KR101172516B1 - 텔레센트릭 광학계 및 이를 구비하는 전자 부품 실장 장치 - Google Patents

텔레센트릭 광학계 및 이를 구비하는 전자 부품 실장 장치 Download PDF

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Abstract

텔레센트릭 광학계 및 이를 구비하는 전자 부품 실장 장치가 제공된다. 상기 텔레센트릭 광학계는 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈의 후면에 접촉되는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군을 구비한다. 상기 제1 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군이 제공된다. 상기 제2 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈를 구비하는 제3 렌즈군이 제공된다. 상기 제3 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈, 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군이 제공된다. 아울러, 상기 전자 부품 실장 장치도 제공된다.
Figure R1020070104999
텔레센트릭 광학계, 전장, 왜곡, 전자부품검사

Description

텔레센트릭 광학계 및 이를 구비하는 전자 부품 실장 장치{telecentric lens system and chip mounter haυing the same}
본 발명은 광학계 및 이를 구비하는 반도체 장치의 제조 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텔레센트릭 광학계 및 이를 구비하는 전자 부품 실장 장치에 관한 것이다.
전자 부품 실장 장치는 인쇄회로기판(PCB)에 반도체 패키지 등의 부품을 장착하는 작업을 수행하는 장치이다. 최근에는 인쇄회로기판이 고밀도, 고기능을 가지며, 이에 따른 개별적인 집적 회로 전자 부품 또한 마찬가지로 고기능을 가진다. 이로 인하여 전자 회로 기판에 실장되는 출력 핀은 증가하고, 출력 핀들 사이의 간격은 보다 좁아지게 된다.
따라서, 전자 부품을 실장하기 이전에, 전자 부품이 정확한 각도로 회전됨으로써 전자 회로 기판 상에 정확하게 실장되는것이 요구된다. 상기 부품을 소정 위치에 정확히 장착하기 위해서는, 부품 공급부로부터 공급된 부품이 상기 기판에 장착되기 전에 부품의 흡착상태 및 중심위치가 정확히 확인되어야 할 필요가 있으며, 이를 위하여 부품 인식 장치가 사용된다.
상기 부품 인식 장치는 결상 광학계로 실장 전의 상기 전자 부품을 CCD(Charge Coupled Deυice)와 같은 영상 감지 소자에 결상시킨 후 신호 처리 과정을 거쳐 상기 전자 부품의 위치를 판단한다. 상기 부품 인식 장치는 주로 상용 렌즈를 사용하고, 상기 상용 렌즈는 무한 광학계 구조로 설계되어 유한 광학계 구조로 변경 사용될 수 있다. 이 경우에, 상기 상용 렌즈를 사용함으로 인하여 주변 필드에 대한 성능을 보장할 수 없다. 특히, 상기 전자 부품 실장 장치에 사용되는 렌즈로 고려되는 항목 중 왜곡(distortion)이 큰 편이다. 통상 상기 유한 광학계 구조의 상기 상용 렌즈는 3%~5%의 왜곡을 가질 수 있다. 예를 들면, 이로 인하여 상기 전자 부품의 상기 출력 핀들을 인식함에 있어서, 상기 출력 핀들이 정확하게 인식되지 않을 수 있어 상기 전자 부품의 위치가 정확하게 파악되지 않을 수 있다.
