KR100924116B1 - 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 검사 장치를 이용하여 카메라 모듈 완성품의 이상 유무를 검사하는데 있어, 복수개의 카메라 모듈 검사 기구를 집적하여 하나의 카메라 모듈 검사 장치에 고정하고 밀접하게 일렬 배치함으로써, 복수의 절차에 의해 수행하는 카메라 모듈 완성품 검사를 단일의 절차에 의해 수행할 수 있게하고, 상기 고정되어 밀접하게 일렬 배치된 복수개의 검사 기구를 따라 검사될 카메라 모듈을 수평 이동하여 검사함으로써 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사 가능하게 한 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 검사 장치의 부피를 줄이고 검사 속도를 빠르게 하여 검사 관리가 간편하고 검사 효율을 높히며 검사를 자동화할 수 있는 효과가 있다.

카메라모듈, 테스트, 검사, MTF, 멀티테스트, 완성품

Description

카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법{INSPECTION APPARATUS FOR CAMERA MODLUE PRODUCT AND METHOD THEREOF}

본 발명은 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 카메라 모듈 검사 기구를 하나의 검사 장치에 배치하여 복수의 절차에 의해 수행하는 카메라 모듈 완성품 검사를 단일의 절차에 의해 수행하도록 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

휴대폰, PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 단말기 본연의 기능 뿐만 아니라, 영화감상, 사진촬영등의 부가적인 기능들이 추가되는 컨버전스가 활발하게 진행되고, 이러한 멀티 컨버전스로의 전개를 이끌어 가는 것 중의 하나로서 카메라 모듈(CAMERA MODULE)이 가장 대표적이라 할 수 있다.

상기 카메라 모듈은 해상도가 점차 고화소로 높아질 뿐만 아니라, 오토포커싱(AF), 광학 줌(OPTICAL ZOOM) 등과 같은 다양한 부가 기능이 추가적으로 구현되고 있다.

일반적으로 휴대용 단말기에 장착되는 카메라 모듈(CCM:COMPACT CAMERA MOUDULE)은 소형 제작되고, CCD나 CMOS 등의 이미지센서를 주요 부품으로 하여 제작되고 있다. 여기서 상기 카메라모듈은 이미지센서를 통해 사물의 이미지를 집광시켜 기기내의 메모리상에 데이터로 저장되고, 저장된 데이터는 해당 휴대용 단말기의 표시부를 통해 영상으로 디스플레이된다.

통상의 카메라 모듈은 COB(CHIP ON BOARD), COF(CHIP ON FLEXIBLE) 등의 방식으로 제작되며, 제작 후에 카메라 모듈 완성품의 이상유무에 대한 일련의 검사를 진행하여 검사에 이상이 없으면 출하되게 되는데, 이러한 일련의 검사 방법들의 예로는 초점 조정 검사, 근거리 해상도 검사, 원거리 해상도 검사, 이물 및 쉐이딩(Shading) 검사등 다양하다.

위와 같은 일련의 검사를 하는 기존의 방식은 크게 두 가지로 구분되는데, 그 방식으로는 다음과 같다. 1) 각각의 검사를 별개의 검사 장치에서 진행하는 방식, 2) 하나의 장치에서 여러 가지 검사를 동시에 수행하는 방식이 있다.

그러나, 1)의 방식으로는 각각의 검사 장치가 별개로 구성되기 때문에, 소정의 검사가 끝난 후 다음의 검사 장치로 카메라모듈이 이동하는데 걸리는 이동시간, 상기 카메라모듈을 해당 검사 장치에 배치시키는 시간 등이 소요되어 생산수율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기 1)의 방식을 개선하기 위해 2)의 방식으로 검사를 진행하는 기존의 장치중에서 광학적 검사 영역을 확보하면서 복수 검사 기구들을 나열 배치하는 방식의 경우 많은 공간과 긴 검사 이동로가 필요하여 공간 효율이 낮고 장비 크기 가 커져 구동부등의 비용이 높아지며, 검사 이동 거리가 길어 수율이 낮은 문제가 있다. 또한, 다른 방식으로는 복수의 검사 기구들을 하나 이상의 이동부에 적용하여 상기 모듈에 대한 검사를 수행하도록 구성할 수도 있으나, 이러한 경우 검사 기구 이동에 따른 지연, 검사 기구 이동을 위한 구동부의 숫자 증가, 구동 제어부의 숫자 증가, 구동에 따른 미세 정렬 시간 증가등과 같은 수반되는 문제점이 급증하게 되며, 상기 구동부 및 구동 제어부를 위한 공간이 추가적으로 필요하게 되어 검사 장치의 부피가 커질뿐만 아니라 검사에 걸리는 시간도 단축되지 못하는 문제점이 있다. 또한, 장시간의 검사시 검사 기구의 이동으로 인해 미세한 오차가 발생하게 되어 정밀한 검사가 이루어지지 못하는 단점이 있다.

