KR101338339B1 - Lens module inspection machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 렌즈 모듈 검사 장치에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to a lens module inspection apparatus.
현재 휴대폰이나 PDA 등이 사진 또는 영상 촬영 기능을 가지도록 설계되는 경우가 증가하고 있으며, 이에 따라 이러한 기기에 구비되는 소형 카메라 모듈에 대한 수요 및 기능 개선 요구가 꾸준히 증가하고 있다.Currently, mobile phones or PDAs are being designed to have a photographic or video capturing function. Accordingly, demand for small camera modules included in such devices and demands for improving functions are steadily increasing.
이러한 소형 카메라 모듈에 구비되는 렌즈 모듈은, 일반적으로 하나의 경통 내에 다수의 렌즈들이 적층되는 형태로 이루어진다.The lens module included in such a small camera module generally has a form in which a plurality of lenses are stacked in one barrel.
일반적으로 상기 렌즈 모듈에서, 상기 렌즈들의 지름은 상기 경통 내부의 지름보다 미세하게 크게 형성됨으로써, 상기 렌즈들이 상기 경통 내에 꽉 끼워짐으로써 조립과 동시에 그 위치가 고정되도록 하고 있다.In general, in the lens module, the diameter of the lenses is formed to be slightly larger than the diameter of the inside of the barrel, so that the lenses are tightly fitted in the barrel to be fixed at the same time as assembly.
그런데, 이러한 조립 과정에서 외부 충격, 이물질 유입, 조립 장비 오작동 등과 같은 예상치 못한 오류에 의하여 상기 렌즈들이 정상적으로 조립되지 못하고, 광축에 대하여 비스듬하게 틸트(tilt)된 상태로 배치되는 경우가 발생할 수 있다.However, due to an unexpected error such as external impact, foreign matter inflow, malfunction of assembly equipment, and the like, the lenses may not be assembled normally and may be disposed obliquely to the optical axis.
한편, 본 발명에 관한 선행기술로는 등록특허공보 제10-1021691호(발명의 명칭: 렌즈 검사 장치, 등록일자: 2011년 3월 4일)가 있다.
On the other hand, the prior art related to the present invention is registered Patent Publication No. 10-1021691 (name of the invention: lens inspection device, registration date: March 4, 2011).
본 발명의 일 실시예는 렌즈 모듈의 양불 판정을 전자동으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 렌즈 모듈의 검사 효율을 향상시킬 수 있는 렌즈 모듈 검사 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention can perform the automatic determination of the failure of the lens module, thereby providing a lens module inspection apparatus that can improve the inspection efficiency of the lens module.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problem (s), and another problem (s) not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치는 렌즈 모듈을 렌즈 마운트에 올려 놓거나 상기 렌즈 마운트에서 상기 렌즈 모듈을 제거하는 핸들러; 상기 핸들러에 의해 상기 렌즈 마운트에 올려진 상기 렌즈 모듈과 대향되게 이격 배치되고, 상기 렌즈 모듈로의 근거리 및 원거리 이동을 통해 상기 렌즈 모듈의 검사와 관련된 챠트 영상을 획득하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 하부에 배치되고 상기 이미지 센서에 의해 획득된 상기 챠트 영상을 캡쳐 보드로 전달하는 헤더 보드; 상기 이미지 센서와 상기 렌즈 모듈 간의 수평을 조절하기 위해 상기 헤더 보드를 수평하게 지지하는 지지대; 및 상기 지지대의 하부에 배치되고, 스텝 모터의 구동에 따라 상기 지지대를 승하강시키는 액추에이터를 포함한다.An apparatus for inspecting a lens module according to an embodiment of the present invention includes a handler for placing a lens module on a lens mount or removing the lens module from the lens mount; An image sensor spaced apart from the lens module mounted on the lens mount by the handler and acquiring a chart image related to the inspection of the lens module through near and far movements to the lens module; A header board disposed under the image sensor and transferring the chart image acquired by the image sensor to a capture board; A support for horizontally supporting the header board to adjust the horizontality between the image sensor and the lens module; And an actuator disposed below the support and configured to raise and lower the support according to the driving of the stepper motor.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 헤더 보드에 의해 전달된 상기 챠트 영상을 캡쳐하여 피씨(PC)로 전송하는 캡쳐 보드를 더 포함할 수 있다.The lens module inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a capture board for capturing the chart image transmitted by the header board and transmitting the captured image to the PC.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 이미지 센서의 위치를 감지하여 상기 이미지 센서의 이동 거리를 조절하기 위한 제1 및 제2 거리 감지 센서를 더 포함할 수 있다.The lens module inspection apparatus according to an exemplary embodiment may further include first and second distance detection sensors for detecting a position of the image sensor and adjusting a moving distance of the image sensor.
