KR100811294B1 - 액체렌즈의 검사방법, 액체렌즈의 검사장치 및 이를 이용한액체렌즈의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체렌즈가 정상적인 상태인지를 용이하게 검사할 수 있는 액체렌즈의 검사방법, 액체렌즈의 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법에 관한 발명이다. 본 발명은 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 설정된 위치로 이동시키는 단계, 상기 액체렌즈와 상대 이동되는 측정센서를 사용하여 상기 액체렌즈를 측정하는 단계, 그리고 상기 측정센서에서 측정된 데이터를 바탕으로 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 액체렌즈의 정상여부를 간단하고 정확하게 판단할 수 있고, 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

액체렌즈, 액체의 퍼짐, 검사방법, 제조방법, 명암도

Description

액체렌즈의 검사방법, 액체렌즈의 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법{Testing method for liquid lens, Testing device for liquid lens and Manufacturing method for the liquid lens using the same}

도 1은 종래기술에 따른 액체렌즈에 관한 일 실시예를 나타내는 단면도.

도 2는 전기습윤현상을 설명하기 위한 도면.

도 3는 종래기술에 따른 액체렌즈에 관한 다른 실시예를 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 액체렌즈에 관한 일 실시예를 나타내는 사시도.

도 5는 도 4의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 액체렌즈 검사장치를 개략적으로 나타낸 모식도.

도 7은 본 발명에 따른 액체렌즈의 검사방법을 나타내는 흐름도.

도 8은 본 발명에 따른 액체렌즈 검사장치를 사용하여 액체렌즈를 측정하는 일 실시예를 나타내는 상태도.

도 9는 본 발명에 따른 액체렌즈 검사장치에 의하여 측정되는 액체렌즈의 일부분을 개략적으로 나타낸 도면.

도 10은 본 발명에 따른 액체렌즈의 제조방법을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 액체렌즈 110: 렌즈몸체

114: 액체수용부 115: 돌출부

120: 베이스 글래스 130: 커버 글래스

200: 트레이 300: 스테이지

410: X축 이동장치 420: Y축 이동장치

500: 측정센서 600: 제어장치

700: 불량처리장치

본 발명은 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정확하고 간편하게 액체렌즈의 정상여부를 검사할 수 있는 방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 렌즈는 물체로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜 광학적 상(像)을 맺게 하는 물체를 의미한다. 상기 렌즈는 크게 빛을 모으는 작용을 하는 볼록렌즈(집광렌즈)와 빛을 발산하는 작용을 하는 오목렌즈(발산렌즈)로 나누어진다.

각각의 렌즈는 해당 렌즈의 광학적 특성을 결정하는 고유한 초점을 가지고 있다. 볼록렌즈에 있어서, 렌즈에 평행하게 입사되는 빛은 상기 렌즈를 통과하면서 굴절되어 한 개의 점, 즉 초점에 모이게 된다. 그리고, 오목렌즈에 있어서, 렌즈에 평행하게 입사되는 빛은 상기 렌즈를 통과하면서 한 개의 점, 즉 초점으로 부터 나 오는 빛과 같이 발산하게 된다.

또한, 물체와 물체의 상(像)의 관계를 결정하는 중요한 인자인 초점의 위치, 즉 초점거리는 필요에 따라 이동될 수 있는데, 종래 카메라에서는 기계적으로 렌즈를 이동시킴으로써 초점거리를 조절하는 방법이 사용되어 왔다. 최근에는 렌즈몸체에 액체를 주입하고 주입된 액체를 제어함으로써 상기 초점거리를 조절하는 방법이 연구되고 있다.

액체를 사용하여 렌즈의 초점거리를 조절하는 방법에는 액체의 양을 조절함으로써 렌즈의 초점거리를 조절하는 방법과 전기적으로 상기 액체의 거동을 제어함으로써 렌즈의 초점거리를 조절하는 방법 등이 있다.

도 1을 참조하여, 액체의 양을 조절함으로써 렌즈의 초점거리를 조절하는 방법을 간단하게 설명한다.

상기 액체렌즈는 렌즈의 테두리를 형성하는 원형테(1), 상기 원형테의 내부로 돌출 형성된 렌즈 설치부(1a), 상기 렌즈설치부의 상/하에 장착되는 상/하 렌즈몸체(2a,2b) 그리고 상기 원형테와 결합되는 렌즈 손잡이(3)를 포함하여 구성된다.

상기 렌즈 손잡이(3)의 일측에는 상기 렌즈몸체가 형성하는 공간 내부로 액체를 주입할 수 있는 주입구(4)가 형성되어 있다. 상기 주입구의 끝단에는 상기 주입구를 개폐할 수 있는 마개(5)가 구비된다. 상기 액체렌즈는 상기 상/하 렌즈몸체(2a,2b) 사이에 주입되는 액체의 양을 조절함으로써 렌즈의 초점거리를 변화시킬 수 있게 된다.

도 2 및 도3을 참조하여, 렌즈몸체에 주입된 액체의 거동을 전기적으로 제어 함으로써 초점거리를 조절하는 종래 액체렌즈를 설명한다.

액체의 거동을 전기적으로 제어하여 초점거리를 조절하는 종래 액체렌즈는 전기습윤 (electrowetting)현상을 이용하여 렌즈의 곡률을 변화시키는 것이다. 상기 전기습윤 현상이란 절연체로 코팅된 전극 위에 전해질 액적을 위치시킨 후에 외부에서 전극과 전해질에 전압을 가해주면 액적의 접촉각이 변하화는 현상을 말한다.

구체적으로, 전압원의 음극은 전극과 연결되고, 전압원의 양극은 전해질 액적과 연결된다. 그러면, 상기 전극에 존재하는 음전하(-)는 상기 전압원의 음극에서 멀리 떨어진 위치에 존재하려는 성질을 띠게 된다. 이때 상기 전극이 절연체로 코팅되어 있기 때문에 상기 음전하(-)는 전해질 액적으로 이동되지 못하고, 상기 전압원의 음극에서 가장 멀리 떨어진 지점에 분포하게 된다.

그러면, 상기 전해질에 포함되어 있는 양전하(+)와 상기 음전하(-) 사이에는 전기력이 발생하게 됨으로써 상기 양전하(+)는 상기 음전하(-)의 방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 전해질 액적에 포함된 양전하(+)는 상기 전극 방향으로 이동하게 되고 이로 인하여 전해질 액적의 형상이 변하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 금속판(6)의 표면을 소정의 두께(l)를 가지는 절연체(7)로 코팅을 하고, 상기 절연체의 표면 위에 물방울(8)을 한방울 떨어뜨린 후 금속판과 물방울에 전기를 흘려주면 전압의 변화에 따라 물방울의 접촉각(θ)이 달라진다.