따라서, 카메라 모듈 완성품의 이상유무를 검사하는 데 있어서, 복수의 검사절차를 하나의 검사 장치에서 모두 수행할 수 있도록 하고, 검사의 관리가 쉽도록 검사 장치의 부피를 줄이며, 구동부 및 구동시간을 줄여 검사 시간을 줄이고 정밀한 검사가 가능하게 하여, 생산 수율을 높힐 수 있는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법이 필요하다.

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시예들의 목적은 단일 카메라 모듈 검사 장치에 복수개의 검사 기구를 집적 배치함으로써 검사 장치의 부피를 줄인 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명 실시예들의 다른 목적은 단일 카메라 모듈 검사 장치에 복수개의 검사 기구를 고정하여 밀접하게 일렬 배치함으로써 모듈 이동 거리를 줄여 검사 속도를 빠르게 한 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명 실시예들의 또 다른 목적은 검사 장치내에 고정되어 집적 일렬 배치된 복수개의 검사 기구를 따라 검사될 카메라 모듈을 수평 이동하여 검사함으로써 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사 가능한 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명 실시예들의 또 다른 목적은 근거리 검사 챠트와 상이한 별도의 원거리 검사 챠트를 이용하여 원거리 해상도 검사를 실시함으로써 원거리 해상도 검사시 신뢰성을 향상시킨 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치는 검사할 카메라 모듈이 안착될 모듈 지그와, 상기 모듈 지그를 고정하는 모듈 지그 고정판과, 바닥면에 고정되며 상기 모듈 지그 고정판과 치합하여 상기 모듈 지그 고정판의 직선 이동을 유도하는 레일과, 카메라 모듈의 초점 검사를 하는 접사 Auto Focus검사기구와, 근거리 해상도를 측정하는 근거리 검사 기구와, 원거리 해상도를 측정하는 원거리 검사 기구와, 상기 카메라 모듈에 부착된 렌즈의 이물 유무를 검사하거나 또는 명암비를 측정하고 조정하는 이물 및 쉐이딩 검사 기구와, 상기 검사 기구를 통해 검사하는 동안 카메라 모듈에서 나온 데이터를 측정하는 계측기를 포함한다.

상기 모듈 지그는 검사할 카메라 모듈을 안착시키며, 검사시 카메라 모듈과 상기 검사 기구들의 중심을 맞추기 위하여 좌우로 미세 이동하거나 전후로 틸트(Tilt)할 수 있다.

상기 모듈 지그 고정판은 상기 모듈 지그를 고정하며 검사가 진행됨에 따라서 구동수단에 의해 상기 레일을 따라 직선 이동한다.

상기 레일은 상기 카메라 모듈의 검사 장치의 바닥면에 고정되고 상기 모듈 지그 고정판과 치합하여 상기 모듈 지그 고정판의 직선 이동을 유도하며, 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사하기 위해서 도시한 것보다 좌우로 더 길게 설치한 후, 상기 레일에 복수개의 모듈 지그 고정판을 배치할 수도 있다.

상기 접사 Auto Focus검사기구는 후면에 광원을 부착하며, 초점 검사 챠트를 전면에 부착하여 상기 카메라 모듈의 초점 검사를 할 수 있다. 상기 접사 Auto Focus검사기구를 완성품 검사 장치의 앞단에 구성하여 검사 절차를 진행하도록 함으로써, 카메라 모듈의 불량 발생시 전체 검사 절차를 모두 진행하지 않고 바로 중단하여 다른 카메라 모듈로 교체하여 검사할 수 있도록 하여 생산 수율을 높힐 수 있다.

상기 근거리 검사 기구는 실제 일반적인 카메라 사용 거리에서의 해상력을 측정하는 것으로, 전면에 광학렌즈를 배치하고 상기 카메라 모듈의 검사 장치의 후단면에 근거리 검사 챠트를 배치한다.

상기 원거리 검사 기구는 박스 형태로 구성되며, 짧은거리에서도 원거리 해상도 측정이 가능하도록 전면에 광학렌즈를 부착하고 후면에 원거리 검사 챠트 및 광원을 설치하여 원거리 해상도 검사를 수행할 수 있다.

상기 이물 및 쉐이딩 검사 기구는 검사챠트를 전면에 배치하여 상기 카메라 모듈 렌즈의 이물 부착 여부 검사 또는, 색감 검사, 흑점 검사, 색점 검사를 수행한다. 또한, 카메라 모듈 센서의 이상유무, 명도, 휘도등을 검사하고 조정한다.

상기 계측기는 상기의 검사시에 카메라 모듈에서 나오는 데이터를 측정하며,기 저장된 검사 기준과 상기 데이터를 비교하여 검사 합격 여부를 판단하는 컴퓨터와 연결할 수 있다. 또한, 상기 검사 기구들을 이용한 검사에 앞서, 상기 카메라 모듈을 모듈 지그에 안착시켰을때, 상기 카메라 모듈의 동작 전류를 검사하거나 센서 버젼(Sensor Version)이나 ISP(Image Single Process) 버젼값 등을 검사하여 정상 범위를 벗어나면, 더 이상 검사를 진행하지 않고 상기 카메라 모듈을 불합격 판정을 내릴 수도 있다.

