KR101593870B1 - Telecentric optics device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초점을 가변할 수 있는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a telecentric optical device for variable focal lengths which can vary the focus.
먼저, 텔레센트릭(telecentric) 시스템에 대해서 간략하게 설명하기로 한다.First, a telecentric system will be briefly described.
텔레센트릭 시스템은 입사동(入射瞳)과 출사동(出射瞳) 중 어느 것이 무한원(無限遠)에 있는 광학계(光學系)를 말한다. 개구 조리개를 상(像)공간, 물(物)공간 초점 평면 또는 그것에 공액인 위치에 놓으면 실현된다. 모든 주광선(主光線)이 물공간 또는 상공간에 있어서 축에 평행으로 나아간다. 그 때문에 물체면의 설정 또는 상면의 선정에 오차가 있어도 촬영 또는 측정되는 상의 크기의 오차를 작게 할 수 있는 이점이 있다. 그래서 윤곽 투영기나 물체의 치수 측정기 등의 광학계에 쓰인다.The telecentric system refers to an optical system in which the entrance pupil and the exit pupil are at an infinite distance. This is realized by placing the aperture stop in an image space, a water space focal plane or a position conjugate to it. All main rays travel in parallel to the axis as they are in the water space or above. Therefore, even when there is an error in the setting of the object surface or the selection of the upper surface, there is an advantage that the error of the size of the image taken or measured can be reduced. Therefore, it is used in an optical system such as a profile projector or an object size measuring machine.
이러한 텔레센트릭 렌즈는 물체와 렌즈 사이의 초점 거리가 변하면 상이 선명하지 않는 문제가 발생한다.Such a telecentric lens has a problem that the image is not clear when the focal length between the object and the lens changes.
종래의 텔레센트릭 렌즈를 살펴보면 초점 영역이 고정돼 있기 때문에 물체와 렌즈 사이의 거리가 바뀌면 위와 같은 문제가 발생한다.In the conventional telecentric lens, the focus area is fixed, and thus the above problem occurs when the distance between the object and the lens is changed.
이를 해결하기 위해서 텔레센트릭 렌즈를 통째로 이동시키기 위한 이동수단이 개발되었다.To solve this problem, a moving means for moving the telecentric lens in its entirety has been developed.
즉, 넓은 평면의 물체를 촬영하기 위해서 텔레센트릭 렌즈가 광축과 직각인 방향으로 이동하면서 촬영하는데, 물체의 두께가 달라지면 초점거리가 바뀌기 때문에 텔레센트릭 렌즈 전체를 광축 선상으로 이동할 수밖에 없는 문제가 있다.That is, in order to photograph a wide plane object, the telecentric lens is moved while moving in a direction perpendicular to the optical axis. If the thickness of the object changes, the focal distance changes. Therefore, the entire telecentric lens must be moved along the optical axis have.
이에 따라, 이동수단은 텔레센트릭 렌즈를 전후 및 상하좌우로 이동시켜야 하기 때문에 이동수단의 마모 및 처짐으로 인한 오차가 발생하는 문제도 함께 수반된다.Accordingly, since the moving means has to move the telecentric lens back and forth, up and down, right and left, there is also a problem that an error occurs due to abrasion and deflection of the moving means.
게다가, 텔레센트릭 렌즈 특성상 매우 정밀하게 이동시켜야 하므로 이동수단을 제작하기 위해서 고비용이 발생하는 문제도 있다.
In addition, because of the nature of the telecentric lens, it is necessary to move it very precisely, and there is also a problem that a high cost is incurred for manufacturing the moving means.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 촬영시 심도를 벗어나거나 초점 거리가 변경되더라도 모든 주광선이 상공간 또는 물공간에 있어서 광축과 평행한 상태를 유지할 수 있고, 촬영 이미지가 저하되는 것을 방지할 수 있는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus and an image pickup apparatus capable of maintaining a state in which all principal rays are parallel to an optical axis in an upper space or a water space, Which is capable of preventing a decrease in the focal length of the telecentric optical system.
또한, 광축과 평행한 조명을 제공하여 검수대상물을 선명하게 촬영할 수 있고, 초점 거리가 변경되면 광학 장치 전체를 광축 선상으로 이동하지 않고도 초점을 맞출 수 있는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Further, there is provided a telecentric optical device for variable focal length, which can illuminate the object to be inspected clearly by providing illumination parallel to the optical axis, and can focus the entire optical device without moving the optical device on the optical axis when the focal length is changed It has its purpose.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object,
양단이 개구된 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되어 고정되는 고정렌즈부와, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 본체의 길이방향으로 이동 가능한 이동렌즈부 및 상기 본체의 한 부분에 설치되고 상기 이동렌즈부를 이동시키는 렌즈구동부를 포함하되, 검수대상물 촬영시 심도를 벗어나면 상기 렌즈구동부를 통해 상기 이동렌즈부를 이동시켜서 검수대상물의 촬영 이미지가 저하되는 것을 방지하고, 초점 거리가 변경되더라도 모든 주광선(主光線)이 상(像)공간 또는 물(物)공간에 있어서 상기 고정렌즈 및 상기 이동렌즈부의 중심축과 평행한 상태를 유지하는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치에 의해 달성된다.
