KR101166417B1 - Auto focusing apparatus - Google Patents

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KR101166417B1 KR1020100133443A KR20100133443A KR101166417B1 KR 101166417 B1 KR101166417 B1 KR 101166417B1 KR 1020100133443 A KR1020100133443 A KR 1020100133443A KR 20100133443 A KR20100133443 A KR 20100133443A KR 101166417 B1 KR101166417 B1 KR 101166417B1
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Abstract

본 발명은 피이송물의 위치가 변동되더라도 신속한 포커싱이 이루어짐과 동시에 정확한 포커싱에 의한 검사신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 오토포커싱장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이송라인(L) 상의 피이송물(W)에 광원을 조사한 후에 이 광원에 의한 반사광을 검출하여 자동적으로 초점을 조절하도록 된 오토포커싱장치에 있어서; 조사거리에 따라 수렴 또는 확산되어 라인광 또는 일정 단면적을 갖는 면적광을 형성하도록 라인형태의 레이저빔을 조사하는 광원조사부(31)와; 상기 광원조사부(31)에 의한 광경로 상에 위치되어 확산 조사되는 면적광을 평행면적광으로 변환하도록 된 평행광렌즈(33)와; 이 평행광렌즈(33)의 전단 또는 후단에 구비되어 광원의 일부를 차단하도록 된 광차단부재(34)와; 상기 평행광렌즈(33)에 의한 평행면적광이 통과되도록 구비되어 상기 피이송물(W)을 포커싱하도록 된 대물렌즈부(35)와; 상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제1 광경로 상에 배치된 포커싱검출부(36)와; 상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제2 광경로 상에 배치된 카메라부(37)와; 상기 대물렌즈부(35)와 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37) 사이에 개재되어 광원의 진행경로를 변경하거나 광원을 통과하도록 된 미러부(38)와; 상기 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37)에 의한 감지신호 또는 이미지에 따라 상기 대물렌즈부(35)의 포커싱을 조절하도록 제어하는 컨트롤러(39)를 포함하여 이루어지는 오토포커싱장치가 제공된다.The present invention relates to an autofocusing apparatus capable of significantly increasing the inspection reliability by accurate focusing at the same time, even if the position of the object to be conveyed is changed.
According to the present invention, there is provided an autofocusing device configured to automatically adjust focus by detecting a reflected light by the light source after irradiating a light source to the object to be transported on the transfer line (L); A light source irradiator 31 for irradiating a line-shaped laser beam to converge or diffuse according to the irradiation distance to form line light or area light having a predetermined cross-sectional area; A parallel light lens 33 positioned on an optical path by the light source irradiator 31 to convert area light diffused and irradiated into parallel area light; A light blocking member 34 provided at the front end or the rear end of the parallel light lens 33 to block a part of the light source; An objective lens unit 35 provided to pass parallel area light by the parallel light lens 33 so as to focus the object to be transferred; A focusing detection unit (36) disposed on a first optical path of the reflected light by the object (W); A camera portion 37 disposed on a second optical path of reflected light by the object to be transferred; A mirror unit 38 interposed between the objective lens unit 35 and the focusing detection unit 36 or the camera unit 37 to change a traveling path of the light source or to pass through the light source; There is provided an autofocusing device including a controller (39) for controlling the focusing of the objective lens unit (35) in accordance with a detection signal or an image by the focusing detection unit (36) or the camera unit (37).

Description

오토포커싱장치{Auto focusing apparatus}Auto focusing apparatus

본 발명은 오토포커싱장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피이송물의 위치가 변동되더라도 신속한 포커싱이 이루어짐과 동시에 정확한 포커싱에 의한 검사신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 오토포커싱장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an autofocusing apparatus, and more particularly, to an autofocusing apparatus capable of rapidly increasing the reliability of inspection by accurate focusing at the same time, even if the position of the object to be conveyed is changed.

일반적으로 LCD나 PDP패널, 글래스, 필름, 웨이퍼 또는 기판 등(이하 "피이송물"이라 함)의 제조공정 중에 피이송물의 표면상에 발생된 스크래치 또는 이물질을 검사하거나 패널의 평탄도나 회로패턴 등을 검사하기 위해 카메라와 그에 부가되는 광학모듈을 포함하는 오토포커싱장치를 사용하게 된다.In general, during the manufacturing process of LCD, PDP panel, glass, film, wafer, or substrate (hereinafter referred to as "consignment"), it inspects the scratches or foreign substances generated on the surface of the consignment, or the flatness or circuit pattern of the panel. In order to examine the use of an autofocusing device comprising a camera and an optical module attached thereto.