상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치는 카메라 모듈이 완성된 후 최종적으로 필요한 모든 검사를 상기와 같은 구성으로써 하나의 장치에서 모두 실시할 수 있으며, 모든 검사 기구를 집적하여 일렬 배치하고 카메라 모듈을 안착한 모듈 지그가 직선 이동하며 검사함으로써 기존의 장치와 같은 복잡한 구조나 넓은 공간을 필요로 하지 않고 빠른 시간내에 카메라 모듈의 검사를 완료할 수 있다.

본 발명 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법은 단일 카메라 모듈 검사 장치에 복수개의 검사 기구를 집적 배치함으로써 검사 장치의 부피를 줄여 검사 관리가 간편한 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법은 단일 카메라 모듈 검사 장치에 복수개의 검사 기구를 고정하여 밀접하게 일렬 배치함으로써 모듈 이동 거리를 줄여 검사 속도를 빠르게 하여 검사 효율을 높히는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법은 검사 장치내에 고정되어 집적 일렬 배치된 복수개의 검사 기구를 따라 검사될 카메라 모듈을 수평 이동하여 검사함으로써 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사 가능하여 검사를 자동화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 및 방법은 근거리 검사 챠트와 상이한 별도의 원거리 검사 챠트를 이용하여 원거리 해상도 검사를 실시함으로써 원거리 해상도 검사시 신뢰성을 향상시켜 정확한 검사를 할 수 있는 효과가 있다.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치를 포함한 부스의 정면도로, 상기 부스는 상기 부스의 상단부에 위치한 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)와 상기 부스의 하단부에 위치한 캐비넷(200)을 포함한다.

상기 부스는 바퀴가 부착되어 이동이 간편하며 검사자가 사용하기 편리하도록 상단부에 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치를 배치하였다.

상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)는 카메라 모듈 완성품을 검사하기 위한 집적한 검사 기구(101)들을 고정하여 밀접하게 일렬 배치하고 있으며, 검사할 카메라 모듈을 안착시킨 모듈 지그(103)가 상기 카메라 모듈의 검사 장치의 바닥면에 설치된 레일(102)을 따라 우측으로 수평 이동하며 상기 검사 기구들을 이용하여 완성 검사를 진행한다.

상기 캐비넷(200)은 내부는 빈 공간이며, 카메라 모듈 완성품의 검사시에 나오는 데이터를 처리하는 단말기 본체나 모니터등을 수납할 수 있다.

또한, 상기 부스는 좌우 폭의 공간을 줄이기 위해 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치를 세워서 배치할 수 있으며, 이에 따라서 카메라 모듈이 안착된 모듈 지그(103)는 수평 이동이 아니라 수직 이동을 하며 검사를 진행할 수 있다. 즉, 작업자의 검사 대상 모듈 투입구를 작업 높이로 유지하면서도 공간 효율을 극대화 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 사시도로서, 검사할 카메라 모듈이 안착될 모듈 지그(103)와, 상기 모듈 지그를 고정하는 모듈 지그 고정판(150)과, 바닥면에 고정되며 상기 모듈 지그 고정판과 치합하여 상기 모듈 지그 고정판의 직선 이동을 유도하는 레일(102)과, 카메라 모듈의 초점 검사를 하는 접사 Auto Focus검사기구(110)와, 근거리 해상도를 측정하는 근거리 검사 기구(120)와, 원거리 해상도를 측정하는 원거리 검사 기구(130)와, 상기 카메라 모듈에 부착된 렌즈의 이물 유무를 검사하거나 또는 명암비를 측정하고 조정하는 이물 및 쉐이딩 검사 기구(140)와, 상기 검사 기구를 통해 검사하는 동안 카메라 모듈에서 나온 데이터를 측정하는 계측기(104)를 포함한다.

상기 모듈 지그(103)는 검사할 카메라 모듈을 안착시키며, 검사시 카메라 모듈과 상기 검사 기구들의 중심을 맞추기 위하여 좌우로 미세 이동하거나 전후로 틸트(Tilt)할 수 있다. 일반적인 방식에서는, 상기 모듈 지그(103)에 부착된 구동부에 의해 상/하/좌/우 미세 이동을 하여 상기 검사 기구들과 중심을 맞추지만, 상기 모듈 지그(103)에서는 구성효율이나 검사효율의 향상을 위해 틸트방식을 도입하여 구동부를 단순화하고 검사 속도를 빠르게 하였다. 이에 대해서는 추후에 도면을 통하여 보다 상세히 살펴보도록 한다.