이를 개선하기 위해, 상기 부품 인식 장치에 사용되는 렌즈로서 상기 상용 렌즈 대신에 텔레센트릭 렌즈가 채택되는 경우를 고려할 수 있다. 상기 텔레센트릭 렌즈는 우수한 왜곡 특성을 가지며, 물측 거리 변화에 대해 배율 변화가 작다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 상기 텔레센트릭 렌즈는 큰 직경을 갖는 렌즈를 사용하는 관계로 이를 상기 부품 인식 장치에 적용시키기에는 부적합한 점이 있다. 예를 들어, 상기 텔레센트릭 렌즈는 긴 전장으로 구성될 수 있어 공간을 많이 차지할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 우수한 왜곡 특성을 가짐과 아울러서 작은 전장을 가져 작은 공간에서 적용하는데 기여하는 텔레센트릭 광학계를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 우수한 왜곡 특성을 가짐과 아울러서 작은 전장을 가져 작은 공간에서 적용가능한 텔레센트릭 광학계를 구비하는 전자 부품 실장 장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 텔레센트릭 광학계가 제공된다. 상기 텔레센트릭 광학계는 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈의 후면에 접촉되는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군을 구비한다. 상기 제1 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군이 제공된다. 상기 제2 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈를 구비하는 제3 렌즈군이 제공된다. 상기 제3 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 상 측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈, 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군이 제공된다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 제4 렌즈군으로부터 이격되며, 상기 제3 렌즈군의 반대측에 배치되는 영상 감지 소자가 더 포함될 수 있다. 이 경우에, 전체의 초점거리를 F 및 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 영상 감지 소자까지의 거리를 L이라고 할 경우, 3.0< F/L <5.0을 만족하도록 설계될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 렌즈들의 아베값을 각각 υ1 및 υ2라고 할 경우, υ2-υ1 >20을 만족하도록 설계될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 제3 렌즈의 전면 곡률 및 상기 제4 렌즈의 전면 곡률을 각각 R3 및 R4라고 할 경우, 1.1< R3/R4 <2.0을 만족하도록 설계될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 제1 렌즈군의 초점거리를 Fg1, 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 제10 렌즈의 후면까지의 거리를 OAL이라고 할 경우에 Fg1/OAL <0.7을 만족하도록 설계될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 렌즈군들의 초점거리를 각각 Fg1 및 Fg2라고 할 경우, 0.8< Fg2/Fg1 <1.25를 만족하도록 설계될 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 전자 부품 실장 장치가 제공된다. 상기 전자 부품 실장 장치는 전자 부품을 실장하여 회로 기판에 실장시키는 흡착 노즐 및 상기 흡착 노즐에 흡착된 상기 전자 부품의 상을 촬 영하며, 텔레센트릭 광학계를 구비하는 카메라를 구비한다. 이 경우에, 상기 텔레센트릭 광학계는 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈의 후면에 접촉되는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군을 구비한다. 상기 제1 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군이 제공된다. 상기 제2 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈를 구비하는 제3 렌즈군이 제공된다. 상기 제3 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈, 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군이 제공된다.
본 발명에 따르면, 작은 전장 갖는 텔레센트릭 광학계를 구비함으로써 작은 공간에서 설치가능하며, 이를 이용하여 전자 부품 실장 장치 내의 적은 공간 내에서 적용가능하다. 아울러, 상기 텔레센트릭 광학계는 우수한 왜곡 특성을 가짐으로 인하여 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품의 출력 핀들의 상이 왜곡되지 않도록 인식될 수 있다. 이에 더하여, 상기 텔레센트릭 렌즈는 작은 F/No.의 값을 갖도록 설계되 어 적은 광량으로도 상기 전자 부품의 위치를 인식할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레센트릭 광학계에 대하여 설명하기로 한다. 도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레센트릭 광학계를 도시한 렌즈 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레센트릭 광학계에 관한 수차 곡선도의 일례이다.
도 1을 참조하면, 텔레센트릭 광학계는 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군(G1)을 구비한다. 상기 제1 렌즈군(G1)은 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈(L1), 상기 제1 렌즈(L1)의 후면에 접촉되 는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈(L2)와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈(L3)를 포함한다. 이 경우에, 상기 텔레센트릭 광학계는 물체측의 주광선 입사각을 제어하기 위해 물측 텔레센트릭 렌즈를 채택하여 물체의 상에 대한 인식을 향상시킬 수 있다. 상기 물측 텔레센트릭 렌즈는 상기 제1 렌즈(L1)로 입사하는 주광선이 광축과 평행한 광학계를 의미한다.