이러한 종래의 오토포커싱장치 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 오토포커싱장치는 대개 피이송물(W)이 고속으로 이동되는 이송라인(L) 상에 구비되는 것으로, 레이저빔과 같은 광원을 조사하도록 된 광원조사부(11)가 구비되고, 이 광원조사부(11)에 의한 광원은 프리즘(12)을 거쳐 적어도 하나의 볼록렌즈를 포함하는 렌즈조립체(13)로 입사되며, 이 렌즈조립체(13)를 통과한 입사광은 상기 피이송물(W)의 표면에서 반사되어 다시 상기 렌즈조립체(13)를 통과하여 그 상부에 구비된 광학부재(14)를 통과 또는 반사되게 된다.An example of such a conventional auto focusing apparatus will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a conventional autofocusing apparatus is generally provided on a transfer line L in which a conveyed object W is moved at high speed, and is provided with a light source irradiator 11 for irradiating a light source such as a laser beam. And a light source by the light source irradiator 11 is incident to the lens assembly 13 including the at least one convex lens through the prism 12, and the incident light passing through the lens assembly 13 is Reflected from the surface of the object (W) is passed through the lens assembly 13 to pass or reflect through the optical member 14 provided thereon.

이때에, 상기 광학부재(14)는 빛의 일부는 통과시킴과 동시에 일부를 반사시키도록 된 하프미러나 이에 동등한 기능을 가진 광학요소로 구성된 것이고, 이러한 광학부재(14)를 통과한 빛은 카메라(15)에 포착되어 상기 피이송물(W)에 대한 촬영이 이루어지게 되며, 또한 상기 광학부재(14)에 의해 반사된 빛은 그 광경로상에 위치된 광원검출센서(16)로 입사되어 그에 의해 설정된 기준점으로부터 검출된 이미지 스폿의 벗어난 정도를 감지하도록 되어 있다.At this time, the optical member 14 is composed of a half-mirror or an optical element having a function equivalent thereto to reflect a portion of the light while passing a portion of the light, the light passing through the optical member 14 is a camera Captured by the (15) is taken of the object to be transported (W), and the light reflected by the optical member 14 is incident to the light source detection sensor 16 located on the optical path The deviation of the detected image spot from the set reference point is thereby detected.

이와 같은 종래의 오토포커싱장치는 상기 광원검출센서(16)에 의해 검출된 스폿형태의 이미지가 그 설정된 기준점으로부터 벗어난 정도를 감지하면 이를 도시되지 않은 컨트롤러에 의해 상기 렌즈조립체(13)의 피이송물(W)에 대한 포커싱을 자동적으로 맞추도록 되어 있으며, 또한 상기 카메라(15)에 의해 촬영된 이미지가 선명하지 않은 경우에 역시 상기 컨트롤러에 의해 상기 렌즈조립체(13)에 대한 오토포커싱을 행하도록 된 것이다.Such a conventional auto focusing device detects the degree of spot-shaped image detected by the light source detection sensor 16 deviating from the set reference point, and then transfers the object of the lens assembly 13 by a controller (not shown). The focusing for (W) is automatically adjusted, and if the image photographed by the camera 15 is not clear, the controller also performs autofocusing on the lens assembly 13. will be.

하지만, 이러한 종래의 오토포커싱장치에 의하면, 상기 광원조사부(11)에 의해 조사되는 광원이 스폿형태의 레이저빔을 사용하도록 구성된 것으로, 이러한 스폿형태의 광원(이하"점광원"이라 함)을 사용하는 경우에는 상기 피이송물의 표면에 스폿형태로 포커싱이 형성되며, 이러한 점광원은 그 크기가 상대적으로 작아서 상기 피이송물(W)의 표면상에 슬릿이나 요철 등과 같은 스크래치 등에 의해 빛이 산란 또는 흡수되는 문제점이 발생될 뿐만 아니라 이에 의해 상기 광원검출센서(16)에 의해 정상적인 레이저스폿을 얻을 수 없게 되어 작동상의 문제점이 있는 것이다.However, according to the conventional autofocusing apparatus, the light source irradiated by the light source irradiator 11 is configured to use a spot-type laser beam, and such a spot-type light source (hereinafter referred to as "point light source") is used. In this case, the focusing is formed on the surface of the object to be transported in the form of spots, and the point light source is relatively small in size, so that light is scattered or scattered on the surface of the object to be transported by scratches such as slits or irregularities. Not only the problem of absorption is generated but also a normal laser spot cannot be obtained by the light source detection sensor 16, thereby operating problems.

또한 전술된 바와 같은 점광원은 포커싱영역이 매우 좁으므로 상기 피이송물(W)의 위치변동에 따른 상기 광원검출센서(16)에 의해 수신되는 스폿이미지의 변위가 매우 클 뿐만 아니라 그에 따라 고속으로 이동되는 피이송물(W)에 대한 상기 렌즈조립체(13)의 오토포커싱에 시간이 많이 소요되거나 상 자체의 위치를 찾지 못하는 경우가 발생하여 신속하고 정확한 포커싱이 어려운 단점이 있는 것이다. In addition, since the point light source as described above has a very narrow focusing area, the displacement of the spot image received by the light source detection sensor 16 according to the positional change of the object to be transported (W) is very large and accordingly high speed. Autofocusing of the lens assembly 13 with respect to the object to be moved (W) takes a long time or the case where the position of the image itself can not be found, it is difficult to fast and accurate focusing.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 포커싱영역을 확대하도록 구비될 뿐만 아니라 피검사물의 위치변동에 따른 검출된 이미지의 변위를 최소화도록 구비되어 신속한 포커싱이 이루어짐과 동시에 정확한 포커싱에 의한 검사신뢰성을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 오토포커싱장치를 제공하는 것이다.
The present invention is to solve the above-described problems, the present invention is provided not only to enlarge the focusing area but also to minimize the displacement of the detected image due to the positional change of the inspected object to achieve fast focusing and accurate It is an object of the present invention to provide an autofocusing apparatus capable of significantly increasing inspection reliability by focusing.