상기 모듈 지그 고정판(150)은 상기 모듈 지그를 고정하며 검사가 진행됨에 따라서 구동수단에 의해 상기 레일을 따라 직선 이동한다. 이와 같이 상기 모듈 지 그 고정판(150)을 이용하여 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 공정간의 이동을 단순화하여 검사 속도를 높힐 수 있고, 상기 검사 기구들을 고정하고 상기 모듈 지그 고정판(150)이 이동하여 검사를 진행함에 따라 검사 기구들의 움직임이 없어져 검사의 정밀도를 높힐 수 있어서 검사의 효율을 크게 향상시킬 수 있다.

상기 레일(102)은 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 바닥면에 고정되고 상기 모듈 지그 고정판(150)과 치합하여 상기 모듈 지그 고정판(150)의 직선 이동을 유도하며, 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사하기 위해서 도시한 것보다 좌우로 더 길게 설치한 후, 상기 레일(102)에 복수개의 모듈 지그 고정판(150)을 배치할 수도 있다.

상기 접사 Auto Focus검사기구(110)는 후면에 광원을 부착하며, 상기 광원이 비칠 수 있는 반투명한 초점 검사 챠트를 전면에 부착하여 상기 카메라 모듈의 초점 검사를 할 수 있다. 상기 접사 Auto Focus검사기구(110)를 완성품 검사 장치(100)의 앞단에 구성하여 검사 절차를 진행하도록 함으로써, 카메라 모듈의 불량 발생시 전체 검사 절차를 모두 진행하지 않고 바로 중단하여 다른 카메라 모듈로 교체하여 검사할 수 있도록 하여 생산 수율을 높힐 수 있다.

상기 근거리 검사 기구(120)는 실제 일반적인 카메라 사용 거리에서의 해상력을 측정하는 것으로, 전면에 광학렌즈(121)를 배치하고 상기 카메라 모듈의 검사 장치(100)의 후단면(107)에 근거리 검사 챠트를 배치한다. 상기 카메라 모듈이 상기 광학렌즈를 통하여 상기 근거리 검사 챠트의 이미지를 입력받아 근거리 해상도 검사를 수행할 수 있다. 근거리 검사 챠트에 대한 광학적 검사 공간은 광학 렌 즈(121)를 적용한 경우라도 비교적 넓은 공간을 유지하게 되는데, 광학적 공간(광각)에 따라 상기 근거리 검사 기구(120)의 집적도가 결정된다.

상기 원거리 검사 기구(130)는 박스 형태로 구성되며, 짧은거리에서도 원거리 해상도 측정이 가능하도록 전면에 광학렌즈를 부착하고 후면에 원거리 검사 챠트 및 광원을 설치하여 원거리 해상도 검사를 수행할 수 있다. 이와 같이, 상기 원거리 검사 기구(130)가 작은 박스형태로 구성되므로, 상기 근거리 검사 기구(120)의 광각을 침범하지 않으면서도 상기 근거리 검사 기구(120)와 밀접하게 배치될 수 있어 검사 장치의 부피를 줄일 수 있고, 검사할 카메라 모듈 완성품의 이동 거리를 줄일 수 있다.

상기 이물 및 쉐이딩 검사 기구(140)는 검사챠트를 전면에 배치하여 상기 카메라 모듈 렌즈의 이물 부착 여부 검사 또는, 색감 검사, 흑점 검사, 색점 검사를 수행한다. 또한, 카메라 모듈 센서의 이상유무, 명도, 휘도등을 검사하고 조정한다.

상기 계측기(104)는 상기의 검사시에 카메라 모듈에서 나오는 데이터를 측정하며,기 저장된 검사 기준과 상기 데이터를 비교하여 검사 합격 여부를 판단하는 컴퓨터와 연결할 수 있다. 또한, 상기 검사 기구들을 이용한 검사에 앞서, 상기 카메라 모듈을 모듈 지그(103)에 안착시켰을때, 상기 카메라 모듈의 동작 전류를 검사하거나 센서 버젼(Sensor Version)이나 ISP(Image Single Process) 버젼값 등을 검사하여 정상 범위를 벗어나면, 더 이상 검사를 진행하지 않고 상기 카메라 모듈을 불합격 판정을 내릴 수도 있다.

상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 검사 기구들은 위와 같은 순서뿐만 아니라 검사 공정에 따라 다양한 순서로 배치되어 검사를 실시할 수 있다.

또한, 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)는 카메라 모듈이 완성된 후 최종적으로 필요한 모든 검사를 상기와 같은 구성으로써 하나의 장치에서 모두 실시할 수 있으며, 집적한 검사 기구를 고정하여 일렬 배치하고 카메라 모듈을 안착한 모듈 지그(103)가 직선 이동하며 검사함으로써 기존의 장치와 같은 복잡한 구조나 넓은 공간을 필요로 하지 않고 빠른 시간내에 카메라 모듈의 검사를 완료할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 평면도를 나타낸 것으로, 검사 기구들이 인접하여 배치되어 있는 것을 보여준다.