아울러, 상기 제1 및 제2 렌즈들(L1, L2)의 아베값을 각각 υ1 및 υ2라고 할 경우, 상기 제1 및 제2 렌즈들(L1, L2)은 υ2-υ1 >20의 조건을 만족하도록 설계될 수 있다. 이는 상기 제1 렌즈군(G1)에서 발생하는 구면수차, 코마수차, 색수차 및 상기 렌즈들의 가장자리 부분의 비텔레센트릭 특성(non-telecentricity)의 발생을 감소시키기 위함이다.
상기 제1 렌즈군(G1)과 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 물체측의 반대측에 배치되는 상기 제2 렌즈군(G2)이 제공된다. 상기 제2 렌즈군(G2)은 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈(L4)와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈(L5)를 포함한다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 렌즈군들(G1, G2)의 초점거리를 각각 Fg1 및 Fg2라고 할 경우, 상기 제1 및 제2 렌즈군들(G1, G2)은 0.8< Fg2/Fg1 <1.25의 조건을 만족하도록 설계될 수 있다. 이로 인하여, 구경 대비 전체의 전장이 축소(compact)됨과 아울러서, 수차의 균형(balance)이 유지되며, 고수차의 발생이 감소될 수 있다.
또한, 상기 제3 렌즈(L3)의 전면 곡률 및 상기 제4 렌즈(L4)의 전면 곡률을 각각 R3 및 R4라고 할 경우, 상기 제3 및 제4 렌즈들(L3, L4)은 1.1< R3/R4 <2.0 의 조건을 만족하도록 설계될 수 있다. 여기서, 상기 렌즈는 물체측과 상측 사이에 개재되도록 배치되고, 상기 렌즈는 상기 물체측 및 상기 상측과 각각 대향하는 면들을 가진다. 이 경우에, 상기 렌즈의 전면 및 후면은 각각 상기 물체측과 대향하는 면 및 상기 상측과 대향하는 면으로 정의된다. 상기 조건을 만족하는 상기 제3 및 제4 렌즈들(L3, L4)을 구비함으로써 상기 제2 렌즈군(G2) 후방에 배치되는 렌즈들의 수차 보정을 용이하게 조절함과 아울러서 텔레센트릭 특성(telecentricity)을 향상시킬 수 있다.
상기 제2 렌즈군(G2)과 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 제1 렌즈군(G1)의 반대측에 배치되는 상기 제3 렌즈군(G3)이 제공된다. 이 경우에, 상기 제2 및 제3 렌즈군들(G2, G3) 사이에 조리개(STO)가 개재될 수 있다. 상기 제3 렌즈군(G3)은 상기 제1 및 제2 렌즈군들(G1, G2)에서 발생된 + 수차를 보정하도록 -수차를 갖도록 설계될 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 렌즈군(G3)은 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈(L6)와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈(L7)를 구비한다.
상기 제3 렌즈군(G3)과 소정 간격으로 이격되어 배치되며, 상기 제2 렌즈군(G2)의 반대측에 배치되는 상기 제4 렌즈군(G4)이 제공된다. 상기 제4 렌즈군(G4)은 전체로서 양의 굴절력을 가진다. 상기 제4 렌즈군(G4)은 차례로 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈(L8), 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈(L9)와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈(L10)를 포함한다. 이에 따라, 상기 텔레센트릭 광학계는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 렌즈군 들(G1, G2, G3, G4)로 구성된다.
한편, 상기 제4 렌즈군(G4)으로부터 이격되며, 상기 제3 렌즈군(G3)의 반대측에 배치되는 영상 감지 소자(IS)가 배치될 수 있다. 상기 영상 감지 소자(IS)는 예를 들어, CCD소자를 구비할 수 있다. 이 경우에, 전체의 초점거리를 F 및 상기 제1 렌즈(L1)의 전면에서 상기 영상 감지 소자(IS)까지의 거리를 L이라고 할 경우, 상기 텔레센트릭 광학계는 3.0< F/L <5.0의 조건을 만족하도록 설계될 수 있다. 이는 구경 대비 전체의 전장을 축소화시키기 위함이다.