구체적으로, 전압을 높게 걸어주면 도면의 점선과 같이 물방울이 넓게 퍼지 고, 상대적으로 전압을 작게 걸어주면 도면의 실선과 같이 상기 금속판과 접촉하는 물방울의 접촉면적이 작아진다. 즉, 이동되는 양전하(+)의 양이 증가할 수록 물방울의 접촉면적은 증가하게 된다.

상기 전기 습윤 현상을 이용한 액체렌즈는 기계적인 렌즈의 이동이 필요가 없기 때문에 렌즈의 사이즈를 작게 할 수 있으며, 소모전력이 매우 낮은 장점들을 가지고 있다. 또한, 상기 전기습윤현상은 기본적으로 전기장을 이용하고, 미소액체를 1cm/s 정도의 고속으로 이동 가능하며, 비교적 낮은 전압(1V ~100V)으로 액체의 거동제어가 가능한 장점을 가지고 있기 때문에, 상기 액체렌즈 뿐만아니라 바이오칩(biochip)이나 마이크로 플루이딕(microfluidic)장치 등에도 사용된다.

일례로, 상기 전기습윤현상은 혈액이든 화학물질이든 적은 양의 시료를 측정채취하고, 이를 반응시켜 분리, 분석한 다음, 마지막으로 데이터까지 얻어내는 과정이 작은 칩 위에서 이루어지도록 하는 랩온어칩(Lab On a Chip)을 구성하는데 사용된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 액체렌즈는 밀봉원통(15)과 전면/후면 패널(17,16)을 사용하여 서로 섞이지 않는 전도성 액체(11)와 비전도성 액체(12)를 밀봉하고 있다. 그리고, 전면패널(17)에는 제1 절연체(14)가 부착되어 있고, 후면패널(16)에는 제2절연체(13)가 부착되어 있다. 상기 제1 절연체(14)는 전도성 액체(11)와 접촉하고 있으며, 상기 제2절연체(13)는 비전도성 액체(12)와 접촉을 유지하고 있다.

여기서, 전도성 액체(11)와 비전도성 액체(12) 사이에 전압을 가하면 두 액 체의 접촉면이 특정한 곡률을 가지도록 변화되어 초점거리를 조절하게 된다.

종래 기술에 따른 액체렌즈를 제작하는 공정을 살펴보면, 먼저 상기 액체를 밀봉원통(15)과 제1 및 제2 절연체(14,13)에 의하여 형성되는 공간에 충전하고, 상기 액체가 충전된 후에는 상기 전면패널(17)을 상기 제1절연체(14)의 상부에 합착시킨 후에 실런트를 사용하여 접착시킨다.

상기 전면패널(17)의 합착시 상기 전면패널(17)과 제1절연체(14) 사이에서 발생되는 모세관 현상에 의하여 액체의 퍼짐이 발생하게 된다. 이때, 상기 공간에 충전된 액체의 부피와 상기 공간의 부피는 동일하지만, 액체의 퍼짐으로 인하여 액체의 일부가 상기 공간에서 빠져나가기 때문에 상기 공간을 채우기 위한 액체가 부족하게 된다. 따라서, 상기 액체 내부에 기체가 유입되어 기포가 발생하게 되고, 상기 기포의 존재로 인하여 상기 전면패널(17)과 제1절연체(14) 사이의 간격이 균일하지 못하게 된다.

또한, 상기 전면패널(17)과 제1절연체(14) 사이에 제공되는 접착제의 투입량이 일정하지 않게 되어, 상기 전면패널과 제1절연체 사이에 불균일한 간격이 발생될 수 있다. 또한, 상기 전면패널(17)과 제1절연체(14)를 접착시키는 과정에서 생산자의 실수 또는 접착기기의 오동작 등으로 인하여 액체내부에 기체가 유입될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 상기 기포가 액체 내부에 존재하게 되면, 상기 액체로 유입되는 빛은 상기 기포에 의하여 예측할 수 없는 방향으로 굴절되거나 반사되어 상기 액체렌즈는 제기능을 하지 못하는 문제가 발생하게 된다.

또한, 전면패널(17)과 제1절연체(14) 사이의 간격이 불균일한 경우에는 상기 액체로 입사되는 빛이 평행하게 입사되지 못하는 문제가 발생하게 된다. 즉, 빛이 상기 전면패널면에 수직으로 입사되지 못하면, 스넬의 법칙(Snell's Law)에 따라 상기 빛이 전면패널(17)을 통과하면서 굴절하게 된다. 그러면, 상기 액체로 입사되는 빛이 평행하지 않기 때문에 액체렌즈의 초점은 사용자가 예상하지 못한 위치에 존재하게 된다.

따라서, 상기 액체로 빛이 평행하게 입사되는 정상적인 액체렌즈를 제작하기 위해서는 상기 액체와 제1절연체 사이의 간격 또는 상기 밀봉원통과 절연체 사이의 간격이 정상적인 액체렌즈의 간격 허용범위 내에 해당하는지를 판단하는 과정이 반드시 필요하게 된다.

그러나, 종래의 액체렌즈를 제작하는 과정에는 상기 액체렌즈가 정상적인 상태로 제작되었는지를 확인할 수 있는 방법이 없었다. 그리고, 생산된 액체렌즈가 정상적인 제품인지를 확인할 수 없기 때문에, 불량상태의 액체렌즈가 그대로 사용될 수 있고, 이로 인하여 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 액체렌즈가 정상적인 상태로 제작되는지를 판단할 수 있는 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 액체렌즈가 정상적인 상태인지를 간편하고 정확하게 검사할 수 있는 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈 제조방법 을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 설정된 위치로 이동시키는 단계, 상기 액체렌즈와 상대 이동되는 측정센서를 사용하여 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계, 그리고, 상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 바탕으로 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 액체렌즈의 검사방법을 제공한다.

상기 액체렌즈의 검사방법은 상기 판단하는 단계 후, 상기 액체렌즈가 정상인지를 확인하는 과정이 검사중인 모든 액체렌즈에 대하여 완료되었는지를 판단하는 전체검사단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 액체렌즈의 검사방법은 상기 판단하는 단계 후, 제조상태가 불량한 액체렌즈를 정상적인 액체렌즈와 구분될 수 있도록 처리하는 불량처리단계를 더 포함할 수 있다.

삭제

상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하는 단계는 상기 액체의 퍼짐정도에 대한 측정값과 정상적인 액체렌즈에 있어서 액체의 퍼짐정도를 직접 비교하여 판단하는 것을 포함할 수 있다.