상기 지지대는 상기 지지대의 수평 조절을 위한 수평 조절 장치를 포함할 수 있다.The support may include a horizontal adjustment device for horizontal adjustment of the support.
상기 챠트는 복수의 검은 선이 점점 좁아지는 형태의 패턴들을 포함하고, 상기 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 챠트의 좌우측에서 가운데 쪽으로 스캔하며 세로줄 평균 밝기를 구한 후, 이전 세로줄과의 평균값 차이가 설정한 값보다 크면 챠트의 시작지점 또는 끝지점으로 인식하고 수직의 검은 라인으로 표시하며, 상기 검은 라인으로 표시된 시작지점과 끝지점의 거리를 구한 후 입력되는 최소값(Min)과 최대값(Max)을 이용하여 1픽셀의 분해능(Resolution) 차이값을 구할 수 있다.The chart includes a pattern in which a plurality of black lines are gradually narrowed, and the lens module inspection apparatus scans from the left and right sides of the chart to the center and obtains a vertical line average brightness, and then sets a difference in the average value from the previous vertical line. If it is larger, it is recognized as the start point or the end point of the chart and is displayed as a vertical black line, and after calculating the distance between the start point and the end point indicated by the black line, The resolution difference value of 1 pixel can be obtained.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 챠트의 영역에서 찾은 최대값의 포지션에서 최소값의 포지션으로 스캔하면서 상기 챠트를 이루는 검은 선과 바탕의 흰선들의 밝기 값을 비교하여 입력한 콘트라스트(Contrast) 값을 계산하며, 이웃하는 검은 선과의 콘트라스트 값이 기준값을 모두 만족하는 지점을 찾을 수 있다.The lens module inspection apparatus calculates an input contrast value by comparing the brightness values of the black lines constituting the chart with the white lines of the background while scanning from the position of the maximum value found in the region of the chart to the position of the minimum value, We can find the point where the contrast value with the neighboring black line satisfies all the reference values.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는 최소값의 포지션 값과 콘트라스트 값이 만족되는 지점의 픽셀 거리를 구하여 1픽셀당 분해능 값을 곱해주어 최소값과 더하는 과정을 통해 Resolution 값을 계산할 수 있다.The lens module inspection apparatus may calculate a resolution value by obtaining a pixel distance between a position at which a minimum value and a contrast value are satisfied, multiplying the resolution value per pixel, and adding the minimum value to the minimum value.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 렌즈 모듈의 검사 시, 상기 챠트의 중앙에 있는 십자(+) 모양 패턴의 거리 값을 구하고, 상기 거리 값이 줄어들면 중심 쪽으로, 상기 거리 값이 늘어나면 외곽 쪽으로 대각선 방향으로 이동함으로써, 상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI(Region Of Interest) 영역을 상기 챠트의 위치에 맞도록 보정할 수 있다.When the lens module inspection apparatus inspects the lens module, the lens module inspection apparatus obtains a distance value of a cross-shaped pattern in the center of the chart, and when the distance value decreases, toward the center, and when the distance value increases, a diagonal direction By moving to, the region of interest (ROI) region representing the inspection region in the chart can be corrected to match the position of the chart.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는 상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI 영역 내의 가장 밝은 값과 가장 어두운 값을 이용하여 MTF(Modulation Transfer Function)를 계산할 수 있다.The lens module inspection apparatus may calculate a modulation transfer function (MTF) using the brightest and darkest values in the ROI region representing the inspection region in the chart.
상기 피씨는 상기 캡쳐 보드에 의해 전달된 상기 챠트 영상의 일부 프레임을 이용하여 상기 렌즈 모듈의 양불 판정을 수행할 수 있다.