도시한 바와 같이, 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)는 접사 Auto Focus검사기구(110), 근거리 검사 기구(120), 원거리 검사 기구(130), 이물 및 쉐이딩 검사 기구(140)를 고정하여 일렬 배치하며 검사할 카메라 모듈을 안착한 모듈 지그(103)는 모듈 지그 고정판(150)에 의해 레일(102)을 따라 직선 이동하며 카메라 모듈의 검사를 실시한다.

상기 근거리 검사 기구(120)는 상기 검사 장치(100)의 후면(107)에 부착된 광원(160)과 근거리 검사 챠트(170)를 이용하여 근거리 해상도 검사를 실시한다.

상기 광원(160)은 도 4에 도시한 바와 같은 형태의 챠트 광원을 사용하며 광 원(160)의 바로 앞에 근거리 검사 챠트(170)를 배치하여 근거리 해상도 검사를 실시할 수 있게 한다. 상기 광원(160)으로 엘이디(LED)등을 사용할 수 있으며, 상기 광원(160)의 구성요소는 당업자에게 일반적인 기술인바 자세한 설명을 생략한다.

상기 근거리 검사 챠트(170)는 도 5와 같은 형태의 챠트를 사용하며 상기의 챠트를 이용하여 근거리 해상도 검사를 실시할 수 있다.

상기 원거리 검사 기구(130)는 도시한 바와 같이, 상기 근거리 검사 기구(120)에서 검사하는 광각(122)을 방해하지 않기 위해 작은 박스 형태로 구성하여 작은 공간에서도 근거리 검사 기구(120)와 인접하여 배치할 수 있으며, 내부에 별도의 광학렌즈, 광원 및 원거리 검사 챠트를 구비하여 원거리 검사를 실시함으로써, 짧은거리에서도 원거리 해상도 측정이 가능하고 근거리 검사와 원거리 검사를 실시하는동안 기존의 방법과 같은 근거리 검사 챠트와 원거리 검사 챠트를 교체하는등의 복잡한 절차를 거치지 않고 간소화하여 진행할 수 있다. 이를 위해서, 상기 원거리 검사 챠트는 근거리 검사챠트보다 작고, 상기 원거리 검사 기구의 광학렌즈는 상기 근거리 검사 기구의 광학렌즈보다 배율이 큰것을 사용한다. 또한, 상기 원거리 검사 챠트는 MTF 전용 챠트를 사용할 수 있으므로, 임의의 MTF 지정 검사가 가능하여 일반 근거리 검사 챠트를 공용으로 이용하는 경우에 비해 검사의 신뢰성을 크게 높힐 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합 컨트롤러(180)의 사시도를 나타낸 것으로, 상기 통합 컨트롤러는 상기의 광원의 제어나 상기 모듈 지그의 이동시 필요한 구동수단의 제어등을 담당한다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원거리 검사 기구(130)의 평면도를 나타낸 것으로, 광학렌즈(131)와, 엘이디(LED)등을 사용하여 챠트 식별을 가능하게 하는 광원(132)과, 상기 광원의 전면에 부착한 원거리 검사 챠트(133)를 포함한다.

상기 광학렌즈(131)는 고화소의 카메라 모듈의 원거리 초점 및 원거리 해상도 검사를 짧은 거리에서 가능하게 하기 위하여 릴레이 렌즈(Relay lens) 또는 콜리메터 렌즈(Collimator Lens)등을 사용할 수 있다.

상기 광원(132)은 상기 근거리 검사 기구의 광원과 별도로 배치되어 원거리 검사를 위해 사용한다.

상기 원거리 검사 챠트(133)는 상기 근거리 검사 기구의 검사 챠트와 별도로 배치되어 원거리 검사를 위해 사용한다.

상기 원거리 검사 기구(130)는 상기 근거리 검사 기구와 별도로 배치되는 상기 광학렌즈와 상기 광원 및 상기 원거리 검사 챠트를 이용하여 작은 박스 형태로 구성하여 배치됨으로써 짧은 거리에서 원거리 검사를 실시할 수 있고 근거리 검사 이후 별도의 다른 작업 없이 바로 상기 모듈 지그만 이동하여 원거리 검사를 실시할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치의 측면도를 나타낸 것으로, 검사시 모듈 지그(103)에 안착된 카메라 모듈의 렌즈와 소 정의 검사 기구의 중심을 맞추기 위해 상하 및 좌우로 위치를 조절하는 것을 보여준다.

상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치는 다양한 환경에서 상기 카메라 모듈의 이상유무를 확인하기 위해 상기 카메라 모듈이 안착된 모듈지그(103)가 눕혀져 있는 상태가 아닌 세워져 있는 상태로 검사를 진행한다.