물론, 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하는 단계는 측정된 액체의 퍼짐 정도에 따라 상기 렌즈몸체와 커버 글래스 사이의 간격을 산출하고, 상기 산출된 간격과 정상적인 액체렌즈에서의 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 비교하여 판단하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체가 상기 몸체에 구비된 돌출부의 테두리 바깥방향으로 이동된 거리를 측정하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 상면에서 바라본 액체렌즈의 이미지를 획득하고, 상기 합착유효성을 판단하는 단계는 상기 획득된 액체렌즈의 이미지와 정상적인 액체렌즈의 이미지를 비교하여 판단하는 것을 포함할 수 있다.

상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 직접 측정하는 것을 포함할 수도 있다.

또한, 상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 내부에 수용되어 있는 액체의 명암도를 측정하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 설정된 위치로 이동시키는 이동장치, 상기 액체렌즈와 상대 이동가능하며 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 측정센서, 그리고, 상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 처리하여 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 제어장치를 포함하는 액체렌즈의 검사장치를 제공한다.

상기 액체렌즈의 검사장치는 상기 제어장치의 판단에 따라 제조상태가 불량한 액체렌즈를 정상적인 액체렌즈와 구분될 수 있도록 처리하는 불량처리장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 액체렌즈 검사장치는 상기 이동장치에 의하여 상기 액체렌즈가 이동될 수 있도록 액체렌즈와 상기 이동장치를 연결하는 중간연결부재를 더 포함할 수도 있다.

상기 측정센서는 상기 액체렌즈를 촬영하여 데이터를 획득하는 화상처리장치인 것이 바람직하다.

삭제

상기 불량처리장치는 제조상태가 불량한 액체렌즈의 표면에 식별가능한 인식표시를 할 수도 있다. 물론, 상기 불량처리장치는 각각의 액체렌즈에 부여된 인식번호를 개별적으로 인식하고 각각에 액체렌즈에 대한 검사정보를 저장 및 관리할 수도 있다.

상기 중간연결부재는 상기 액체렌즈가 직접 고정되는 트레이와 상기 트레이가 설치되는 스테이지를 포함할 수 있다.

상기 액체렌즈 검사장치는 상기 액체렌즈를 상기 트레이에 고정시키는 제1 고정장치와 상기 트레이를 상기 스테이지에 고정시키는 제2 고정장치를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 서로 다른 물성을 가지는 두 종류 이상의 액체를 렌즈몸체에 형성된 액체수용부에 충전하는 단계, 상기 렌즈몸체와 대응되는 커버 글래스를 상기 렌즈몸체에 합착시키는 단계, 상기 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착후에 측정센서를 사용하여 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계, 그리고, 상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 바탕으로 상기 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 액체렌즈의 제조방법을 제공한다.

삭제

삭제

상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 내부에 수용되어 있는 액체의 명암도를 측정하거나, 상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계에서는 상기 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 직접 측정할 수도 있다.

상기 액체렌즈의 제조방법은 합착된 상기 렌즈몸체와 커버 글래스 사이로 실런트를 공급하는 단계를 포함할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기의 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 액체렌즈에 관한 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 액체렌즈의 종단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 액체렌즈에 관한 일 실시예의 구성을 설명한다.

상기 액체렌즈는 빛을 굴절시키기 위하여 구비되는 액체(141,142), 상기 액체가 채워지는 렌즈몸체(110), 상기 렌즈몸체의 상/하부에 설치되는 글래스를 포함하여 구성된다.

상기 글래스는 상기 렌즈몸체(110)의 하부에 설치되는 베이스 글래스(120)와 상기 렌즈몸체의 상부에 설치되는 커버 글래스(130)를 포함하여 구성된다. 상기 커버 글래스는 빛을 통과시킬 수 있는 물질로 구성되고, 상기 커버 글래스의 표면에는 도전성 물질인 제2코팅제(131)로 코팅되어 있다. 물론, 상기 커버 글래스의 일부분이 도전성 물질로 코팅되고, 상기 도전성 물질이 코팅된 부분이 상기 액체와 직접적으로 접촉하도록 구성될 수도 있다.

상기 베이스 글래스(120)도 마찬가지로 빛을 통과시킬 수 있는 물질로 구성된다. 그리고, 상기 베이스 글래스(120)는 전기가 통하는 도전성 물질로 구성될 수도 있지만, 전기가 통하지 않는 비도전성 물질로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 액체(141,142)는 물성이 서로 다른 두 종류의 액체로 구성되며, 상기 액체 중에서 밀도가 큰 제1액체(141)가 하부에 위치하고, 상대적으로 밀도가 작은 제2액체(142)가 상부에 위치하게 된다. 그리고, 상기 제1액체 및 제2액체는 상기 액체에 가해지는 전압에 따라 서로 다른 표면장력을 가지게 된다. 물론, 상기 제1액체는 전도성액체이고, 제2액체는 비전도성 액체인 경우도 가능하다. 또한, 상기 액체는 밀도나 전기적 특성뿐만아니라, 열적 특성, 광학적 특성 등이 다를 수도 있다.

상기 렌즈몸체(110)는 금속 등과 같은 전기가 통하는 물질로 구성되며, 상기 렌즈몸체의 표면에는 절연성 물질인 제1코팅제(111)로 코팅되어 있다. 물론, 상기 렌즈몸체(110)는 전기가 통하지 않는 비금속 물질, 세라믹 등으로 제작되고, 상기 렌즈몸체의 표면에는 도전성 물질을 코팅하고, 상기 도전성 물질 표면에 다시 절연성 물질인 제1코팅제(111)로 코팅할 수도 있다.

그리고, 상기 렌즈몸체(110)는 상기 액체가 채워지는 액체수용부(114), 실런트가 채워지는 실런트 수용부(113), 그리고 상기 액체수용부와 상기 액체수용부와 실런트 수용부 사이에 형성되는 댐퍼를 포함하여 구성된다.

상기 액체수용부(114)는 렌즈몸체(110)의 중심부에 형성되며, 상기 렌즈몸체의 하부에서 상부로 갈수록 반경이 커지는 형상을 갖는다. 상기 액체수용부의 상부 테두리 끝단에는 상부로 돌출 형성된 돌출부(115)가 연장 형성되어 있다. 상기 돌출부(115)의 끝단은 뾰족한 형상을 가지며, 상기 돌출부(115)의 내경은 상기 돌출부의 하부에서 상부로 갈수록 반경이 커지는 형상을 가진다.