The PC may determine whether the lens module is unsuccessful using some frames of the chart image transmitted by the capture board.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and / or features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 렌즈 모듈의 양불 판정을 전자동으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 렌즈 모듈의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, it is possible to perform the automatic determination of the failure of the lens module, thereby improving the inspection efficiency of the lens module.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 렌즈 모듈의 양불 판정을 수행하는 검사 프로그램의 화면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 챠트의 ROI 영역의 위치를 보정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 챠트의 패턴에 관한 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 챠트를 검사할 때의 모습을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 MTF를 계산하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 렌즈 모듈의 렌즈 양불을 판정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a lens module inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a screen of an inspection program for performing a fail determination of a lens module according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 illustrates an example of correcting a position of an ROI region of a chart according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of a pattern of a chart applied to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state when inspecting a chart according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 illustrate a method of calculating an MTF according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of determining whether a lens is defective or not in a lens module according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a lens module inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 핸들러(105), 이미지 센서(110), 헤더 보드(120), 캡쳐 보드(130), PC(140), 지지대(150), 액추에이터(160), 및 제1 내지 제3 거리 감지 센서(170, 180, 190)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the lens
상기 핸들러(105)는 렌즈 모듈(101)을 렌즈 마운트(102)에 올려 놓거나, 상기 렌즈 마운트(102)에서 상기 렌즈 모듈(101)을 제거하는 기능을 한다. 상기 핸들러(105)는 로봇팔로 구현될 수 있으며, 이에 따라 상기 렌즈 모듈(101)의 검사를 완전 자동화할 수 있다.The
상기 이미지 센서(110)는 상기 핸들러(105)에 의해 상기 렌즈 마운트(102)에 올려진 상기 렌즈 모듈(101)과 대향되게 이격 배치된다. 즉, 상기 이미지 센서(110)는 그 위에 일정 간격 떨어진 상태로 상기 렌즈 모듈(101)이 마주보는 구조를 이루며, 상기 렌즈 모듈(101) 위에는 상기 렌즈 모듈(101)의 검사를 위한 챠트(103)가 대향되게 이격 배치된다.The
여기서, 상기 렌즈 모듈(101)은 상기 핸들러(105)에 의해 상기 렌즈 마운트(102)에 올려져 고정된 상태를 유지하며, 검사가 끝난 후에는 다시 상기 핸들러(105)에 의해 자동으로 제거된다. 또한, 상기 챠트(103)는 상기 렌즈 모듈(101)의 검사를 위해 사용되는 패턴들을 가지는 것으로서, 복수의 검은 선이 점점 좁아지는 형태의 패턴들을 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the