본 발명의 특징에 따르면, 이송라인(L) 상의 피이송물(W)에 광원을 조사한 후에 이 광원에 의한 반사광을 검출하여 자동적으로 초점을 조절하도록 된 오토포커싱장치에 있어서;According to a feature of the present invention, an autofocusing device configured to automatically adjust focus by detecting a reflected light by the light source after irradiating a light source to the object to be transported on the transfer line (L);

조사거리에 따라 수렴 또는 확산되어 라인광 또는 일정 단면적을 갖는 면적광을 형성하도록 라인형태의 레이저빔을 조사하는 광원조사부(31)와;A light source irradiator 31 for irradiating a line-shaped laser beam to converge or diffuse according to the irradiation distance to form line light or area light having a predetermined cross-sectional area;

상기 광원조사부(31)에 의한 광경로 상에 위치되어 확산 조사되는 면적광을 평행면적광으로 변환하도록 된 평행광렌즈(33)와;
이 평행광렌즈(33)의 전단 또는 후단에 구비되어 평행면적광이 반원형 단면 형태로 조사되도록 광원의 일부를 차단하는 광차단부재(34)와;
상기 광차단부재(34)에 의해 반원형 단면 형태로 조사되는 광이 통과되도록 구비되어 상기 피이송물(W)을 포커싱하도록 된 대물렌즈부(35)와;A parallel light lens 33 positioned on an optical path by the light source irradiator 31 to convert area light diffused and irradiated into parallel area light;
A light blocking member 34 provided at a front end or a rear end of the parallel light lens 33 to block a part of the light source so that the parallel area light is irradiated in a semicircular cross-sectional shape;
An objective lens unit 35 provided to pass light irradiated in a semicircular cross-sectional shape by the light blocking member 34 to focus the object to be transferred;

상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제1 광경로 상에 배치되어 라인 또는 반원형 형태의 이미지를 검출하도록 된 포커싱검출부(36)와;A focusing detector (36) disposed on a first optical path of reflected light by the object (W) to detect an image of a line or semi-circular shape;

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상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제2 광경로 상에 배치된 카메라부(37)와;A camera portion 37 disposed on a second optical path of reflected light by the object to be transferred;

상기 대물렌즈부(35)와 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37) 사이에 개재되어 광원의 진행경로를 변경하거나 광원을 통과하도록 된 미러부(38)와;A mirror unit 38 interposed between the objective lens unit 35 and the focusing detection unit 36 or the camera unit 37 to change a traveling path of the light source or to pass through the light source;

상기 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37)에 의한 감지신호 또는 이미지에 따라 상기 대물렌즈부(35)의 포커싱을 조절하도록 제어하는 컨트롤러(39)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치가 제공된다.
An auto focusing apparatus comprising a controller 39 for controlling the focusing of the objective lens unit 35 according to a detection signal or an image by the focusing detection unit 36 or the camera unit 37. Is provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 광원조사부(31)와 평행광렌즈(33) 사이에는 상기 광원조사부(31)에 의해 조사되는 광원을 집광하도록 된 반원형 단면을 갖는 막대형상의 반실린더렌즈(32)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치가 제공된다.
According to another feature of the present invention, between the light source irradiator 31 and the parallel light lens 33, a rod-shaped semi-cylindrical lens 32 having a semi-circular cross section for condensing the light source irradiated by the light source irradiator 31. There is provided an autofocusing device, characterized in that is further provided.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 대물렌즈부(35)는 서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈(41~43)가 장착된 터릿(40)이 구비된 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치가 제공된다.
According to another feature of the invention, the objective lens unit 35 is provided with an auto focusing device, characterized in that the turret 40 is equipped with a plurality of objective lenses (41 ~ 43) having a different magnification is provided. do.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 광원조사부(31)에 의한 광원이 점광원이 아닌 라인 또는 면형태의 광원을 조사하도록 구비됨으로써, 상기 대물렌즈부(35)에 의해 상기 피이송물(W) 상에 형성되는 포커싱이 점형태가 아닌 라인 또는 면형태의 포커싱영역을 형성하게 되며, 이에 의해 상기 피이송물(W)에 대한 포커싱이 용이할 뿐만 아니라 상기 피이송물(W)의 표면상에 슬릿이나 요철과 같은 스크래치나 이물질 등에 의한 빛의 산란 또는 흡수에 의해서도 방해됨이 없이 원활한 포커싱이 가능한 장점이 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the light source by the light source irradiator 31 is provided so as to irradiate a light source in the form of a line or a surface instead of a point light source, thereby the object to be transferred (W) by the objective lens unit 35 The focusing formed on the line forms a focusing area in the form of a line or a face rather than a dot, thereby facilitating focusing on the object to be transported (W) as well as on the surface of the object to be transported (W). It is an advantage that smooth focusing is possible without being disturbed by scattering or absorption of light due to scratches or foreign substances such as slits or irregularities.

