여주는 컨트롤러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자유도조정유닛의 홀더부는 상기 오차조정부의 전방에 위치하고 승강수단에 의해 상하로 위치 이동되며, 상기 PCB플레이트에 연결플레이트가 연결되었을시 사용하기 위한 PCB가이드와, 상기 PCB가이드의 측부에 촬상소자가 부착된 PCB플레이트를 안착시킬 수 있도록 구비된 PCB홀더 및, 상기 PCB홀더에 배치되는 촬상소자가 부착된 PCB플레이트를 측면에서 지지하기 위하여 위치이동수단에 의해 직선방향 위치 이동되는 PCB지지블록으로 구성되는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 오차조정부는 상기 홀더부에 대하여 직선방향의 자유도 조정을 수행하기 위한 3개의 직선자유도 조정부와, 상기 직선자유도 조정부의 각각에 대하여 회전 조정을 수행할 수 있는 1개 내지 3개의 회전자유도 조정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 오차조정부는 상기 홀더부에 대하여 자유도를 조정하기 위한 다수의 조정부를 구비하되 각각의 조정부를 회전모터에 의해 자동으로 조정 가능하도록 구성 하며, 상기 컨트롤러부와의 통신을 통하여 센서의 값을 자동으로 인식하고 이 인식된 센서의 값을 통해 자동으로 자유도를 조정하는 컨트롤러를 갖는 자동제어부의 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자유도조정유닛의 자유도 조정에 의해 정렬된 촬상소자가 부착된 PCB어셈블리에 체결플레이트와의 결합을 위해 접착제를 투입하기 위한 접착제도포부 및, 상기 접착제 투입 후 열경화 또는 자외선경화를 위한 광조사부가 구비된 접착제도포유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 광학부품 조립용 자유도 조정장치.
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