상기 돌출부(115)가 액체수용부의 테두리에서 연장 형성됨으로써 상기 액체수용부(114)에 충전될 수 있는 액체의 양은 증가하게 된다. 이로 인하여 커버 글래스(130)를 렌즈몸체(110)에 합착하는 과정에서 모세관 현상의 영향으로 액체의 퍼짐이 발생하더라도, 액체수용부(114) 내부에는 액체가 완전히 충전되어 액체내부로 기체가 유입되지 않는다. 즉, 액체 내부에 기포가 생성되지 않는다.

또한, 상기 돌출부(115)의 일측 끝단이 뾰족한 형상을 가짐으로써 상기 커버 글래스(130)가 상기 돌출부에 접촉될 때 접촉되는 면적이 줄어들기 때문에 모세관 현상에 의하여 발생되는 액체의 퍼짐정도가 줄어들게 되어 상기 액체 내부에 기포가 유입되지 않게 된다.

구체적으로, 상기 커버 글래스(130)가 렌즈몸체의 방향으로 접근을 하면, 상기 액체수용부(114)에 충전된 액체는 모세관 현상의 영향으로 상기 돌출부(115)에서 상기 커버 글래스(130) 바닥면으로 달라 붙게 된다. 즉, 상기 돌출부(115)의 주 변에 상대적으로 많은 양의 액체가 모여있게 되기 때문에 상기 커버 글래스(130)를 상기 돌출부에 완전히 합착시키는 동안에는 상기 액체내부에 기체가 유입되지 않게 된다.

또한, 상기 커버 글래스(130)가 상기 돌출부(115)에 완전히 합착되면, 상기 커버글래스와 상기 돌출부 사이에는 모세관 현상에 의하여 상기 돌출부의 외주면 방향으로 액체의 퍼짐이 발생하지만, 상기 돌출부(115)와 상기 커버 글래스(130)의 접촉면적이 작기 때문에 상기 돌출부의 외주면 방향으로 퍼지는 액체의 양이 줄어들게 된다.

상기 실런트 수용부(113)는 상기 렌즈몸체의 최외각에 형성되어, 상기 렌즈몸체(110)와 상기 커버 글래스(130)를 접착하기 위한 실런트(143)를 수용하는 역할을 한다. 그러나, 상기 실런트 수용부(113)는 별도로 형성되지 않을 수도 있다. 즉, 상기 커버 글래스(130)와 렌즈몸체(110)가 합착된 후에, 모세관 현상을 이용하여 상기 커버 글래스(130)와 렌즈몸체(110)의 사이로 실런트(143)를 공급함으로써 상기 커버 글래스와 렌즈몸체가 기밀하게 접착되도록 할 수도 있다.

상기 댐퍼는 상기 액체수용부(114)의 외측 둘레에 형성되며, 소정의 기체가 채워지는 기체 수용부(112)를 포함한다. 상기 기체 수용부(112)는 액체렌즈에 가해지는 열에 의하여 액체, 글래스 등이 팽창을 하는 경우에 상기 액체가 이동될 수 있는 공간을 제공함으로써 상기 액체의 열팽창에 따른 액체렌즈의 파손 및 변형을 방지하는 역할을 한다.

구체적으로, 액체렌즈에 열이 가해지면, 액체 뿐만아니라, 커버 글래스(130) 나 실런트(143) 등도 열팽창을 하게 된다. 상기 커버 글래스(130)와 실런트(143)가 열팽창을 하게 되면, 상기 커버 글래스(130)와 돌출부(115) 사이에는 미세한 틈이 형성되게 된다.

그러면, 상기 액체는 상기 틈을 통하여 기체 수용부(112)로 이동하게 된다. 따라서, 액체렌즈에 열이 가해지더라도 상기 액체의 열팽창에 의하여 상기 액체렌즈가 변형되거나 파손되지는 않는다. 상기 기체 수용부(112)에는 일반적으로 공기가 채워지지만, 공기 이외의 기체가 채워질 수도 있으며, 상기 기체 수용부의 형상에는 제한이 없다.

상술한 바와 같이 구성된 액체렌즈의 작동과정을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

액체렌즈의 곡률을 변경시키기 위하여, 먼저 상기 액체렌즈에 전압원이 연결된다. 구체적으로, 전압원의 음극이 렌즈몸체(110)와 연결되고, 전압원의 양극이 커버 글래스(130)와 연결된다.

그러면, 액체와 접촉하는 렌즈몸체(110)의 표면에는 음전하가 모이게 되고, 상기 액체에 존재하는 양전하는 상기 음전하에 의하여 전기력을 받게 되어 상기 음전하의 방향으로 이동하게 된다. 상기 양전하의 이동에 의하여, 상기 두 액체의 경계면은 도 5에서 도시된 바와 같이 점선의 상태에서 실선의 상태로 변하게 된다. 그리고, 상기 액체의 경계면, 즉 액체 경계면의 곡률이 변하게 되면, 렌즈의 초점거리가 변하게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 액체렌즈에 교류전원을 인 가하여 상기 액체렌즈의 곡률을 변화시키는 것도 가능하다. 즉, 렌즈몸체와 커버글래스에 교류전압이 인가되면, 상기 렌즈몸체에 수용된 액체들 사이의 경계면, 즉 액체 경계면의 곡률이 상기 전압에 따라 변하게 된다.

또한, 서로 다른 물성을 가지는 두 종류 이상의 액체를 상기 액체렌즈 내부에 충전하여 복수개 렌즈군을 형성할 수도 있다. 예를 들면, 두 종류의 액체가 제1 렌즈군을 형성하고, 또한 두 종류의 액체를 사용하여 상기 제1렌즈군의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 제2 렌즈군을 갖는 액체렌즈의 제작도 가능하다.

도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 액체렌즈의 검사장치를 구체적으로 설명한다.

액체렌즈 검사장치는 액체렌즈를 검사하기 위하여 액체렌즈를 이동시키는 이동장치(410,420), 상기 액체렌즈를 측정하기 위한 측정센서(500), 그리고 상기 측정센서에서 측정된 데이터를 처리하는 제어장치(600)를 포함하여 구성된다.

상기 이동장치(410,420)는 액체렌즈가 측정되기 시작하는 위치(이하, '정위치' 라고 한다.)로 상기 액체렌즈를 이동시키는 역할을 한다. 상기 이동장치는 제어장치(600)에 의하여 제어되며, 상기 스테이지의 하부에 설치된다. 상기 이동장치(410,420)는 스테이지를 X축 방향으로 이동시키기 위한 X축 이동장치(410)와 스테이지를 Y축으로 이동시키기 위한 Y축 이동장치(420)를 포함하여 구성된다.