또한 본 발명은 상기 광원조사부(31)에 의한 광원을 평행광렌즈(33)에 의해 평행면적광으로 변환하도록 구비되고, 이 평행광렌즈(33)의 전단 또는 후단에는 광원의 일부를 차단하도록 광차단부재(34)가 구비됨으로써, 피이송물(W)의 위치변동에 따른 포커싱검출부(34)에 의한 이미지를 구별이 용이하도록 서로 다른 형상으로 검출하여 상기 대물렌즈부(35)의 포커싱 조절이 용이하여 신속하면서도 정확한 포커싱이 가능한 장점이 있다.
In addition, the present invention is provided to convert the light source by the light source irradiator 31 into parallel area light by the parallel light lens 33, the light blocking to block a part of the light source at the front or rear end of the parallel light lens 33. Since the member 34 is provided, the focusing of the objective lens unit 35 can be easily adjusted by detecting different shapes of the image by the focusing detection unit 34 according to the positional change of the object to be transferred. The advantage is that fast and accurate focusing is possible.

도 1은 종래의 오토포커싱장치 일례를 도시한 개념도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 단면도 1 is a conceptual diagram showing an example of a conventional auto focusing device
2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a configuration according to an embodiment of the present invention

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, description will be made with reference to the accompanying drawings.

도 2와 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 개념도와 단면도를 나타낸 것으로, 도 2의 (a)는 후술되는 광원조사부(31)의 광원이 피이송물(W)에 입사되는 입사경로를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 상기 피이송물(W)로부터 반사된 광원의 반사경로를 나타낸 것이다. 2 and 3 are a schematic view and a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is the incident of the light source of the light source irradiation unit 31 to be described later incident to the object to be transported (W) The path is shown, and FIG. 2 (b) shows the reflection path of the light source reflected from the object (W).

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오토포커싱장치는 이송라인(L) 상에서 고속으로 이송되는 피이송물(W)에 광원을 조사한 후에, 이 광원에 의한 반사광을 검출하여 상기 피이송물(W)에 대한 포커싱을 자동적으로 조절하도록 된 것으로, 소정의 길이와 두께를 갖는 슬릿을 통해 라인형태의 레이저빔을 조사하도록 광원조사부(31)가 구비되는데, 이때에 상기 광원조사부(31)는 길이에 비해 두께(대략 길이의 1/1000배 정도)가 현저히 작은 라인형태의 레이저빔을 조사하도록 구비됨과 동시에 내부에 구비된 렌즈 등에 의해 일정 조사거리에서 광원이 수렴하여 라인광 형태의 포커싱이 이루어지고, 이후에 라인광이 확산하여 조사거리가 멀어짐에 따라 점차 확대되는 단면적을 갖는 면적광을 이루도록 구비되어 있다.As shown in Figures 2 and 3, the autofocusing apparatus of the present invention, after irradiating a light source to the object to be transported (W) at high speed on the transfer line (L), by detecting the reflected light by the light source In order to automatically adjust the focusing on the conveyance (W), the light source irradiator 31 is provided to irradiate a laser beam in the form of a line through a slit having a predetermined length and thickness, wherein the light source irradiator 31 ) Is provided to irradiate a line-shaped laser beam whose thickness (approximately 1/1000 times the length) is significantly smaller than the length, and at the same time, the light source converges at a certain irradiation distance by a lens provided therein so that the line-type focusing is performed. After this, the line light is diffused to provide an area light having a cross-sectional area that gradually increases as the irradiation distance increases.

이러한 광원조사부(31)에 의해 조사된 광원의 광경로 상에는 면적광을 수광하여 평행면적광 형태의 광원을 조사하도록 된 평행광렌즈(33)가 구비되는데, 이 평행광렌즈(33)는 대략 원통형상의 단관체 형상으로 구비된 통상의 튜브렌즈로 구비되는 것이 바람직하며, 이러한 평행광렌즈(33)는 상기 광원조사부(31)에 의해 조사된 광원을 수광하도록 위치되어 확산되는 면적광으로 일부가 통과되면서 소정의 조사거리에 걸쳐 일정한 원형단면을 갖는 광원인 평행면적광을 형성하게 된다.On the optical path of the light source irradiated by the light source irradiator 31, there is provided a parallel light lens 33 for receiving area light and irradiating a light source in the form of parallel area light. The parallel light lens 33 has a substantially cylindrical shape. It is preferable to be provided with a conventional tube lens provided in the form of a single tube, such a parallel light lens 33 is positioned so as to receive a light source irradiated by the light source irradiator 31, while passing a part of the area light diffused. Parallel area light, which is a light source having a constant circular cross section, is formed over a predetermined irradiation distance.