A movable lens unit which is installed inside the main body and is movable in the longitudinal direction of the main body, and a movable lens unit which is installed in a part of the main body, And a lens driving unit for moving the lens unit. When the subject is out of the depth of field at the time of photographing the object to be inspected, the moving lens unit is moved through the lens driving unit to prevent the captured image of the object to be inspected from being degraded. The light rays) are kept parallel to the central axis of the fixed lens and the movable lens part in the image space or water space.
또, 상기 렌즈구동부가 회전하면, 상기 구동렌즈부가 상기 본체의 길이방향으로 이동할 수 있다.
In addition, when the lens driving unit rotates, the driving lens unit can move in the longitudinal direction of the main body.
또한, 본체의 한 부분에 설치되고, 상기 검수대상물에 빛을 조사(照射)하는 조명부를 더 포함할 수 있다.
The apparatus may further include a lighting unit installed in a part of the main body and irradiating the inspection object with light.
또한, 상기 이동렌즈부의 근처에 배치되고, 상기 본체에 설치되는 촬영부를 더 포함하되, 상기 촬영부에서 상기 고정렌즈부 및 상기 이동렌즈부를 통해 상기 검수대상물의 촬영 이미지 정보를 획득할 수 있다.
The imaging apparatus may further include a photographing unit disposed in the vicinity of the moving lens unit and installed in the main body, wherein the photographing unit can obtain photographing image information of the inspection object through the fixed lens unit and the moving lens unit.
또, 상기 조명부는,In addition,
빛을 굴절시키는 굴절부 및 상기 굴절부로 빛을 조사하는 동축조명을 포함하되, 상기 동축조명에서 상기 굴절부로 빛을 조사하면, 상기 굴절부에 의해서 빛이 상기 중심축과 평행해지고 상기 고정렌즈부를 투과하여 상기 검수대상물에 조사될 수 있다.
Wherein when the light is irradiated from the coaxial illumination to the refracting portion, light is made parallel by the refracting portion to the central axis, and the fixed lens portion is transmitted through the refracting portion And can be irradiated onto the inspection object.
또, 상기 고정렌즈부와 상기 촬영부의 거리가 일정하고, 상기 고정렌즈부와 상기 촬영부 사이에서 상기 이동렌즈부가 이동할 수 있다.
Further, the distance between the fixed lens section and the photographing section is constant, and the movable lens section can move between the fixed lens section and the photographing section.
본 발명에 따르면, 초점 거리 가변시 횡배율 및 검수대상물 측의 텔레센트릭 각도를 유지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to maintain the lateral magnification and the telecentric angle on the object to be inspected when the focal length is changed.
또한, 심도를 벗어나더라도 이동렌즈부를 이동시켜 심도를 조절할 수 있어서 높은 해상도를 향상시킬 수 있다.In addition, even if the depth of focus is shifted, the moving lens portion can be moved to adjust the depth of field, thereby improving the high resolution.
또한, 종구면 수차, 비점수차, 상면만곡 및 왜곡 수차를 최소화할 수 있다.In addition, it is possible to minimize longitudinal spherical aberration, astigmatism, surface curvature, and distortion aberration.
또한, 물체에서 촬영부 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있어서, 정밀한 촬영 이미지를 획득할 수 있다.In addition, the distance between the object and the photographing unit can be kept constant, and an accurate photographing image can be obtained.
또한, 물체의 두께가 달라지면 본 발명을 광축 선상으로 이동하지 않고도 초점을 맞출 수 있다.Further, if the thickness of the object is changed, the focus can be achieved without moving the present invention on the optical axis.
또한, 광축과 평행한 조명을 제공함으로써 충분한 광량을 확보할 수 있고, 초점 획득 및 촬영속도를 향상시킬 수 있으며, 나아가 물체의 그림자를 최소화할 수 있어서 더욱 정밀한 촬영 이미지를 획득할 수 있다.