상기 X, Y축 이동장치(410,420)는 각각 서보모터(미도시)와 상기 서보모터에 의하여 구동되는 모터축(미도시)를 포함하여 구성된다. 상기 서보모터의 구동으로 인하여 모터축(미도시)이 회전하게 되고, 상기 모터축(미도시)에 연결된 스테이지 (300)는 모터축(미도시)의 회전으로 인하여 X, Y축으로 이동하게 된다.

물론, 상기 이동장치는 XY 평면상에서 회전시킬 수 있는 θ축 이동장치를 포함할 수도 있다. 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지는 않고, 상기 스테이지는 정지상태에 있고, 상기 액체렌즈를 측정하기 위한 측정센서가 이동되는 경우도 가능하다. 이때 상기 측정센서도 마찬가지로 제어장치에 의하여 이동되며, 액체렌즈의 정위치로 이동되게 된다.

한편, 상기 액체렌즈 검사장치에는 상기 액체렌즈를 정위치로 이동시키기 위해서 상기 이동장치와 상기 액체렌즈를 연결하는 중간연결부재(200,300)가 구비된다.

상기 중간연결부재(200,300)는 액체렌즈가 직접적으로 고정되는 트레이(200)와 상기 트레이가 고정되는 스테이지(300)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 트레이(200)에는 상기 액체렌즈를 고정하기 위한 제1 고정장치가 설치된다. 또한, 상기 스테이지(300)의 일측에는 상기 트레이(200)를 고정시키기 위한 제2 고정장치가 구비된다.

상기 제1 고정장치는 상기 트레이에 형성된 렌즈홀(210)을 포함하여 구성된다. 상기 렌즈홀(210)은 액체렌즈의 외곽 크기에 맞도록 형성되어 있으며, 상기 액체렌즈가 렌즈홀(210)에 삽입되어 고정된다. 상기 렌즈홀(210)과 액체렌즈(100)는 억지끼움의 방식으로 결합될 수도 있고, 별도의 패킹부재(미도시)가 상기 렌즈홀(210)과 액체렌즈 사이에 설치될 수도 있다. 또한, 상기 렌즈홀(210)은 다수개의 액체렌즈를 고정시키기 위하여 복수 개로 형성될 수도 있다.

상기 제2 고정장치는 상기 스테이지의 하부에 설치되는 진공흡입장치(미도시)를 포함하여 구성된다. 상기 진공흡입장치는 트레이(200)를 스테이지(300)에 흡착시킴으로써 상기 트레이(200)를 고정시키는 역할을 한다.

상기 제2고정장치는 두 물체를 체결하기 위한 체결구를 모두 포함한다. 구체적으로, 제2 고정장치로는 트레이와 스테이지를 결합하기 위한 볼트 및 너트를 포함하여 구성될 수도 있다. 물론, 제2 고정장치로는 후크결합을 위한 일정형상의 홈과 상기 홈과 대응되는 걸림부재를 포함하여 구성될 수도 있고, 나사결합을 위한 나사와 상기 나사에 대응되는 나사홀을 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 측정센서(500)로는 액체렌즈를 촬영하여 데이터를 획득하는 카메라와 같은 화상인식장치가 사용된다. 물론, 상기 측정센서로는 수광부와 발광부를 포함하여 구성되는 레이저 측정장치가 될 수도 있다.

상기 측정센서(500)는 제어장치(600)와 연결되어 있으며, 상기 액체렌즈의 상부에 설치된다. 상기 측정센서(500)는 액체렌즈의 상면을 촬영하고, 촬영된 이미지를 제어장치(600)로 송부한다. 상기 측정센서(500)가 촬영한 이미지에는 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터가 포함되어 있다. 즉, 상기 측정센서는 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하기 위한 데이터를 포함하는 이미지를 촬영한다.

여기서, 상기 액체렌즈의 합착 유효성이라 함은 상기 액체렌즈의 합착시 커버 글래스와 렌즈몸체가 정상적으로 합착된 것을 의미한다. 상기 액체렌즈의 합착유효성을 판단하기 위한 기준은 다양하게 적용될 수 있다.

예를 들면, 커버 글래스와 렌즈몸체의 합착시 상기 액체렌즈의 내부에 수용된 액체의 퍼짐길이가 정상적인 액체렌즈의 허용범위에 존재하는 경우에 액체렌즈의 합착은 유효하다고 할 수 있다. 액체의 퍼짐길이를 기준으로 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하는 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

또한, 액체렌즈의 합착시 상기 커버 글래스와 렌즈몸체 사이의 간격이 정상적인 액체렌즈의 간격허용범위 내에 존재하는 경우에는 상기 액체렌즈의 합착은 유효하다고 할 수 있다. 이때, 상기 측정센서는 상기 액체렌즈의 측면에 설치되어 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 직접 측정할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하기 위한 기준에는 상기 액체렌즈의 내부에 수용된 액체에 기포 등을 비롯한 이물질이 포함되어 있는지의 여부도 포함될 수 있다.

상기 액체 내부에 이물질이 포함되어 있는지의 여부는 상기 액체렌즈의 내부에 수용된 액체의 명암도를 측정함으로써 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 액체 내부에 이물질이 포함되어 있으면, 상기 측정센서를 사용하여 촬영된 이미지의 명암이 일정하지 않게 된다. 즉, 촬영된 이미지상에 액체와 이물질이 서로 명암차이를 가지면서 나타나게 된다. 이때, 제어장치는 상기 이미지의 명암차이를 바탕으로 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하게 된다. 물론, 사용자가 육안으로 직접 상기 이미지의 명암차이를 확인하여 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있다.

또한, 상기 액체렌즈에 이물질이 포함되어 있는지의 여부는 상기 액체를 통과하는 광선의 굴절각에 의해서도 확인할 수 있다. 상기 액체에 이물질이 유입되어 있으면, 상기 액체에 입사되는 광선의 굴절각이 변하게 된다. 상기 측정센서는 광선의 굴절각을 측정하고, 상기 제어장치는 측정된 굴절각과 정상적인 액체렌즈에 있어서의 굴절각을 비교함으로써 액체렌즈 합착 유효성을 판단하게 된다.

상기 제어장치(600)는 상기 측정센서에서 측정된 데이터를 처리하는 기능을 한다. 이하에서는 액체의 퍼짐길이를 기준으로 액체렌즈의 합착 유효성을 판단하는 제어장치에 대하여 설명한다.