상기 이미지 센서(110)는 상기 렌즈 모듈(101)로의 근거리 및 원거리 이동을 통해 상기 렌즈 모듈(101)을 통해 보이는 상기 챠트(103)의 영상을 획득한다. 즉, 상기 이미지 센서(110)는 상기 액추에이터(160)의 구동에 따라 상기 렌즈 모듈(101)에 정방향으로 근접하게 접근하면서 상기 챠트(103)의 영상을 획득하고, 그 다음엔 역방향으로 원거리 이동을 하면서 상기 챠트(103)의 영상을 획득한다.The
이때, 상기 이미지 센서(110)는 상기 액추에이터(160)의 구동에 따라 최대 이동 거리(d1) 및 유효 이동 거리(d2)를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 최대 이동 거리(d1)는 0.6mm이고, 상기 유효 이동 거리(d2)는 0.3mm일 수 있다.In this case, the
상기 헤더 보드(120)는 상기 이미지 센서(110)의 하부에 배치된다. 헤더 보드(120)는 이미지 센서(110)와 캡쳐 보드(130)를 연결하는 기능을 한다.The
한편, 이미지 센서를 교체하고자 하는 경우 종래의 렌즈 모듈 검사 장치는 이미지 센서가 장착된 전체 모듈을 교체해야 했다. 그러나 본 발명에 따른 렌즈 모듈 검사 장치는 이미지 센서(110)를 교체하고자 하는 경우 이미지 센서(110)가 장착된 헤더 보드(120)만을 분리하여 교체하면 된다는 장점도 있다.Meanwhile, when the image sensor is to be replaced, the conventional lens module inspection apparatus has to replace the entire module equipped with the image sensor. However, the lens module inspection apparatus according to the present invention has an advantage in that only the
또한 헤더 보드(120)는 이미지 센서에 의해 획득된 챠트(103)의 영상을 캡쳐 보드(130)에 전달하는 역할도 한다.In addition, the
캡쳐 보드(130)는 헤더 보드(120)에 의해 전달되는 챠트(130) 영상을 캡쳐하고, 캡쳐된 챠트(130) 영상을 PC(140)로 전달한다.The
상기 PC(140)는 상기 캡쳐 보드(130)로부터 전달받은 영상을 이용하여 렌즈의 양불 판정을 수행한다. 본 발명에서 PC(140)는 렌즈의 양불 판정을 위해 캡쳐 보드(130)로부터 전달된 챠트(130) 영상의 프레임들 중 일부 프레임만을 이용할 수 있다. 예를 들어, PC(140)는 캡쳐 보드(130)로부터 전달된 챠트(130) 영상의 4 프레임 중 첫 번째 프레임을 버리고 나머지 3개의 프레임만을 이용하여 렌즈의 양불 판정을 수행한다. 상기 PC(140)는 상기 캡쳐 보드(130)와 유/무선 통신, 예컨대 USB, 카메라 링크(Camera Link), 블루투스, 와이파이와 같은 규격의 방식으로 통신을 수행할 수 있다.The PC 140 determines whether the lens is defective by using the image received from the
렌즈 모듈(101)의 양불 판정을 위해, 상기 PC(140)에는 상기 렌즈 모듈(101)의 검사를 위한 프로그램이 탑재될 수 있으며, 상기 프로그램을 통해 상기 렌즈 모듈(101)의 양불 판정을 수행하여 도 2에 도시된 바와 같이 화면에 표시할 수 있다. 참고로, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 렌즈 모듈(101)의 양불 판정을 수행하는 검사 프로그램의 화면을 도시한 도면이다.In order to determine whether the
상기 지지대(150)는 상기 이미지 센서(110)와 상기 렌즈 모듈(101) 간의 수평을 조절하기 위해 상기 헤더 보드(120)를 수평하게 지지하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 지지대(150)는 상기 헤더 보드(120)의 하부에 배치될 수 있다.The
또한 지지대(150)는 지지대(150)의 수평 조절을 위한 수평 조절 장치(152)를 구비할 수 있다. 수평 조절 장치(152)는 지지대(150)의 X축, Y축 수평을 조절한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 수평 조절 장치(152)는 지지대(150)의 X축을 조절하기 위한 제1 수평 조절 장치 및 지지대(150)의 Y축을 조절하기 위한 제2 수평 조절 장치로 구성될 수 있다.In addition, the
상기 액추에이터(160)는 상기 지지대(150)의 하부에 배치된다. 상기 액추에이터(160)는 스텝 모터(162) 및 실린더(164)를 포함할 수 있다. 상기 액추에이터(160)는 상기 스텝 모터(162)의 구동에 따라 상기 실린더(164)를 작동시켜 상기 지지대(150)를 승하강시킴으로써 상기 이미지 센서(110)를 승하강시킬 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에서, 지지대(150)는 액추에이터(160)에 의해 일정 범위 내에서 승하강되며, 이에 따라 헤더 보드(120) 상의 이미지 센서(110)가 승하강된다. 종래 기술에 따른 렌즈 모듈 검사 장치에서는 이미지 센서를 움직이기 위해 지지대를 승하강시킴으로써 지지대에 연결된 캡쳐 보드가 함께 승강되었으나, 본 발명에서는 이미지 센서(110)의 승하강을 위하여 지지대(150)만이 승하강되며, 캡쳐 보드(130)는 움직이지 않는다는 장점이 있다.In one embodiment of the present invention, the