상기의 검사 기구들을 이용하여 소정의 검사를 하기 전에 상기 카메라 모듈의 렌즈와 상기 검사 기구의 중심을 맞춰야 한다. 따라서, 상기 검사 기구와 중심을 맞추기 위하여 상기 카메라 모듈의 좌우 이동 또는 상하 이동이 필요하며, 상기 카메라 모듈을 안착한 모듈 지그(103)는 모듈 지그(103)를 고정한 모듈 지그 고정판(150)위에서 구동수단에 의해 좌우로 미세하게 이동함에 따라 좌우 위치를 맞춘다. 또한, 도시한 바와 같이 상기 카메라 모듈을 안착한 모듈 지그(103)가 전,후로 틸트(Tilt)하여 상기 검사 기구의 중심과 상하 위치를 맞추게 된다.

일반적으로 정렬을 위해서는, 상기 모듈 지그(103)에 부착된 구동부를 통해 카메라 모듈이 상/하/좌/우 미세 이동을 하여 상기 검사 기구들과 중심을 맞추도록 구성될 수 있으나, 구동부의 제어방식이 복잡하고 제어시간이 오래 소요되므로 틸트방식을 도입하여 구동부를 단순화하고 검사 속도를 빠르게 하였다. 이러한 정밀 정렬 과정에서의 틸트는 그 동작 각도가 미세하기 때문에, 상기 카메라 모듈에 입력되는 영상의 왜곡현상은 발생하지 않아 검사 효율에는 전혀 이상이 없다.

상기와 같은 방법으로 간편하게 상기 검사 기구와 중심을 맞춤으로써, 검사시 검사시간을 단축할 수 있고, 검사 효율을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 사시도를 나타낸 것으로, 검사할 카메라 모듈이 안착될 복수개의 모듈 지그(103)와, 상기 모듈 지그를 고정하는 복수개의 모듈 지그 고정판(150)과, 바닥면에 고정되며 상기 모듈 지그 고정판과 치합하여 상기 모듈 지그 고정판의 직선 이동을 유도하는 레일(102)과, 카메라 모듈의 초점 검사를 하는 접사 Auto Focus검사기구(110)와, 근거리 해상도를 측정하는 근거리 검사 기구(120)와, 원거리 해상도를 측정하는 원거리 검사 기구(130)와, 상기 카메라 모듈에 부착된 렌즈의 이물 유무를 검사하거나 또는 명암비를 측정하고 조정하는 이물 및 쉐이딩 검사 기구(140)와, 상기 검사 기구를 통해 검사하는 동안 카메라 모듈에서 나온 데이터를 측정하는 복수개의 계측기(104)를 포함한다.

상기 레일(102)은 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)의 바닥면에 고정되고 상기 모듈 지그 고정판(150)과 치합하여 상기 모듈 지그 고정(150)판의 직선 이동을 유도하며, 도시한 바와 같이 좌우로 길게 설치한 후, 상기 레일(102)에 복수개의 모듈 지그 고정판(150)을 배치하여 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사할 수 있다.

상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치(100)는 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사가 가능하므로 검사의 자동화가 가능하여, 한명의 검사자가 복수개의 검사 장치를 관리할 수 있으므로, 검사 효율이 증가하고 보다 빠른 시간내에 카메라 모듈의 검사를 실시할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예에 따른 계측기와 연결되어 카메라 모듈의 전체 검사 결과를 보여주는 단말기의 화면(310)을 나타낸 것으로, 화면의 우측 상단에 전체 검사의 각 단계별로 검사를 통과하면 "OK" 가 표시되게 함으로써 검사자가 카메라 모듈의 검사 과정을 한눈에 파악할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 방법의 순서도를 나타낸 것으로, 검사자에 의해 카메라모듈이 모듈지그에 안착되는 단계(S10)와, 상기 카메라 모듈의 전류검사등 이상유무를 확인하는 단계(S20)와, 모듈지그 고정판이 소정의 검사기구까지 이동하는 단계(S30)와, 모듈지그가 상기 검사기구와 중심을 맞추는 단계(S40)와, 상기 검사기구를 이용하여 검사를 실시하는 단계(S50)와, 상기 카메라 모듈로부터 검사 결과를 측정하는 계측기와 연결된 단말기가 상기 계측기로부터 검사 결과 데이터를 전송받아 이상유무를 판정하는 단계(S60)와, 다음의 검사기구가 있으면 상기 카메라 모듈 이동단계(S30)로 가고 다음의 검사기구가 없으면 종료하는 단계(S70)를 포함한다.

상기 카메라모듈이 모듈지그에 안착되는 단계(S10)는 검사자가 검사할 카메라 모듈을 모듈지그에 안착시킨다. 상기 카메라 모듈의 검사 장치는 다양한 환경에서 상기 카메라 모듈의 이상유무를 확인하기 위해 상기 카메라 모듈이 안착된 모듈지그가 눕혀져 있는 상태가 아닌 세워져 있는 상태로 검사를 진행한다.

