능동 정렬을 위한 7가지 중요한 키
고정밀 광학 조립과 유연성을 위한 팁
모든 곳에 존재하는 임베디드 카메라
이미지 센서 기술의 발전과 소형화로 인해 전화기, 가전제품, 자동차를 비롯한 거의 모든 종류의 전자 장치에 더 많은 카메라가 내장되고 있다. 현재 한대의 차량에 여러 대의 카메라를 설치하여 3차원으로 실시간 상황을 인식하는 무인 자동차도 이러한 흐름의 예시라고 할 수 있다. 자율 차량과 같은 최신 애플리케이션에서는 더 큰 화질과 해상도가 필요하기 때문에 더 높은 어셈블리의 정확도가 요구된다. 전통적으로 광학 특성은 큰 교정 및 유효성 검사 대상이 필요했다.
카메라 어셈블리 프로세스는 일반적으로 다음과 같은 두 가지 구성 요소로 시작한다:
- 이미지 센서 (일반적으로 PCB 에 접착된 칩)
- 하우징에 들어간 하나 이상의 렌즈 서브 어셈블리
각 구성 요소의 품질을 검사하고, 청소로 오염물을 제거하고, 조립할 수 있도록 표면 처리를 준비하고, 민첩하게 접착제를 도포한 후 최종적으로 다시 조립하여 확인한다. 모든 공정은 서브마이크론 정확도 내에서 진행된다.
1. 유연한 시제품 제작
자동화된 조립은 최초의 프로토타입 수행 시 매우 중요하다. 고성능에는 우수한 반복 성능과 함께 서브 마이크론의 정확도가 필요하기 때문이다. 정밀도가 높은 공정에서 예비 설계는 제조 및 검증되어 설계자가 설계를 동결하고 생산 규모를 확대하기 전에 반복하고 최적화할 수 있다.
2. 미래 대비 모듈 방식
모든 카메라 모듈은 크기, 모양, 광학 특성, 전기 연결부 등에 따라 다를 수 있다. 모듈식 제조 시스템(PCB, 센서 및 광학 카메라 어셈블리)은 최소의 교체로 유연성을 극대화하여 다양한 부품을 공통 프레임워크 내에서 처리할 수 있도록 하여 신제품 출시에 따른 노력을 최소화한다. 
3. 전체 프로세스 자동화
하루에 수천 개의 카메라 모듈을 생산하기 위해서는 정밀 로봇 공학으로 수행되고 고속 시험으로 지원되는 클린룸 환경에서 완전한 프로세스 자동화가 필요하다. 모든 프로세스 단계를 지속적인 품질 모니터링과 결합하여 원활하게 통합하면 처리량을 극대화하고 결과의 품질을 극대화할 수 있다.
‘실시간’ 피드백 없이 렌즈 어셈블리 및 센서를 조립하는데 사용되며 이는 공차를 악화시켜 더 이상 정밀 광확 어셈블리에 사용할 수 없다.
4. 빠르고 정확한 능동 정렬
고속 알고리즘은 실제 또는 가상 대상의 영상 화질을 분석하여 6 자유도에서 정렬 상태를 평가하고 수정하는 한편 매우 정확한 기계 공학을 바탕으로 부품을 서브 마이크론 정확도로 배치하여 다양한 카메라 디자인에 맞춰 고품질의 정렬을 보장한다. 그 어느 때보다 정확성, 항복 및 반복 가능성이 뛰어난 새로운 기술과 발전된 기술은 이 분야가 발전하도록 추진되는 몇 가지 방법에 불과하다.
5. 접착제 분사 및 경화
그런 다음 두 가지 방법으로 정렬을 수정해야 한다:
접착물질의 방울 또는 비드는 빠르고 정확하게 분사되며 조립되는 부품에 위치와 품질이 모두 최적인지 확인하기 위한 검사를 거쳐야 한다.
UV 경화는 정렬된 후에 접착제를 고정시킨다.
기계 학습 알고리즘과 결합된 검사와 조립품 사이의 지능형 피드백 루프는 접착제 점도 및 수축, 최종 경화 기간 등과 같은 외부 파라미터의 영향을 보상하면서 일관된 품질을 보장할 수 있다.
6. 사전 검사 및 어셈블리 확인
첨단 광학, 전자 및 기계학은 구성 요소 및 프로세스 품질 파라미터를 평가한다. 부품의 기능, 오염, 접착제의 위치와 적절한 정렬 상태를 검사하여 품질과 항복을 모두 계산한다.
7. 컴팩트 하지만 실용적임
제조 현장 공간은 부족한 자원이며 특히 초점 길이가 긴 카메라 모듈이나 정밀한 정렬이 필요한 넓은 시야를 가진 카메라 모듈의 경우 그러하다. 컴팩트 제조 및 검증을 위한 고유한 기법은 시스템의 사용 가능 여부에 영향을 미치지 않고 바닥 공간의 일부만 필요로 한다.
능동 정렬: 표준화된 MTF 및 SFR 알고리즘은 최적의 정렬을 계산하고 검증한다. 6가지 자유도 이외에도 화이트 밸랜스, 백색 균형, 렌즈 품질, 전자 기능성 및 기타 광학 및 전기 파라미터를 죽고, 뜨겁고, 고착된 픽셀에 대하여 추가로 검사할 수 있다.
자료제공 : Averna