아울러, 상기 제1 렌즈군(G1)의 초점거리를 Fg1, 상기 제1 렌즈(L1)의 전면에서 상기 제10 렌즈(L10)의 후면까지의 거리를 OAL이라고 할 경우에 상기 텔레센트릭 광학계는 Fg1/OAL <0.7을 만족하도록 설계될 수 있다. 이로 인하여, 구경 대비 전체의 전장을 축소시킬 수 있다.
도 2를 참조하여, 상기 렌즈들의 조합과 조건을 고려하여 설계된 렌즈 데이터를 이용하여 상기 텔레센트릭 광학계의 수차 특성을 설명하도록 한다. 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 각 렌즈들의 렌즈데이터를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
RDY THI GLA : 굴절률(아베수)
OBJ: INFINITY 3.000000
1: 2.10581 0.031858 1.672 (32.1)
2: -5.94941 0.289401 1.651 (58.4)
3: 1.44621 0.005310
4: 0.79790 0.203958 1.620 (60.3)
5: 1.48444 0.474317
6: 0.33839 0.143359 1.487 (70.4)
7: 1.42909 0.006637
8: 1.64016 0.013274 1.755 (27.5)
9: 0.29115 0.288046
STO: INFINITY 0.112829
11: -0.12716 0.013274 1.755 (27.5)
12: -1.25681 0.013274
13: -0.35465 0.067697 1.620 (60.3)
14: -0.18528 0.006637
15: -2.66080 0.106192 1.622 (58.1)
16: -0.27970 0.003982
17: 0.66551 0.090263 1.620 (60.3)
18: -1.28466 0.041149
19: 0.29671 0.079644 1.516 (64.1)
20: 0.32428 0.265849
IMG: INFINITY 0.0
상기 [표 1]에서, 가로 방향으로 표시된 상기 RDY 및 상기 THI는 각각 곡률 및 두께를 표시한 것이다. 이에 더하여, 세로 방향으로 표시된 문자에서 OBJ, STO 및 IMG는 각각 물체, 조리개 및 이미지를 표시한 것이다.
이상과 같은 렌즈 데이터를 이용하여, 도 2에 도시된 수차도들을 살펴보면, 축상 구면수차에서 녹색광(G), 청색광(B) 및 적색광(R)에 대한 구면수차들은 각각 상기 텔레센트릭 광학계에서 0.1mm 이하의 값을 갖는다. 아울러, 비점수차에서 상기 텔레센트릭 광학계의 탄젠셜 상면만곡(tangential field curve; T) 곡선 및 사지탈 상면만곡(sagittal field curve; S)은 0.1mm 이하의 값을 보여준다. 한편, 왜곡도에서 상기 텔레센트릭 광학계는 0.01%이하로 나타난다. 이는 상기 텔레센트릭 광학계 내의 상기 렌즈들을 상술한 조합 및 조건들로 설계함으로써 전체 전장을 축소시킴과 아울러서 높은 왜곡 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장 장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장 장치의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 전자 부품 실장 장치(100)는 전자 부품(C)을 실장할 회로 기판(10)을 X 방향으로 이송시키는 컨베이어(110), 상기 컨베이어(110) 상에 배치되는 헤드부(120), 상기 X 방향으로 배치되며 상기 헤드부(120)에 장착되는 제1 이송부(130) 및 Y 방향으로 나란히 배치되며 상기 제1 이송부(130)의 양끝단에 결합되는 제2 이송부들(140)을 구비할 수 있다. 상기 헤드부(120)는 몸체(124) 및 상기 몸체(124)의 하부에 배치되어 부품 공급부(미도시)로부터 상기 전자 부품(C)을 흡 착하는 흡착 노즐(122)을 구비할 수 있다. 이 경우에, 상기 헤드부(120)는 상기 제 1 이송부(130)와 연결되어 X 방향으로 이동되면서 상기 회로 기판(10)에 상기 전자 부품(C)을 실장시킬 수 있다.