여기에서 상기 광원조사부(31)와 평행광렌즈(33) 사이의 광경로 상에는 상기 광원조사부(31)에 의한 광원을 집광하도록 반실린더렌즈(32)가 더 구비되는 것이 바람직하며, 이러한 반실린더렌즈(32)는 대략적으로 반원형 단면을 갖는 막대형상을 이루는 것으로, 상기 광원조사부(31) 측에 편평한 면이 위치되어 상기 라인광조사부(31)에 의한 광원이 입사되어 전방의 반원곡면을 통과하면서 확산되는 라인광 또는 면적광을 확산정도를 줄여 집광된 상태의 라인광 또는 면적광을 상기 평행광렌즈(33) 측으로 조사하도록 되어 있다. 그러므로 이러한 반실린더렌즈(32)가 더 구비된 경우에는 후술되는 대물렌즈부(35)를 통과하는 광량을 증대시켜 피이송물(W)에 대한 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있게 된다.Here, it is preferable that a half cylinder lens 32 is further provided on the optical path between the light source irradiator 31 and the parallel optical lens 33 so as to focus the light source by the light source irradiator 31. 32 is formed in a bar shape having a semi-circular cross section, and a flat surface is positioned on the light source irradiating part 31 side so that a light source is incident by the line light irradiating part 31 and diffuses while passing through the front semicircular curved surface. The line light or area light is reduced in the degree of diffusion, and the line light or area light in the focused state is irradiated to the parallel light lens 33 side. Therefore, when the semi-cylinder lens 32 is further provided, the amount of light passing through the objective lens unit 35 to be described later may be increased to obtain a clearer image of the object to be transported (W).

한편, 상기 평행광렌즈(33)에 의해 형성된 평행면적광은 일정 단면적으로 갖는 면적광 형태로 상기 피이송물(W)을 포커싱하도록 된 대물렌즈부(35)에 입사되어 상기 피이송물(W) 표면에 라인 또는 소정의 면적으로 포커싱영역을 형성하게 되며, 상기 피이송물(W)에 의한 반사광은 다시 상기 대물렌즈부(35)를 통과하여 후술되는 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37)에 입사되어 상기 피이송물(W)에 대한 이미지를 형성하게 된다.On the other hand, the parallel area light formed by the parallel optical lens 33 is incident on the objective lens unit 35 for focusing the object to be transferred in the form of area light having a predetermined cross-sectional area, and thus the object to be transported (W). A focusing area is formed on the surface by a line or a predetermined area, and the reflected light by the object W passes again through the objective lens part 35 to focus later detection part 36 or camera part 37 which will be described later. It is incident on the to form an image for the object (W).

이때에, 상기 포커싱검출부(36)는 상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제1 광경로 상에 배치되고, 상기 카메라부(37)는 상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제2 광경로 상에 배치되는데, 이를 위해 상기 대물렌즈부(35)와 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37) 사이에는 반사광의 진행경로를 변경하거나 광원을 통과하도록 된 미러부(38)가 구비되어 있으며, 상기 미러부(38)는 입사된 광원의 일부를 반사시킴과 동시에 다른 일부를 통과시키도록 된 부분반사 특성을 갖는 하프미러 또는 이와 동등한 기능을 가진 광학요소를 구비되는 것이 바람직하다.At this time, the focusing detection unit 36 is disposed on the first optical path of the reflected light by the object to be transported (W), the camera unit 37 is a second of the reflected light by the object to be transported (W) Is disposed on the optical path, for this purpose, between the objective lens unit 35 and the focusing detection unit 36 or the camera unit 37 is provided with a mirror unit 38 to change the path of the reflected light or to pass through the light source. In addition, the mirror 38 is preferably provided with a half mirror having a partial reflection characteristic to reflect a part of the incident light source and pass another part, or an optical element having a function equivalent thereto.

또한 이와 같은 미러부(38)에서 부분적으로 반사된 반사광은 상기 포커싱검출부(36)로 입사되어 포커싱 상태에 대한 검출이 이루어지고, 또한 상기 미러부(38)를 그대로 통과한 반사광은 상기 카메라부(39)에 포착되어 상기 피이송물(W)에 대한 이미지 촬영이 이루어지게 된다.In addition, the reflected light partially reflected by the mirror unit 38 is incident to the focusing detection unit 36 to detect the focusing state, and the reflected light passing through the mirror unit 38 as it is is the camera unit ( 39) to capture the image of the object (W).