상기 제어장치(600)는 액체렌즈의 커버 글래스와 렌즈몸체의 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 수치적으로 산출한다. 그리고, 측정된 액체의 퍼짐정도와 정상적인 액체렌즈에 있어서의 액체의 퍼짐정도를 비교하여 허용범위 내에 있는지를 판단하게 된다. 이때 정상적인 액체렌즈의 액체 퍼짐정도에 관한 데이터는 상기 제어장치(600)에 미리 저장되어 있다.

물론, 제어장치(600)는 측정된 액체의 퍼짐정도에 대응하는 커버 글래스와 렌즈몸체 사이의 간격을 산출할 수도 있다. 상기 제어장치에는 액체의 퍼짐정도에 따라 커버글래스와 렌즈몸체 사이의 간격이 실제로 어떤 값을 가지는지에 대한 실험적인 값이 저장되어 있다. 그리고, 제어장치(600)는 상기 간격이 정상적인 액체렌즈의 간격에 포함되는지를 판단하게 된다. 마찬가지로, 상기 제어장치에는 정상적인 액체렌즈에 있어서 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격이 미리 저장되어 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 상기 측정센서 내부에 연산장치가 설치되어 있어서, 상기 측정센서에서 사용자가 원하는 데이터가 직접 얻어질 수 도 있다.

한편, 상기 액체렌즈 검사장치는 제어장치에 의하여 불량상태라고 판단된 액체렌즈 (이하, '불량 액체렌즈'라 한다.)를 처리하는 불량처리장치(700)가 더 포함한다. 상기 불량처리장치(700)는 액체렌즈의 표면에 식별가능한 인식표시를 하는 마킹부재(미도시)와 상기 마킹부재를 구동시키기 위한 구동장치(미도시)를 포함하여 구성된다.

불량 액체렌즈가 발생되면, 제어장치(600)는 구동장치를 제어하고, 상기 구동장치는 마킹부재를 이동시키면서 액체렌즈 표면에 인식표시를 하게 된다. 상기 인식표시는 카메라로 인식가능한 표시일 수도 있고, 육안으로 식별가능한 표시일 수도 있다.

하나의 트레이에 복수 개의 액체렌즈가 있을 때, 제어장치(600)는 불량 액체렌즈가 위치하는 좌표를 기억하게 되고, 인식표시가 완료된 불량렌즈는 정상적인 액체렌즈와 별도로 관리된다.

물론, 제조된 모든 액체렌즈는 개별적인 인식번호, 즉 시리얼 넘버(Serial No.)를 가지고 있어서 불량 액체렌즈는 개별적으로 저장 및 관리될 수도 있다. 예를 들어, 측정센서는 액체렌즈에 대한 시리얼 넘버를 인식함과 동시에 각각의 액체렌즈를 측정하게 되고, 제어장치는 각각의 액체렌즈에 대한 측정데이터를 시리얼 넘버와 함께 저장 및 관리할 수도 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하여, 액체렌즈의 검사방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

사용자는 액체렌즈가 정상적으로 제조되었는지를 검사하기 위하여 액체렌즈를 검사장치 내부로 반입한다(S10). 이때 액체렌즈는 트레이에 고정되어 있는 상태로 반입되는 것이 바람직하다.

액체렌즈가 반입되면, 제2 고정장치는 트레이를 스테이지에 고정시킨다. 이후에, 이동장치는 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 정위치로 이동시킨다(S20). 이때, 측정센서(500)는 고정되어 있고, 액체렌즈가 탑재된 스테이지가 이동된다. 물론, 스테이지는 고정되어 있고, 측정센서가 이동될 수도 있으며, 스테이지와 측정센서가 모두 이동될 수도 있다.

다음으로, 측정센서(500)는 액체렌즈를 측정하게 된다(S30). 구체적으로, 측정센서는 상기 렌즈몸체와 커버 글래스(130)의 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 포함하는 데이터를 측정하게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 측정센서(500)는 상기 돌출부(115)의 테두리 바깥방향으로 흘러나온 액체를 촬영하고, 상기 제어장치(600)는 촬영된 이미지를 이미지 프로세싱 과정을 통하여 액체의 퍼짐정도를 측정하게 된다.

예를 들면, 상기 측정센서(500)는 상기 돌출부의 테두리 외측방향으로 퍼진 복수개의 액체 퍼짐길이(a1,a2)를 일정간격으로 측정한다. 상기 측정센서(500)에 의하여 측정되는 액체의 퍼짐길이의 개수와 측정위치는 사용자가 임의로 설정할 수 있다.

상기 측정센서(500)에서 측정된 액체의 퍼짐길이가 모두 정상적인 액체렌즈의 허용범위에 속하지 않으면, 상기 액체렌즈는 불량제품으로 판단된다. 정상적인 액체렌즈에 있어서, 액체의 퍼짐길이의 허용범위는 실험적인 값을 토대로 제어장치에 저장되어 있다.

액체의 퍼짐길이가 정상적인 액체렌즈의 허용범위에 해당하지 않으면, 상기 커버글래스(130)가 상기 렌즈 몸체와 소정각도로 기울어진 상태로 합착되었거나 내부에 기포 등을 포함하는 이물질이 유입되었음을 의미하게 된다.

다음으로, 제어장치(600)는 상기 측정센서에 의하여 측정된 데이터를 바탕으로 액체렌즈의 정상여부를 판단한다(S40). 구체적으로, 상기 제어장치(600)는 먼저 액체의 퍼짐정도에 따라 상기 렌즈몸체(500)와 커버글래스(130)의 합착 유효성을 판단한다. 즉, 상기 액체의 퍼짐정도에 대한 측정값과 정상적인 액체렌즈에 있어서 액체의 퍼짐정도를 직접 비교함으로써 상기 액체렌즈의 합착 유효성이 판단된다.

물론, 액체의 퍼짐정도에 따라 상기 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 산출하고, 상기 산출된 간격이 정상적인 액체렌즈에서의 렌즈몸체와 커버글래스의 간격 허용범위에 포함되는지를 비교함으로써 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 측정센서(500)는 다수개의 액체의 퍼짐길이를 측정하고, 제어장치(600)는 측정된 액체의 퍼짐길이와, 상기 액체의 퍼짐길이에 대한 평균값을 산출할 수도 있다. 그리고, 상기 제어장치(600)는 상기 액체의 퍼짐길이와 평균값이 각각 정상적인 액체렌즈의 허용범위에 속하는지를 비교하여 액체렌즈의 합착유효성을 판단할 수도 있다. 물론, 상기 제어장치는 액체의 퍼짐길이에 대한 평균값만으로도 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있 다.