한편, 상기 컨베이어(110)의 일측과 이격되어 배치되며, 상기 흡착 노즐(122)에 흡착된 상기 전자 부품의 상을 촬영하는 부품 인식부(150)가 제공된다. 상기 부품 인식부(150)는 상기 전자 부품(C)이 상기 회로 기판(10)에 실장되기 전에 상기 전자 부품(C)의 위치 및 형상 등과 같은 정보를 디스플레이에 제공하기 위한 부재이다.
상기 부품 인식부(150)는 상기 전자 부품(C)에 광을 조사하고 상기 광에 의해 인식된 상기 전자 부품(C)의 상을 가이드하는 조명계(160) 및 카메라(170)를 구비할 수 있다. 상기 조명계(160)는 하우징(162), 상기 하우징(162)의 상측면의 가장자리를 따라 배치되는 광원들(164) 및 상기 광원들(164)에 의해 둘러싸여진 윈도우(166)를 구비할 수 있다. 상기 광원들(164)은 LED(Light Emitting Diode)와 같은 광소자를 사용할 수 있으며, 상기 윈도우(166)는 상기 광원들(164)에 의해 반사된 상기 전자 부품(C)의 상을 제공받는 부분으로 투명하거나, 개구된 형태로 제공될 수 있다. 상기 카메라(170)는 상기 조명계(160)로부터 제공된 상기 전자 부품(C)의 상을 촬영하여 디스플레이 장치(미도시)로 제공한다. 상기 카메라(170)는 도 1을 참조하여 설명된 텔레센트릭 광학계 및 영상 감지 소자(도 1의 IS 참고) 구비할 수 있다. 상기 텔레센트릭 광학계 및 상기 영상 감지 소자에 대한 설명은 도 1을 참조하여 설명된 실시예와 동일하여 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 상기 텔레 센트릭 광학계는 상술한 조건들을 구비하도록 설계됨으로써 상기 텔레센트릭 광학계의 전체 전장이 축소되어 상기 텔레센트릭 광학계는 좁은 공간을 차지하는 상기 카메라(170)의 렌즈로 채택될 수 있다. 또한, 상기 텔레센트릭 광학계는 작은 F/No.값을 갖도록 설계되어 상기 LED와 같은 적은 광량으로도 상기 전자 부품(C)의 상을 인식할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 텔레센트릭 광학계를 구비한 카메라를 이용하여 전자 부품의 상을 촬영하는 동작을 설명한다. 도 4는 텔레센트릭 광학계를 구비한 카메라를 이용하여 전자 부품의 상을 촬영하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
상기 부품 공급부(미도시)로부터 상기 흡착 노즐(122)로 상기 전자 부품(C)을 이송시켜 상기 흡착 노즐(122)에 흡착될 수 있다. 상기 전자 부품(C)이 상기 회로 기판(10)에 실장되기 전에, 상기 제1 및 제2 이송부들(130, 140)을 이동시켜 상기 조명계(160)의 상기 윈도우(166)에 대응되도록 위치시킬 수 있다. 계속해서, 상기 윈도우(166)의 둘레에 배치된 상기 광원들(164)이 상기 전자 부품(C)을 향해 조사된다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광원들(164)에 의해 반사된 상기 전자 부품(C)의 상이 상기 하우징(162)내에 배치된 유도 반사경(168)을 통하여 상기 카메라(170)로 제공된다. 이 경우에, 상기 텔레센트릭 광학계는 도 2의 왜곡도에서 보여진 우수한 왜곡 특성을 가짐으로 인하여 상기 전자 부품(C)의 출력 칩들의 상이 왜곡되어 인식되는 현상을 방지할 수 있다. 상기 텔레센트릭 광학계를 구비한 상기 카메라(170)는 상기 전자 부품(C) 상을 촬영하여 상기 디스플레이 장치(미도시)로 전송한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레센트릭 광학계을 도시한 렌즈 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레센트릭 광학계에 관한 수차 곡선도의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장 장치의 개략도이다.