상기 카메라모듈의 전류검사 단계(S20)는 상기 안착된 카메라 모듈이 부팅시 전류검사를 실시하며, 상기 카메라 모듈의 센서 버젼(Sensor Version)과 ISP (Image Single Process) 버젼 검사를 실시할 수도 있다. 또한, ISP(image signal processor) 바이너리(binanry) 버전 검사를 수행하고, 해당 바이너리 파일을 각각의 카메라 모듈로 다운로드할 수도 있다.

상기 카메라모듈의 이동 단계(S30)는 카메라 모듈이 안착된 모듈 지그를 고정한 모듈 지그 고정판이 치합된 레일을 따라 해당 검사 기구 앞으로 이동한다. 이동에 필요한 구동수단은 모터등이 사용될 수 있으며, 상기 통합 콘트롤러에 의해 제어된다.

상기 카메라모듈의 중심 셋팅 단계(S40)는 상기 카메라 모듈의 렌즈와 상기 검사 기구의 중심을 맞추기 위하여, 상기 카메라 모듈이 안착된 모듈 지그가 모듈 지그 고정판위에서 구동수단에 의해 좌우로 미세하게 이동함에 따라 좌우 위치를 맞춘다. 또한, 상기 카메라 모듈이 안착된 모듈 지그가 전,후면으로 틸트(Tilt)하여 상기 검사 기구의 중심과 상하 위치를 맞추게 된다. 위와 같은 방법으로 간편하게 상기 검사 기구와 중심을 맞춤으로써, 검사시 검사시간을 단축할 수 있고, 검사 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 카메라모듈의 중심 셋팅 단계(S40)는 상기 검사 기구들중 특정한 검사 기구에만 적용함으로써 검사 시간을 보다 더 단축할 수 있다.

상기 검사 실시 단계(S50)는 상기 검사 기구를 이용하여 상기 카메라 모듈을 검사하며, 검사의 종류는 초점 검사, 근거리 해상도 검사, 원거리 해상도 검사, 이물 검사, 흑점 검사, 색점 검사, 색감 검사, 명도/ 휘도 검사 및 조정등이 있다.

상기 검사 결과 판정 단계(S60)는 상기 검사 실시 단계에서 나오는 검사 데이터를 상기 카메라 모듈과 연결된 계측기에서 측정하여 상기 계측기와 연결된 단말기로 전송한다. 상기 단말기는 기 설정된 검사 기준과 상기 검사 결과 데이터를 비교하여 상기 카메라 모듈의 이상 유무를 판별하며 검사자에게 해당 검사 결과를 화면으로 디스플레이 할 수 있다.

상기 다음 검사 기구 확인 단계(S70)는 다음 검사 기구가 있으면 상기 카메라모듈의 이동 단계(S30) 내지 상기 검사 결과 판정 단계(S60)을 반복하여 다음의 검사를 진행하고, 다음 검사 기구가 없다면 상기 카메라 모듈의 모든 검사를 종료한다.

상기와 같이 집적한 검사기구를 고정하고 카메라 모듈이 직선 이동하여 카메라 모듈의 전체 검사를 실시함으로써 작은 공간에서 검사가 가능하여 검사 장치의 부피를 줄일 수 있고 복잡한 절차를 거치지않고 간소하게 모든 검사를 진행하여 작업 속도를 빠르게 할수있다.

또한, 복수개의 모듈 지그 고정판을 레일위에 설치하여 상기와 같은 단계를 반복함으로써 복수개의 카메라 모듈을 연속적으로 검사할 수 있는 연속 공정을 가능하게하여 검사효율을 높힐 수 있고, 검사를 자동화하여 한사람이 여러 검사 장치를 사용하여 동시에 검사 작업을 할 수 있음으로 생산수율을 높힐 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위 에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치를 포함한 부스의 정면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치의 사시도.

도 3는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치의 평면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 근거리 검사 기구의 광원의 사시도.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 근거리 검사 기구의 검사 챠트의 사시도.

도 6는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 통합 컨트롤러의 사시도.

도 7는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 원거리 검사 기구의 평면도.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치의 측면도.

도 9은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 장치의 사시도.

도 10는 본 발명의 제 1, 2 실시예에 따른 단말기 화면의 예시도.

도 11는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈 완성품의 검사 방법의 순서도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 카메라 모듈 완성품의 검사 장치 103: 모듈 지그

110: 접사 Auto Focus검사기구 120: 근거리 검사 기구

130: 원거리 검사 기구 140: 이물 및 쉐이딩 검사 기구

Claims (13)

1. 접사 Auto Focus 검사부와, 근거리 해상력 검사부와, 원거리 해상력 검사부와, 이물 및 쉐이딩 검사부중 적어도 하나 이상을 포함하며, 상기 검사부들은 고정되어 일렬로 밀착 배치되고, 검사할 카메라 모듈 완성품을 안착시켜 검사를 위해 수평 이동하는 모듈 지그가 검사시 해당 검사 기구 전면으로 수평 이동하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치에 있어서,