Further, by providing illumination parallel to the optical axis, a sufficient amount of light can be ensured, focus acquisition and photographing speed can be improved, and furthermore, the shadow of an object can be minimized, so that a more precise photographing image can be obtained.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치의 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치의 정 단면 및 측 단면을 나타낸 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치의 사용 상태를 개략적으로 나타낸 정 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치에서 렌즈의 구동상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치의 사용 상태에 따른 결과 그래프.1 is a perspective view of a telecentric optical device for variable focal length according to an embodiment of the present invention;
2 and 3 are perspective and side cross-sectional views of a focal length variable telecentric optical device according to an embodiment of the present invention.
Figs. 4 and 5 are front sectional views schematically showing a use state of a telecentric optical device for variable focal length according to an embodiment of the present invention; Fig.
6 is a diagram schematically illustrating the driving state of a lens in a telecentric optical device for variable focal length according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 7 to 9 are graphs showing results of using the telecentric optical system for variable focal length according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for the sake of brevity.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치는, 본체(1), 고정렌즈부(2), 이동렌즈부(3) 및 렌즈구동부(4)를 포함한다. 여기에, 조명부(5) 및 촬영부(6)를 더 포함한다.
1 to 5, a telecentric optical system for variable focal length according to an embodiment of the present invention includes a
본체(1)는, 기본적인 외형을 이루고, 제1몸체(11), 제2몸체(12), 제3몸체(13), 탈착편(14) 및 결합부(15)를 포함한다.
The
제1몸체(11)는, 내부에 고정렌즈부(2)가 수용되는 곳으로, 대략 양단이 개구된 원통형으로 형성되고, 외경 및 내경이 단차지되 상부로 갈수록 지름이 작게 형성된다.
The
제2몸체(12)는, 내부에 굴절부(52)가 수용되고, 대략 양단이 개구된 원통형으로 형성되며, 내경이 단차지되 지름이 상부 및 하부가 크고 중간 부분의 지름이 작게 형성된다. 그리고 제2몸체(12)는, 둘레의 한 부분에 후술할 동축조명(51)으로부터 빛이 유입되도록 관통공(121)이 형성되고, 제1몸체(11)의 상단에 나사결합 된다.
The
제3몸체(13)는, 내부에 이동렌즈부(3)가 수용되고, 대략 양단이 개구된 원통형으로 형성되며, 외경 및 내경이 단차지되 내경은 상부로 갈수록 크게 형성되고, 외경은 상부로갈수록 크게 형성되면서 최상단은 다시 작게 형성된다.The
또한, 제3몸체(13)는 외면에 가이드나사(41)가 끼워지는 한 쌍의 가이드홈(131)이 대략 장공 형태로 관통 형성되고, 제2몸체(12)의 상단에 나사결합 된다. 이에 따른 설명은 후술한다.
The
탈착편(14)은, 대략 원통형으로, 외경 및 내경이 단차져 형성되고, 하부 둘레에 고정볼트(미도시)가 끼워지는 나사구멍(SH)이 형성되며, 제3몸체(13)의 상단에 나사결합 된다.The
즉, 탈착편(14)과 제3몸체(13)가 나사결합된 후에는 탈착편(14)이 제3몸체(13)로부터 풀리는 것을 방지하기 위해서 탈착편(14)의 나사구멍(SH)에 고정볼트를 조여서 결합한다.That is, after the
이에 따라, 제3몸체(13)로부터 탈착편(14)이 풀리는 것을 방지할 수 있다.
As a result, it is possible to prevent the
결합부(15)는, 대략 양단이 개구된 원통형으로, 외경 및 내경이 단차져 형성되되, 둘레에 고정볼트(미도시)가 끼워지는 나사구멍(SH)이 형성되고, 상단은 촬영부(6)에 끼워져 구속되며, 하단은 탈착편(14)의 상단에 끼워진다.The
즉, 결합부(15)와 탈착편(14)이 서로 결합된 상태에서 결합부(15)의 나사구멍(SH)에 고정볼트를 끼워서 조이면 결합부(15)와 탈착편(14)이 서로 견고하게 고정된다.That is, when the
이에 따라, 결합부(15)에 나사결합 된 고정볼트를 풀거나 조임으로써, 결합부(15)와 탈착편(14)을 손쉽게 결합 또는 분리할 수 있다.