결국 본 발명에서는 액추에이터(160)를 구동하여 지지대(150)를 승하강시킴으로써 이미지 센서(110)와 렌즈 모듈(101) 간의 초점 거리를 조절할 수 있다.As a result, in the present invention, the focal length between the
상기 제1 내지 제3 거리 감지 센서(170, 180, 190)는 상기 이미지 센서(110)의 위치를 감지하여 상기 이미지 센서(110)의 이동 거리를 조절할 수 있다.The first to third
상기 제1 거리 감지 센서(170)는 상기 최대 이동 거리(d1)에서, 근거리의 한계 위치를 감지할 수 있으며, 상기 제2 거리 감지 센서(180)는 상기 최대 이동 거리(d1)에서, 원거리의 한계 위치를 감지할 수 있다.The
또한, 상기 제3 거리 감지 센서(190)는 상기 유효 이동 거리(d2)에서, 원거리의 한계 위치를 감지할 수 있으며, 상기 이미지 센서(110)가 상기 렌즈 모듈(101)을 검사할 때 실질적으로 출발하거나 멈추는 위치를 감지할 수 있다. 즉, 상기 제3 거리 감지 센서(190)는 원거리-근거리-원거리 검사를 위한 모터 홈(Motor Home) 위치를 감지할 수 있다.In addition, the
이와 같은 상기 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI(Region Of Interest) 영역의 위치를 보정하는 기능을 제공할 수 있다. 상기 ROI 위치를 보정하는 이유는 다음과 같다.The lens
상기 렌즈 모듈(101)의 검사 시, 상기 이미지 센서(110)와 상기 렌즈 모듈(101)의 거리를 변화시키면서 검사하므로, 검사 화면이 줌인(Zoom In) 또는 줌아웃(Zoom Out)되며, 이때 각 검사하는 챠트의 위치가 변하므로 상기 ROI 영역도 상기 챠트의 위치에 맞도록 보정해 주어야 한다.When the
이를 위해, 상기 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 상기 렌즈 모듈(101)의 검사 시, 도 3에 도시된 바와 같이 챠트의 중앙에 있는 십자(+) 모양 패턴(310)의 거리 값을 구하고, 상기 거리 값이 줄어들면 중심 쪽으로, 상기 거리 값이 늘어나면 외곽 쪽으로 이동할 수 있다.To this end, the lens
이때, 중심 쪽 또는 외곽 쪽으로 이동할 때는 대각선 방향으로 이동할 수 있다. 이로써, 상기 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI(Region Of Interest) 영역을 상기 챠트의 위치에 맞도록 보정할 수 있다. 참고로, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 챠트의 ROI 영역의 위치를 보정하는 일례를 도시한 도면이다.At this time, when moving to the center side or the outer side may move in the diagonal direction. As a result, the lens
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 챠트(103)에 포함된 패턴은 도 4에 도시된 바와 같이 여러 개의 검은 선이 점점 좁아지는 형태를 가진다. 참고로, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 챠트의 패턴에 관한 일례를 도시한 도면이고, 이하에서는 상기 챠트를 검사할 때의 모습을 나타내는 도 5를 참조하여 챠트 영역 검출, 분해능(Resolution) 검사, Resolution 값 계산 등에 대하여 설명하기로 한다.
On the other hand, as described above, the pattern included in the
1. 챠트 영역 검출1. Chart area detection
1) ROI 영역 좌우측에서 가운데 쪽으로 스캔하며 세로줄 평균밝기를 구하고, 이전 세로줄과의 평균값 차이가 설정한 값보다 크면 챠트의 시작지점 또는 끝지점으로 인식하고 검은 라인으로 표시한다.1) Scan from the left and right side of the ROI area to the center and find the average brightness of the vertical line. If the difference between the average value and the previous vertical line is greater than the set value, it is recognized as the start or end point of the chart and displayed as a black line.
2) 챠트의 시작 지점과 끝지점의 거리 (Pixel)를 구하고 입력받은 최소(Min)값과 최대(Max)값을 이용하여 1픽셀(Pixel)의 Resolution 차이값을 구한다.2) Obtain the distance (Pixel) between the start point and the end point of the chart, and find the resolution difference value of 1 pixel using the minimum and maximum values.