   상기 모듈 지그는 검사시 상기 검사부들과 검사할 카메라 모듈 완성품의 중심을 맞추기 위하여 좌우로 미세 이동하거나 전후로 틸트(Tilt)하고,

   상기 이물 및 쉐이딩 검사부는 상기 카메라 모듈 완성품에 부착된 렌즈의 이물 유무 검사, 색점 검사, 흑점 검사, 명암 검사, 색감 검사, 휘도 검사중 적어도 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 근거리 해상력 검사부는

   상기 모듈 지그의 카메라 모듈 완성품에 대향하도록 고정 배치된 광원을 구비한 제1 검사챠트 및 상기 제1 검사챠트와 상기 모듈 지그 사이에 배치되어 제1 검사챠트와 상기 카메라 모듈 완성품 사이의 광학적 거리를 연장시키는 제1 광학렌즈로 이루어지고,

   상기 원거리 해상력 검사부는

   광원을 구비하며 상기 제1 검사챠트보다 크기가 작은 제2 검사챠트와, 상기 카메라 모듈 완성품과 상기 제2 검사챠트의 광학적 거리 연장을 위해 상기 제1 광학렌즈보다 큰 배율의 제2 광학렌즈로 이루어지며, 상기 제1 광학렌즈의 광각 영역에 인접하도록 상기 근거리 해상력 검사부에 밀착 배치된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 광학렌즈와 상기 제2 광학렌즈는

   릴레이 렌즈(Relay lens) 또는 콜리메터 렌즈(Collimator lens)를 이용하는것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치는

   상기 모듈 지그를 고정하는 모듈 지그 고정판과,

   바닥면에 고정되며 상기 모듈 지그 고정판의 수평 이동을 유도하는 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 장치는

   상기 레일에 복수개의 모듈 지그 고정판을 배치하여 복수개의 카메라 모듈 완성품을 연속적으로 검사하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 원거리 해상력 검사부는

   박스(Box) 혹은 원통의 형태로 후면에 별도의 광원과 원거리 검사챠트를 구비하고 전면에 광학렌즈를 구비한것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치.
7. 삭제
8. 접사 Auto Focus 검사부와, 근거리 해상력 검사부와, 원거리 해상력 검사부와, 이물 및 쉐이딩 검사부중 적어도 하나 이상을 포함하며, 상기 검사부들은 고정되어 일렬로 밀착 배치되고, 검사할 카메라 모듈 완성품을 안착시켜 검사를 위해 수평 이동하는 모듈 지그가 검사시 해당 검사 기구 전면으로 수평 이동하는 카메라 모듈 완성품의 검사 장치를 이용한 카메라 모듈 완성품의 검사 방법에 있어서,

   a) 검사할 카메라 모듈 완성품이 모듈 지그에 안착되는 단계와;

   b) 상기 모듈 지그가 해당 검사부로 이동하여 상기 검사부와 중심을 맞추기 위하여 좌우로 미세 이동하거나 전후로 틸트(Tilt)하는 단계와;

   c) 상기 검사할 카메라 모듈 완성품이 상기 검사 기구의 전면으로 수평 이동하고 상기 검사 기구와 대향하여 검사를 수행하는 단계로 이루어지되,

   상기 c)단계는

   d) 제1 광학렌즈와 제1 검사챠트를 구비한 근거리 검사 기구를 이용하여 근거리 해상도 검사를 하는 단계; 또는

   e) 상기 근거리 검사기구의 광각에 인접하며, 상기 근거리 검사 기구와 일렬 배치되고, 상기 제1 광학렌즈보다 배율이 큰 제2 광학렌즈와 상기 제1 검사챠트보다 크기가 작은 제2 검사챠트를 구비한 원거리 검사 기구를 이용하여 원거리 해상도 검사를 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 방법.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서, 상기 c)단계는

    f) 초점 검사를 하는 접사 Auto Focus 단계; 또는

    g) 상기 카메라 모듈 완성품에 부착된 렌즈의 이물 유무 검사, 색점 검사, 흑점 검사, 명암 검사, 색감 검사, 휘도 검사중 적어도 하나 이상을 측정하고 조정하는 단계를 더 포함하는것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 방법.
11. 청구항 8에 있어서, 상기 a)단계는

    상기 카메라 모듈 완성품의 동작 전류, 센서 버젼(Sensor Version), ISP(Image Single Process) 버젼 중 적어도 하나 이상을 검사하는것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 방법.
12. 청구항 8에 있어서, 상기 a)단계는

    상기 카메라 완성품의 ISP(image signal processor) 바이너리(binanry) 버전 검사를 수행하고, 해당 바이너리 파일을 각각의 카메라 모듈로 다운로드하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈 완성품의 검사 방법.
13. 청구항 8에 있어서, 상기 카메라 모듈 완성품의 검사 방법은

    상기 a)단계 내지 c)단계를 반복하여 복수개의 카메라 모듈 완성품을 연속적으로 검사하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 완성품의 검사 방법.

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