이때에, 상기 포커싱검출부(36)에 의해 검출된 이미지는 라인 또는 소정의 면적으로 갖는 원형이나 타원형 형태를 취하게 되는데, 상기 대물렌즈부(35)와 피이송물(W) 간의 포커싱이 맞는 경우에는 기준 위치에 라인형태로 나타나고, 포커싱이 맞지 않은 경우에는 기준 위치에서 벗어나 원형이나 타원형 형태로 나타나며, 포커싱이 맞지 않는 경우에는 후술되는 컨트롤러(39)(도 3에 도시됨)에 의해 검출된 이미지가 라인형태를 취하도록 상기 대물렌즈부(35)를 조절하여 오토포커싱을 제어하게 된다.At this time, the image detected by the focusing detection unit 36 takes the form of a circle or oval having a line or a predetermined area, when the focusing between the objective lens unit 35 and the object to be transferred (W) is correct. It appears in the form of a line at the reference position, and if the focusing is not matched out of the reference position appears in a circular or elliptical shape, if the focusing is not matched, the image detected by the controller 39 (shown in Figure 3) to be described later Autofocusing is controlled by adjusting the objective lens unit 35 so as to take a line shape.

여기에서, 상기 평행광렌즈(33)의 전방에는 상기 반실린더렌즈(32)를 통과한 면적광의 일부를 차단하도록 광차단부재(34)가 구비되는데, 이 광차단부재(34)는 원통형상의 평행광렌즈(33)의 일부를 차단하도록 반원형 형태로 된 판형상으로 구비되며, 이 광차단부재(40)는 상기 평행광렌즈(33)에 의해 반원형 형태의 면적광을 상기 대물렌즈부(35)에 입사시키도록 구비된 것이다. Here, the light blocking member 34 is provided in front of the parallel light lens 33 to block a part of the area light passing through the half cylinder lens 32, and the light blocking member 34 has a cylindrical parallelism. It is provided in a plate shape of a semi-circular shape to block a part of the optical lens 33, the light blocking member 40 is a semi-circular area light by the parallel optical lens 33 to the objective lens unit 35 It is provided to be incident to.

이와 같이 광차단부재(34)가 구비된 경우에는 상기 포커싱검출부(36)에 의해 검출된 이미지가 라인 또는 반원형 형태를 취하게 되는데, 전술된 바와 같이 피이송물(W)이 상기 대물렌즈부(35)에 대해 기준 거리에서 포커싱(F0)이 이루어진 경우에는 상기 포커싱검출부(36)에 의해 기준 위치에 라인 형태의 이미지(I0)가 나타나고, 포커싱이 이루어지지 않은 경우에서는 피이송물(W)이 상기 대물렌즈부(35)에 대해 기준 거리에 비해 짧은 거리에 위치(F1)된 경우에 상기 포커싱검출부(36)에 의해 기준 위치에서 벗어나 반원형태의 이미지(I1)가 나타나며, 또한 피이송물(W)이 상기 대물렌즈부(35)에 대해 기준 거리에 비해 먼 거리에 위치(F2)된 경우에 상기 포커싱검출부(36)에 의해 기준 위치에서 벗어나 반원형태의 이미지(I2)가 나타나게 된다.When the light blocking member 34 is provided as described above, the image detected by the focusing detection unit 36 takes the form of a line or a semicircular shape. As described above, the object to be transferred W is the object lens unit ( In the case where focusing F 0 is made at the reference distance with respect to 35, the focusing detection unit 36 shows a line-shaped image I 0 at the reference position, and when the focusing is not performed, the object to be transferred W ) Is positioned at a short distance F 1 relative to the objective lens 35 with respect to the objective lens 35, the semi-circular image I 1 appears out of the reference position by the focusing detection unit 36, and When the object to be transported (W) is located at a distance F 2 with respect to the objective lens unit 35 relative to the reference distance, the focusing detection unit 36 is separated from the reference position by the semi-circular image (I 2) ) Will appear.

이처럼 광차단부재(34)가 구비되면 포커싱이 이루어지지 않은 경우에 원형이나 타원형이 아닌 반원 형태의 이미지가 나타나게 될 뿐만 아니라 포커싱 거리에 따라 반원이미지가 좌우 또는 상하로 반전되어 나타나므로, 피이송물의 위치변동이 기준 포커싱거리에 비해 가까운 거리 또는 먼 거리에 있는지를 신속하게 판단할 수 있게 된다.When the light blocking member 34 is provided as described above, when the focusing is not performed, not only the circular or elliptical semicircle-shaped image is displayed but also the semicircular image is inverted left and right or up and down depending on the focusing distance. It is possible to quickly determine whether the positional change is close or far from the reference focusing distance.

반면에 전술된 바와 같이 상기 광차단부재(34)가 구비되지 않은 경우에는 포커싱거리가 짧은 경우나 긴 경우에 관계없이 상기 포커싱검출부(36)에 의해 동일한 형상의 원형 또는 타원형으로 이미지가 검출되는데, 이는 피이송물(W)의 위치가 기준 포커싱 거리에서 가까운 거리에 있는지 또는 먼 거리에 있는지를 판단할 수 없어 상기 대물렌즈부(35)를 상하로 이동하여 포커싱 위치를 찾음으로 인해 포커싱 속도가 느려지게 된다.On the other hand, as described above, when the light blocking member 34 is not provided, the image is detected by the focusing detection unit 36 in a circular or elliptical shape regardless of whether the focusing distance is short or long. This is because it is not possible to determine whether the position of the object to be transported (W) is close to or far from the reference focusing distance, the focusing speed is slowed down by moving the objective lens unit 35 up and down to find a focusing position. It becomes.