예) Min = 900, Max = 2000, 챠트 거리 = 200 PixelEx) Min = 900, Max = 2000, chart distance = 200 Pixel
1 Pixel의 Resolution 차이 = (Max - Min) / 챠트 거리1 Pixel Resolution Difference = (Max-Min) / Chart Distance
1 Pixel의 Resolution 차이 = (2000 - 900) / 200 = 5.5
Resolution difference of 1 Pixel = (2000-900) / 200 = 5.5
2. Resolution 검사 2. Resolution inspection
1) 챠트 영역에서 찾은 Max값 포지션(Position)에서 Min값 Position으로 스캔하면서 검은선과 흰선(바탕)들의 밝기 값을 비교하여 입력한 콘트라스트(Contrast)값을 계산하며 이웃하는 선과의 Contrast값이 기준값을 모두 만족하는 지점을 찾는다.1) Compare the brightness value of black line and white line (desktop) while scanning with Min value position from the Max value position found in the chart area, and calculate the entered contrast value. Find a point that satisfies everyone.
Contrast값 계산 = ((흰선 밝기 값 - 검은선 밝기 값) / (흰선 밝기 값 + 검은선 밝기 값)) * 100
Calculate the Contrast value = ((White line brightness value-Black line brightness value) / (White line brightness value + Black line brightness value)) * 100
3. Resolution 값 계산3.Calculate Resolution Value
1) Min값의 Position값과 Contrast값이 만족되는 지점의 Pixel 거리를 구하여 1 Pixel당 Resolution 값을 곱해주어 Min값과 더한다.1) Calculate the pixel distance at the point where the Min value and Contrast value are satisfied and multiply the resolution value per pixel and add it to the Min value.
예) Min = 900, Min 위치와의 거리= 164, Pixel의 Resolution 차이 =5.5Ex) Min = 900, Distance from Min position = 164, Resolution difference of Pixel = 5.5
Resolution값 = 900 + (164 * 5.5) = 1807.5
Resolution value = 900 + (164 * 5.5) = 1807.5
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 MTF(Modulation Transfer Function)를 계산하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.6 and 7 illustrate a method of calculating a Modulation Transfer Function (MTF) according to an embodiment of the present invention.
먼저 상기 MTF를 계산하기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 패턴 모양의 챠트가 필요하다. 상기 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 도 6의 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI 영역 내의 가장 밝은 값과 가장 어두운 값을 이용하여 상기 MTF를 계산할 수 있다. 상기 MTF의 계산 결과는 도 7에서와 같이 상기 MTF가 71이면 Good Focus이지만, 상기 MTF가 9이면 Bad Focus이다.First, in order to calculate the MTF, a chart having the same pattern shape as shown in FIG. 6 is required. The lens
상기 MFT의 계산 공식은 다음과 같다.
The calculation formula of the MFT is as follows.
MTF = ((밝은값 - 어두운값) / (밝은값 + 어두운값)) * 100MTF = ((bright-dark) / (bright + dark)) * 100
예1) ((200 - 33) / (200 + 33)) * 100 = 71Example 1) ((200-33) / (200 + 33)) * 100 = 71
예2) ((60 - 50) / (60 + 50)) * 100 = 9
Example 2) ((60-50) / (60 + 50)) * 100 = 9
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 렌즈 모듈의 렌즈 양불을 판정하는 방법에 대해 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 참고로, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 렌즈 모듈의 렌즈 양불을 판정하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.Hereinafter, a method of determining whether a lens is good or bad of a lens module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 8. For reference, FIG. 8 is a diagram illustrating a method of determining whether a lens is defective or not in a lens module according to an exemplary embodiment of the present invention.