도 4는 텔레센트릭 광학계를 구비한 카메라를 이용하여 전자 부품의 상을 촬영하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (12)

  1. 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈의 후면에 접촉되는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군;
    상기 제2 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈를 구비하는 제3 렌즈군; 및
    상기 제3 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈, 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군을 포함하는 텔레센트릭 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈군으로부터 이격되며, 상기 제3 렌즈군의 반대측에 배치되는 영상 감지 소자를 더 포함하되, 전체의 초점거리를 F 및 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 영상 감지 소자까지의 거리를 L이라고 할 경우, 3.0< F/L <5.0을 만족하는 텔 레센트릭 광학계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 렌즈들의 아베값을 각각 υ1 및 υ2라고 할 경우, υ2-υ1 >20을 만족하는 텔레센트릭 광학계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 전면 곡률 및 상기 제4 렌즈의 전면 곡률을 각각 R3 및 R4라고 할 경우, 1.1< R3/R4 <2.0을 만족하는 텔레센트릭 광학계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군의 초점거리를 Fg1, 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 제10 렌즈의 후면까지의 거리를 OAL이라고 할 경우에 Fg1/OAL <0.7을 만족하는 텔레센트릭 광학계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 렌즈군들의 초점거리를 각각 Fg1 및 Fg2라고 할 경우, 0.8< Fg2/Fg1 <1.25를 만족하는 텔레센트릭 광학계.
  7. 전자 부품을 흡착하여 회로 기판에 실장시키는 흡착 노즐; 및
    상기 흡착 노즐에 흡착된 상기 전자 부품의 상을 촬영하며, 텔레센트릭 광학계를 구비하는 카메라를 포함하되,
    상기 텔레센트릭 광학계는 물체측으로부터 차례로 메니스커스(meniscus) 렌즈를 구비하는 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈의 후면에 접촉되는 양볼록 렌즈를 구비하는 제2 렌즈와 메니스커스 렌즈를 구비하는 제3 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제1 렌즈군;
    상기 제1 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 메니스커스 렌즈를 구비하는 제4 렌즈와 상측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제5 렌즈를 포함하는 제2 렌즈군;
    상기 제2 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 물측으로 오목한 편면 오목 렌즈를 구비하는 제6 렌즈와 물측으로 오목한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제7 렌즈를 구비하는 제3 렌즈군; 과
    상기 제3 렌즈군과 소정 간격으로 이격되어 차례로 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제8 렌즈, 양볼록 렌즈를 구비하는 제9 렌즈와 물측으로 볼록한 메니스커스 렌즈를 구비하는 제10 렌즈를 포함하되, 전체로서 양의 굴절력을 갖는 제4 렌즈군을 포함하는 전자 부품 실장 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제4 렌즈군으로부터 이격되며, 상기 제3 렌즈군의 반대측에 배치되는 영상 감지 소자를 더 포함하되, 전체의 초점거리를 F 및 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 영상 감지 소자까지의 거리를 L이라고 할 경우, 3.0< F/L <5.0을 만족하는 전자 부품 실장 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 렌즈들의 아베값을 각각 υ1 및 υ2라고 할 경우, υ2-υ1 >20을 만족하는 전자 부품 실장 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈의 전면 곡률 및 상기 제4 렌즈의 전면 곡률을 각각 R3 및 R4라고 할 경우, 1.1< R3/R4 <2.0을 만족하는 전자 부품 실장 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈군의 초점거리를 Fg1, 상기 제1 렌즈의 전면에서 상기 제10 렌즈의 후면까지의 거리를 OAL이라고 할 경우에 Fg1/OAL <0.7을 만족하는 전자 부품 실장 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 렌즈군들의 초점거리를 각각 Fg1 및 Fg2라고 할 경우, 0.8< Fg2/Fg1 <1.25를 만족하는 전자 부품 실장 장치.
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