이와 같은 본 발명에 대한 보다 상세한 구성을 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다. 도시된 바와 같이, 내부에 각각 챔버가 형성된 제1 하우징(20)과 제2 하우징(21)이 연통공(22)에 의해 연통되도록 구비되는데, 상기 제1 하우징(20)에는 일측에 상기 반실린더렌즈(32)가 경통(23)에 의해 수직방향으로 결합되고, 상기 광원조사부(31)는 상기 경통(23)에 일체로 구비되어 상기 반실린더렌즈(32)에 광원을 조사하도록 구비되거나 또는 상기 경통(23)에 이격된 상태로 구비되게 된다.The more detailed configuration of the present invention as described above with reference to Figure 3 as follows. As shown, each of the first housing 20 and the second housing 21 having a chamber formed therein is provided to be communicated by the communication hole 22, the first housing 20, the half cylinder on one side The lens 32 is coupled in the vertical direction by the barrel 23, the light source irradiator 31 is provided integrally to the barrel 23 is provided to irradiate the light source to the half cylinder lens 32 or the The barrel 23 is provided to be spaced apart.

또한 상기 제1 하우징(20) 내부에는 상기 반실린더렌즈(32)에 대해 직교하도록 수평방향으로 위치된 상기 평행광렌즈(33)와 이 평행광렌즈(33)의 전방에 결합된 광차단부재(34)가 내장되고, 또한 상기 제1 하우징(20)의 내부 일측에는 상기 반실린더렌즈(32)에 의한 광원을 상기 평행광렌즈(33)로 전반사시키기 위한 반사경(24)이 구비되어 있다.In addition, the parallel optical lens 33 positioned in the horizontal direction so as to be perpendicular to the half cylinder lens 32 and the light blocking member coupled to the front of the parallel optical lens 33 in the first housing 20. 34 is provided, and a reflection mirror 24 for totally reflecting the light source by the half cylinder lens 32 to the parallel light lens 33 is provided at one inner side of the first housing 20.

또한 상기 제1 하우징(20)과 제2 하우징(21)에는 상기 평행광렌즈(33)의 전방에 위치되도록 미러부(38)가 내장되는데, 상기 미러부(38)는 상기 제1 하우징(20)에 내장되는 제1 하프미러(38a)와, 상기 제2 하우징(21)에 수직방향으로 배치되는 제2 및 제3 하프미러(38b,38c)로 이루어져 있다. In addition, the first housing 20 and the second housing 21 has a mirror portion 38 is built so as to be located in front of the parallel optical lens 33, the mirror portion 38 is the first housing 20 The first half mirror (38a) and the second and third half mirrors (38b, 38c) disposed perpendicular to the second housing (21).

또한 상기 제2 하우징(21)에는 하단부에 상기 대물렌즈부(35)가 구비되고, 하단 측면에 외부광이 유입되도록 된 광유입구(25)가 구비되며, 상기 카메라부(37)는 상기 대물렌즈부(35)에 대향되도록 상기 제2 하우징(21)의 상단에 결합되며, 상기 포커싱검출부(36)는 상기 제1 하프미러(38a)에 대응되도록 상기 제1 하우징(20)에 결합되는데, 이 포커싱검출부(36)는 메모리가 내장된 카메라 형태로 구비되어 있다. In addition, the second housing 21 is provided with the objective lens unit 35 at a lower end thereof, and a light inlet 25 for allowing external light to flow into the lower side thereof, and the camera unit 37 has the objective lens. It is coupled to the upper end of the second housing 21 to face the part 35, the focusing detection unit 36 is coupled to the first housing 20 to correspond to the first half mirror 38a, The focusing detection unit 36 is provided in the form of a camera with a built-in memory.

또한 상기 컨트롤러(39)는 상기 하우징(20,21)의 일측에 위치되어 상기 대물렌즈부(35)와 포커싱검출부(36) 및 카메라부(37) 등에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 대물렌즈부(35)에는 상기 컨트롤러(39)에 의해 오토포커싱이 가능하도록 구동모터가 내장되어 있다. 여기에서 상기 대물렌즈부(35)는 서로 다른 배율로 상기 피이송물(W)에 대한 포커싱이 이루어지도록 터릿(40) 상에 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈(41~43)가 구비되는 것이 바람직하며, 이러한 경우에는 상기 피이송물(W)에 대한 이미지를 확대하거나 선명하게 검출하여 보다 정확한 검사를 행할 수 있게 된다.In addition, the controller 39 is located at one side of the housing 20, 21 and is electrically connected to the objective lens unit 35, the focusing detection unit 36, the camera unit 37, and the like. The drive motor 35 is embedded in the 35 to enable autofocusing by the controller 39. Here, the objective lens unit 35 is provided with a plurality of objective lenses 41 to 43 having different magnifications on the turret 40 so as to focus the transfer object W at different magnifications. In this case, it is possible to perform an accurate inspection by enlarging or clearly detecting an image of the object to be transported (W).