1. 원거리에서 근거리로 상기 액추에이터(160)의 스텝 모터(162)를 동작시켜서 상기 이미지 센서(110)의 위치를 변경함.1. The position of the
2. 상기 이미지 센서(110)의 위치가 올라가면서 받아온 챠트(103)의 영상에서 Resolution 값을 계산하여 미리 설정된 값이 나오는 위치(b)에서 상기 스텝 모터(162)의 작동을 멈춘 후 측정된 베스트 포지션(Best Positon)을 계산함.2. The best measured after stopping the operation of the
3. 계산된 Best Position 위치에서 일정 Pulse 떨어진 근거리 양불 판정 초기 위치(c)로 상기 스텝 모터(162)를 이동시킴.3. The
4. 상기 스텝 모터(162)를 멈춘 후 상기 캡쳐 보드(130)에서 영상을 받아서 첫 번째 프레임은 버리고 추가로 세 개의 프레임을 받아서 렌즈 양불 판정을 함.4. After stopping the
5. 상기 이미지 센서(110)의 위치를 원거리쪽으로 한 단계 이동을 시키고 4번 과정 반복함. (d, e, f, g)5. Move the position of the
6. 총 5회 판정을 한 후 최종 판정을 하고 원거리 위치(a)로 상기 이미지 센서(110)를 이동함.6. After making a total of five determinations, the final determination is made and the
도 8의 실시예에서는 5개의 지점에서 총 5회의 판정을 통해 렌즈 모듈을 검사하나, 측정 지점의 개수 및 이에 따른 측정 횟수는 실시예에 따라 달라질 수 있다.In the embodiment of FIG. 8, the lens module is inspected through five determinations at five points, but the number of measurement points and the number of measurement points may vary according to embodiments.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈 검사 장치(100)는 관리자 모드에서 렌즈 모듈을 검사할 때 검사 챠트의 ROI 위치 조정이나 ROI 설정 값 변경을 최대한 쉽고 편하게 수정할 수 있도록 설계되었으며, 다양한 검사 요소들을 관리자가 입력, 변경하면서 최적의 검사 조건을 쉽게 설정할 수 있도록 개발되었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면 렌즈 모듈의 양불 판정을 전자동으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 렌즈 모듈의 검사를 신속, 정확하게 할 수 있다.
The lens
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.
101: 렌즈 모듈
102: 렌즈 마운트
103: 챠트
105: 핸들러
110: 이미지 센서
120: 헤더 보드
130: 캡쳐 보드
140: PC
150: 지지대
152: 수평 조절 장치
160: 액추에이터
162: 스텝 모터
164: 실린더
170: 제1 거리 감지 센서
180: 제2 거리 감지 센서
190: 제3 거리 감지 센서101: lens module
102: lens mount
103: chart
105: handler
110: image sensor
120: header board
130: capture board
140: PC
150: Support
152: leveling device
160: actuator
162: step motor
164: cylinder
170: first distance detection sensor
180: second distance detection sensor
190: third distance detection sensor
Claims (10)
상기 핸들러에 의해 상기 렌즈 마운트에 올려진 상기 렌즈 모듈과 대향되게 이격 배치되고, 상기 렌즈 모듈로의 근거리 및 원거리 이동을 통해 상기 렌즈 모듈의 검사와 관련된 챠트 영상을 획득하는 이미지 센서;
상기 이미지 센서의 하부에 배치되고 상기 이미지 센서에 의해 획득된 상기 챠트 영상을 캡쳐 보드로 전달하는 헤더 보드;
상기 이미지 센서와 상기 렌즈 모듈 간의 수평을 조절하기 위해 상기 헤더 보드를 수평하게 지지하는 지지대; 및
상기 지지대의 하부에 배치되고, 스텝 모터의 구동에 따라 상기 지지대를 승하강시키는 액추에이터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
A handler for placing a lens module on the lens mount or removing the lens module from the lens mount;
An image sensor spaced apart from the lens module mounted on the lens mount by the handler and acquiring a chart image related to the inspection of the lens module through near and far movements to the lens module;
A header board disposed under the image sensor and transferring the chart image acquired by the image sensor to a capture board;
A support for horizontally supporting the header board to adjust the horizontality between the image sensor and the lens module; And
An actuator disposed below the support and configured to raise and lower the support according to the driving of the step motor;
Lens module inspection apparatus comprising a.
상기 헤더 보드에 의해 전달된 상기 챠트 영상을 캡쳐하여 피씨(PC)로 전송하는 캡쳐 보드
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
Capture board for capturing the chart image transmitted by the header board and transmitting to the PC (PC)
Lens module inspection apparatus, characterized in that it further comprises.
상기 이미지 센서의 위치를 감지하여 상기 이미지 센서의 이동 거리를 조절하기 위한 제1 및 제2 거리 감지 센서
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
First and second distance sensing sensors for adjusting the moving distance of the image sensor by sensing the position of the image sensor
Lens module inspection apparatus, characterized in that it further comprises.