또한, 상기 액체의 퍼짐길이를 측정하기 위한 기준선은 제품의 불량여부를 판단할 수 있는 경우라면 어떤 위치에 있어도 무방하다. 예를 들어, 액체렌즈의 합착시 발생되는 액체의 퍼짐길이는 기체수용부가 형성되기 시작하는 라인을 기준으로 측정될 수도 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 정상적인 액체렌즈의 이미지와 측정센서에서 측정된 이미지를 비교함으로써 액체렌즈의 합착유효성을 판단할 수도 있다.

상기 측정센서(500)는 액체렌즈의 상면을 한번에 촬영한 이미지(M)를 획득하고, 제어장치(600)는 상기 측정센서에서 촬영된 이미지(M)와 정상적인 액체렌즈의 이미지(L)를 직접 비교함으로써 액체렌즈의 합착유효성을 판단할 수 있다.

예를 들면, 제어장치(600)는 측정센서에서 촬영된 이미지()M와 미리 저장된 정상적인 액체렌즈의 이미지(L)를 오버랩(Overlap)시킨 후 이들 이미지의 차이가 허용범위 내에 있는지를 확인함으로써 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있다.

또한, 액체의 퍼짐면적과 퍼짐면적의 위치를 바탕으로 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있다. 액체렌즈의 상부에 설치된 측정센서(500)는 상기 액체렌즈의 상면을 촬영하고, 제어장치(600)는 상기 액체렌즈의 합착시 발생된 액체의 전체 퍼짐면적(A)을 산출하게 된다. 동시에 상기 제어장치는 정상적인 액체 퍼짐면적의 위치와 측정된 액체 퍼짐면적의 위치, 예를 들면, 정상적인 액체 퍼짐면적의 중심점(O)과 측정된 액체 퍼짐면적의 중심점(P) 사이의 거리(b)를 산출하게 된다.

그리고, 제어장치(600)는 측정된 액체의 퍼짐면적과 퍼짐면적의 위치가 정상적인 액체렌즈의 허용범위에 해당되는 것인지를 판단하여 액체렌즈의 합착유효성을 판단한다.

해당 액체렌즈가 불량 액체렌즈로 판단된 경우에 제어장치는 불량처리장치를 사용하여 불량제품을 관리하게 된다(S50). 그러면, 액체렌즈의 합착 유효성 검사가 종료하게 된다(S60).

이후에, 액체렌즈 검사장치는 검사중인 모든 액체렌즈에 대하여 합착 유효성을 검사하는 과정이 완료되었는지를 확인하기 위한 전체 검사를 하게 된다(S70). 구체적으로, 상기 전체검사는 하나의 트레이에 복수 개의 액체렌즈가 설치되어 있을 때, 측정되지 않은 액체렌즈가 있는지를 확인하는 단계를 포함한다. 측정되지 않은 액체렌즈가 있을 경우에는 액체렌즈의 합착 유효성 검사를 다시 실시하게 된다.

또한, 상기 전체검사는 액체렌즈의 내부에 기포를 비롯한 이물질이 포함되어 있는지를 검사하는 이물질 검사단계를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 제어장치는 측정센서에서 측정된 이미지를 바탕으로 상기 액체렌즈 내부에 이물질이 유입되었는지를 판단하게 된다. 이때에도 마찬가지로, 제어장치는 불량상태의 액체렌즈에 대하여는 불량처리장치를 사용하여 별도로 관리하게 된다.

다음으로, 액체렌즈에 대한 전체검사가 종료하게 되면, 액체렌즈 검사장치는 액체렌즈를 반출하게 된다(S80).

액체렌즈를 검사하는 방법은 상기 액체렌즈의 모든 제작공정이 끝난 후에 수 행될 수도 있고, 액체렌즈의 제작공정이 완료되기 전이라도 상기 액체렌즈의 합착과정 후에 수행될 수도 있다.

도 5 및 도 10을 참조하여, 액체렌즈의 합착 유효성 검사방법을 이용한 액체렌즈의 제조방법을 설명한다.

본 실시예에 따른 액체렌즈를 제작하기 위하여 서로 다른 물성을 가지는 두 종류의 액체를 렌즈몸체(110)에 충전한다(S100). 상기 액체를 충전하는 단계(S100)는 서로 다른 밀도를 가지는 액체를 상기 렌즈몸체(110)에 형성된 액체수용부(114)에 순차적으로 충전한다.

먼저 밀도가 큰 제1액체(141)를 충전하고, 상대적으로 밀도가 작은 제2액체(142)를 충전하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 즉, 밀도가 작은 제1액체를 충전하고 난 후에 밀도가 큰 제2액체를 충전해도 무방하다. 만약, 상기 제1액체가 먼저 충전되고, 제2액체가 충전된다면, 상기 액체들 사이의 밀도차에 의하여 렌즈몸체 내부에서 대류현상이 발생하게 된다.

그리고, 상기 액체수용부(114)에 충전되는 액체의 양은 실제 액체 수용부의 체적보다 많은 양이 충전되는 것이 바람직하다. 이는 커버 글래스(130)를 렌즈몸체(110)에 합착하는 과정에서 모세관 현상의 영향으로 액체의 퍼짐이 발생하더라도, 액체수용부 내부에는 액체가 완전히 충전되도록 하기 위함이다.

상기 액체를 충전한 후에는 렌즈몸체(110)와 커버 글래스(130)를 접착시키기 위한 실런트를 충전한다(S200). 상기 실런트(143)는 렌즈몸체에 형성된 실런트 수용부(113)에 충전된다. 그러나, 상기 실런트를 충전하는 단계는 상기 액체를 충전 한 후에 곧바로 수행될 수도 있지만, 상기 렌즈몸체와 커버 글래스가 합착된 후에 수행되더라도 무방하다.

다음으로, 상기 커버 글래스(130)와 렌즈몸체(110)를 합착시킨다.(S300). 상기 커버 글래스(130)와 렌즈몸체(110)를 합착하는 단계는 액체가 충전된 렌즈몸체의 상부에 상기 커버 글래스를 위치시키는 과정을 의미한다.

다음으로, 상기 렌즈의 합착 유효성을 판단하기 위하여 커버 글래스와 렌즈몸체의 합착시 상기 렌즈몸체의 외부로 흘러나오는 액체의 퍼짐정도를 측정한다(S400). 상기 액체의 퍼짐정도는 액체렌즈의 합착시 상기 액체수용부의 돌출부(115)의 끝단에서 상기 돌출부의 테두리 바깥방향으로 상기 액체가 이동된 거리를 측정함으로써 얻어질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 액체의 퍼짐정도는 상기 액체의 전체 퍼짐면적과 퍼짐면적의 중심점의 위치를 측정함으로써 얻어질 수 있다.