이상에서 설명되지 않은 부호는 상기 포커싱검출부(36)와 카메라부(37)를 하우징(20,21)에 장착시키기 위한 경통(26,27)과 이 경통(26,27)의 단부에 구비되어 상기 피이송물(W)에 의한 반사광을 평행광 형태로 변환하도록 된 튜브렌즈(28,29)를 나타낸 것이며, 이 튜브렌즈(28,29)는 상기 평행광렌즈에 유사한 것이다.
Reference numerals not described above are provided at barrels 26 and 27 and end portions of the barrels 26 and 27 for mounting the focusing detection unit 36 and the camera unit 37 to the housings 20 and 21. The tube lenses 28 and 29 are adapted to convert the reflected light by the object W into parallel light form, which are similar to the parallel light lens.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

Claims (3)

이송라인(L) 상의 피이송물(W)에 광원을 조사한 후에 이 광원에 의한 반사광을 검출하여 자동적으로 초점을 조절하도록 된 오토포커싱장치에 있어서;
조사거리에 따라 수렴 또는 확산되어 라인광 또는 일정 단면적을 갖는 면적광을 형성하도록 라인형태의 레이저빔을 조사하는 광원조사부(31)와;
상기 광원조사부(31)에 의한 광경로 상에 위치되어 확산 조사되는 면적광을 평행면적광으로 변환하도록 된 평행광렌즈(33)와;
이 평행광렌즈(33)의 전단 또는 후단에 구비되어 평행면적광이 반원형 단면 형태로 조사되도록 광원의 일부를 차단하는 광차단부재(34)와;
상기 광차단부재(34)에 의해 반원형 단면 형태로 조사되는 광이 통과되도록 구비되어 상기 피이송물(W)을 포커싱하도록 된 대물렌즈부(35)와;
상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제1 광경로 상에 배치되어 라인 또는 반원형 형태의 이미지를 검출하도록 된 포커싱검출부(36)와;
상기 피이송물(W)에 의한 반사광의 제2 광경로 상에 배치된 카메라부(37)와;
상기 대물렌즈부(35)와 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37) 사이에 개재되어 광원의 진행경로를 변경하거나 광원을 통과하도록 된 미러부(38)와;
상기 포커싱검출부(36) 또는 카메라부(37)에 의한 감지신호 또는 이미지에 따라 상기 대물렌즈부(35)의 포커싱을 조절하도록 제어하는 컨트롤러(39)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치.
An autofocusing device adapted to automatically adjust focus by detecting light reflected by the light source after irradiating a light source to the object to be transported W on the conveying line L;
A light source irradiator 31 for irradiating a line-shaped laser beam to converge or diffuse according to the irradiation distance to form line light or area light having a predetermined cross-sectional area;
A parallel light lens 33 positioned on an optical path by the light source irradiator 31 to convert area light diffused and irradiated into parallel area light;
A light blocking member 34 provided at a front end or a rear end of the parallel light lens 33 to block a part of the light source so that the parallel area light is irradiated in a semicircular cross-sectional shape;
An objective lens unit 35 provided to pass light irradiated in a semicircular cross-sectional shape by the light blocking member 34 to focus the object to be transferred;
A focusing detector (36) disposed on a first optical path of reflected light by the object (W) to detect an image of a line or semi-circular shape;
A camera portion 37 disposed on a second optical path of reflected light by the object to be transferred;
A mirror unit 38 interposed between the objective lens unit 35 and the focusing detection unit 36 or the camera unit 37 to change a traveling path of the light source or to pass through the light source;
And a controller (39) for controlling the focusing of the objective lens unit (35) according to a detection signal or an image by the focusing detection unit (36) or the camera unit (37).
제1항에 있어서, 상기 광원조사부(31)와 평행광렌즈(33) 사이에는 상기 광원조사부(31)에 의해 조사되는 광원을 집광하도록 된 반원형 단면을 갖는 막대형상의 반실린더렌즈(32)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치.
The rod-shaped semi-cylindrical lens (32) having a semi-circular cross section configured to focus a light source irradiated by the light source irradiator (31) between the light source irradiator (31) and the parallel light lens (33). Auto focusing device characterized in that it is further provided.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대물렌즈부(35)는 서로 다른 배율을 갖는 복수의 대물렌즈(41~43)가 장착된 터릿(40)이 구비된 것을 특징으로 하는 오토포커싱장치.   The autofocusing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the objective lens unit (35) is provided with a turret (40) on which a plurality of objective lenses (41 to 43) having different magnifications are provided.
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