상기 지지대는
상기 지지대의 수평 조절을 위한 수평 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
The support
Lens module inspection apparatus, characterized in that it comprises a leveling device for leveling the support.
상기 챠트는
복수의 검은 선이 점점 좁아지는 형태의 패턴들을 포함하고,
상기 렌즈 모듈 검사 장치는
상기 상기 챠트의 좌우측에서 가운데 쪽으로 스캔하며 세로줄 평균 밝기를 구한 후, 이전 세로줄과의 평균값 차이가 설정한 값보다 크면 챠트의 시작지점 또는 끝지점으로 인식하고 수직의 검은 라인으로 표시하며, 상기 검은 라인으로 표시된 시작지점과 끝지점의 거리를 구한 후 입력되는 최소값(Min)과 최대값(Max)을 이용하여 1픽셀의 분해능(Resolution) 차이값을 구하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
The chart is
A plurality of black lines include patterns of narrowing shape,
The lens module inspection device
After scanning from the left and right sides of the chart to the center and obtaining the average brightness of the vertical lines, if the average difference from the previous vertical lines is greater than the set value, it is recognized as the start point or the end point of the chart and displayed as a vertical black line. The lens module inspection apparatus of claim 1, wherein a resolution difference value of one pixel is obtained by using a minimum value (Min) and a maximum value (Max) input after obtaining a distance between a start point and an end point indicated by.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는
상기 챠트의 영역에서 찾은 최대값의 포지션에서 최소값의 포지션으로 이동하면서 상기 챠트를 이루는 검은 선과 바탕의 흰선들의 밝기 값을 비교하여 입력한 콘트라스트(Contrast) 값을 계산하며, 이웃하는 검은 선과의 콘트라스트 값이 기준값을 모두 만족하는 지점을 찾는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 5,
The lens module inspection device
The contrast value is calculated by comparing the brightness values of the black lines forming the chart with the white lines of the background while moving from the position of the maximum value found in the region of the chart to the position of the minimum value. Lens module inspection apparatus, characterized in that for finding the point where the value satisfies all the reference value.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는
최소값의 포지션 값과 콘트라스트 값이 만족되는 지점의 픽셀 거리를 구하여 1픽셀당 분해능 값을 곱해주어 최소값과 더하는 과정을 통해 분해능 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method according to claim 6,
The lens module inspection device
And calculating a resolution value by multiplying a resolution value per pixel by calculating a pixel distance at a point at which a minimum position value and a contrast value are satisfied, and adding the minimum value to the minimum value.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는
상기 렌즈 모듈의 검사 시, 상기 차트의 중앙에 있는 십자(+) 모양 패턴의 거리 값을 구하고, 상기 거리 값이 줄어들면 중심 쪽으로, 상기 거리 값이 늘어나면 외곽 쪽으로 대각선 방향으로 이동함으로써, 상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI(Region Of Interest) 영역을 상기 챠트의 위치에 맞도록 보정하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
The lens module inspection device
When the lens module is inspected, the distance value of the cross-shaped pattern in the center of the chart is obtained, and when the distance value decreases, the distance is moved toward the center, and when the distance value increases, the chart is moved diagonally toward the outside. And correcting a region of interest (ROI) region indicating an inspection region to match the position of the chart.
상기 렌즈 모듈 검사 장치는
상기 챠트에서 검사 영역을 나타내는 ROI 영역 내의 가장 밝은 값과 가장 어두운 값을 이용하여 MTF(Modulation Transfer Function)를 계산하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.
The method of claim 1,
The lens module inspection device
And a MTF (Modulation Transfer Function) is calculated using the brightest and darkest values in the ROI region representing the inspection region in the chart.
상기 피씨는
상기 캡쳐 보드에 의해 전달된 상기 챠트 영상의 일부 프레임을 이용하여 상기 렌즈 모듈의 양불 판정을 수행하는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈 검사 장치.3. The method of claim 2,
The PC is
And determining whether the lens module is unsuccessful using some frames of the chart image transmitted by the capture board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130035903A KR101338339B1 (en) | 2013-04-02 | 2013-04-02 | Lens module inspection machine |
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