다음으로, 상기 액체의 퍼짐정도에 대한 측정값과 정상적인 액체렌즈에 있어서 액체의 퍼짐정도를 직접 비교함으로써 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단한다 (S600). 물론, 전술한 바와 같이 액체렌즈의 합착유효성을 판단하는 기준은 액체렌즈 내부에 수용된 액체의 명암도, 상기 액체를 통과하는 굴절각, 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 사이의 간격 등이 될 수 있다.

또한, 액체의 퍼짐정도에 따라 상기 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 산출하고(S500), 상기 산출된 간격이 정상적인 액체렌즈에서의 렌즈몸체와 커버글래스의 간격 허용범위에 포함되는지를 비교함으로써 상기 액체렌즈의 합착 유효성을 판단할 수도 있다(S600).

상기 액체렌즈의 합착 유효성에 대한 검사가 종료하면, 이물질 검사 등과 같은 추가적인 검사과정이 수행될 수 있다. 상기 액체렌즈에 대한 추가적인 검사과정을 통하여 해당 액체렌즈가 정상적인 제품으로 판단되면, 액체렌즈의 제조는 종료하게 된다.

본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상술한 본 발명에 따른 액체렌즈의 검사방법, 검사장치 및 이를 이용한 액체렌즈의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 커버 글래스와 렌즈몸체의 합착시 액체수용부에서 흘러나오는 액체의 퍼짐정도를 측정함으로써 액체렌즈의 합착 유효성을 간단하고 정확하게 검사할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 액체렌즈의 내부에 수용된 액체의 명암도를 측정함으로써 상기 액체렌즈 내부에 이물질이 포함되어 있는지를 확인하고 이를 바탕으로 액체렌즈의 합착유효성을 용이하게 검사할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 액체렌즈가 정상적으로 제조되었는지를 정확하게 검사함으로써 액체렌즈의 불량률을 줄이고, 제품의 신뢰성을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

셋째, 불량 액체렌즈를 관리하는 불량처리장치를 설치함으로써 액체렌즈를 보다 효율적으로 관리하고 보관할 수 있는 이점이 있다.

Claims (24)

1. 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 설정된 위치로 이동시키는 단계;

   상기 액체렌즈와 상대 이동되는 측정센서를 사용하여 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계; 그리고,

   상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 바탕으로 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 액체렌즈의 검사방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 판단하는 단계 후, 상기 액체렌즈가 정상인지를 확인하는 과정이 검사중인 모든 액체렌즈에 대하여 완료되었는지를 판단하는 전체검사단계를 더 포함하는 액체렌즈의 검사방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 판단하는 단계 후, 제조상태가 불량한 액체렌즈를 정상적인 액체렌즈와 구분될 수 있도록 처리하는 불량처리단계를 더 포함하는 액체렌즈의 검사방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 합착 유효성을 판단하는 단계는 상기 액체의 퍼짐정도에 대한 측정값과 정상적인 액체렌즈에 있어서 액체의 퍼짐정도를 직접 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 합착 유효성을 판단하는 단계는 측정된 액체의 퍼짐정도에 따라 상기 렌즈몸체와 커버 글래스 사이의 간격을 산출하고, 상기 산출된 간격과 정상적인 액체렌즈에서의 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체가 상기 몸체에 구비된 돌출부의 테두리 바깥방향으로 이동된 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 상면에서 바라본 액체렌즈의 이미지를 획득하고, 상기 합착유효성을 판단하는 단계는 상기 획득된 액체렌즈의 이미지와 정상적인 액체렌즈의 이미지를 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 직접 측정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 내부에 수용되어 있는 액체의 명암도를 측정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사방법.
11. 액체렌즈를 검사하기 위하여 상기 액체렌즈를 설정된 위치로 이동시키는 이동장치;

    상기 액체렌즈와 상대 이동가능하며 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 측정센서;그리고,

    상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 처리하여 상기 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 제어장치를 포함하는 액체렌즈의 검사장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제어장치의 판단에 따라 제조상태가 불량한 액체렌즈를 정상적인 액체렌즈와 구분될 수 있도록 처리하는 불량처리장치를 더 포함하는 액체렌즈의 검사장치.
13. 제11항에 있어서,

    상기 이동장치에 의하여 상기 액체렌즈가 이동될 수 있도록 액체렌즈와 상기 이동장치를 연결하는 중간연결부재를 더 포함하는 액체렌즈의 검사장치.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 측정센서는 상기 액체렌즈를 촬영하여 데이터를 획득하는 화상처리장치인 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사장치.
15. 삭제
16. 제12항에 있어서,

    상기 불량처리장치는 제조상태가 불량한 액체렌즈의 표면에 식별가능한 인식표시를 하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사장치.
17. 제12항에 있어서,

    상기 불량처리장치는 각각의 액체렌즈에 부여된 인식번호를 개별적으로 인식하고 각각에 액체렌즈에 대한 검사정보를 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 검사장치.
18. 제13항에 있어서,

    상기 중간연결부재는 상기 액체렌즈가 직접 고정되는 트레이와 상기 트레이가 설치되는 스테이지를 포함하는 액체렌즈의 검사장치.
19. 제18항에 있어서,

    상기 액체렌즈를 상기 트레이에 고정시키는 제1 고정장치와 상기 트레이를 상기 스테이지에 고정시키는 제2 고정장치를 더 포함하는 액체렌즈의 검사장치.
20. 서로 다른 물성을 가지는 두 종류 이상의 액체를 렌즈몸체에 형성된 액체수용부에 충전하는 단계;

    상기 렌즈몸체와 대응되는 커버 글래스를 상기 렌즈몸체에 합착시키는 단계;

    상기 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착후에 측정센서를 사용하여 액체렌즈의 렌즈몸체와 커버 글래스 합착시 발생된 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계;그리고,

    상기 측정센서에서 측정된 액체의 퍼짐정도에 관한 데이터를 바탕으로 상기 렌즈몸체와 커버 글래스의 합착 유효성을 판단하는 단계를 포함하는 액체렌즈의 제조방법.
21. 삭제
22. 제20항에 있어서,

    상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 액체렌즈의 내부에 수용되어 있는 액체의 명암도를 측정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법.
23. 제20항에 있어서,

    상기 액체의 퍼짐정도를 측정하는 단계는 상기 렌즈몸체와 커버글래스 사이의 간격을 직접 측정하는 것을 특징으로 하는 액체렌즈의 제조방법.
24. 제20항, 제22항, 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 합착시키는 단계 후, 합착된 상기 렌즈몸체와 커버 글래스 사이로 실런트를 공급하는 단계를 더욱 포함하는 액체렌즈의 제조방법.

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