Accordingly, the
고정렌즈부(2)는, 제1몸체(11)의 내부에 설치되는 것으로, 크기나 모양이 서로 다른 제1고정렌즈(21), 제2고정렌즈(23) 및 제3고정렌즈(23)를 포함한다.The fixed
또한, 고정렌즈부(2)는 외경이 제일 큰 1개의 제1정렌즈가 제1몸체(11)의 하부에 배치되고, 중간 크기의 외경을 가지면서 볼록렌즈와 오목렌즈가 겹쳐진 제2고정렌즈(23)가 제1몸체(11)의 중간 부분에 배치되며, 외경이 제일 작으면서 볼록렌즈와 오목렌즈가 겹쳐진 제3고정렌즈(23)가 제1몸체(11)의 상부에 배치된다.The fixed
이때, 제1고정렌즈(21)와 제2고정렌즈(23) 사이 및 제2고정렌즈(23)와 제3고정렌즈(23) 사이에는 대략 원통형의 스페이서(S)가 삽입되며, 제1고정렌즈(21)의 하부에는 렌즈고정링(LR)이 제1몸체(11)의 하부에 끼워져 나사결합 된다. 이에 따라, 스페이서(S)에 의해서 제1고정렌즈(21), 제2고정렌즈(23) 및 제3고정렌즈(23)가 일정한 간격으로 배치되고, 렌즈고정링(LR)에 의해서 제1고정렌즈(21), 제2고정렌즈(23) 및 제3고정렌즈(23)가 제1몸체(11)에 견고하게 고정된다.
At this time, a substantially cylindrical spacer S is inserted between the first fixed
이동렌즈부(3)는, 제3몸체(13)의 내부에서 상하로 이동하는 것으로, 승강부(31), 안착부(32) 및 2개의 이동렌즈(33)를 포함한다.
The moving
승강부(31)는, 대략 양단이 개구된 원통형으로, 내경이 상부로 갈수록 크게 단차져 형성되고, 하부 둘레에 가이드나사(41)가 끼워지는 한 쌍의 나사홀(311)이 형성되며, 제3몸체(13)의 상부에 끼워진다. 즉, 승강부(31)가 삽입된 상태에서 나사홀(311)과 제3몸체(13)의 가이드홈(131)을 일치시킨 뒤 후술할 가이드나사(41)로 제3몸체(13)의 가이드홈(131)을 관통하여 승강부(31)의 나사홀(311)에 나사결합 한다. 이에 따라, 승강부(31)는 가이드나사(41)로 인하여 제3몸체(13)에 구속되고, 가이드나사(41)가 가이드홈(131)을 타고 승강부(31)가 제3몸체(13)에서 상하로 상승 또는 하강한다.
A pair of screw holes 311 are formed around the lower portion of the elevating
안착부(32)는, 대략 양단이 개구된 원통형으로, 내경은 상부로 갈수록 크게 단차져 형성되되 내경의 하부는 절두된 삼각뿔 형태로 형성되고, 외경은 상부로 갈수록 크게 단차져 형성된다. 또한, 안착부(32)는 상면에 한 쌍의 조절홈(321)이 형성되고, 승강부(31)의 상부에 삽입되어 나사결합 된다. 이때, 안착부(32)의 높이를 조절하기 위해서 주지된 공구를 조절홈(321)에 삽입하여 안착부(32)를 회전시킨다. 이에 따라, 주지된 공구를 이용하여 안착부(32)를 회전함으로써 안착부(32)의 높이를 조절할 수 있고, 승강부(31)와 함께 이동한다.
The
이동렌즈(33)는, 외경이 동일한 볼록렌즈와 오목렌즈가 겹쳐지고, 안착부(32)의 상부에 끼워진다. 이때, 이동렌즈(33)가 안착부(32)에 끼워진 상태에서 안착부(32)의 상부에 렌즈고정링(LR)을 나사결합 하여 이동렌즈(33)를 안착부(32)에 고정시킨다. 이에 따라, 이동렌즈(33)는 안착부(32)와 함께 이동하고, 이동렌즈(33)가 이동함으로써 초점거리 및 심도를 조절할 수 있다.
The moving
렌즈구동부(4)는, 승강부(31)를 상승 또는 하강시키는 것으로, 가이드나사(41) 및 조절노브(42)를 포함한다.
The
가이드나사(41)는, 한 쌍이 구비되되 머리는 가이드홈(131)에 끼워지되 머리의 일부가 외부로 돌출되고, 나사부분은 승강부(31)의 나사홀(311)에 끼워져 나사결합 된다. 즉, 승강부(31)가 삽입된 상태에서 나사홀(311)과 제3몸체(13)의 가이드홈(131)을 일치시킨 뒤 가이드나사(41)로 제3몸체(13)의 가이드홈(131)을 관통하여 승강부(31)의 나사홀(311)에 나사결합 한다.
A pair of guide screws 41 are provided and the head is inserted into the
조절노브(42)는, 대략 양단이 개구된 원통형으로, 내부는 가이드나사(41)의 머리에 대응하는 나사골이 형성되고, 외면은 회전시 미끄러지는 것을 방지하도록 요철이 형성되며, 제3몸체(13)의 하부에 끼워져 회전한다.The
또한, 조절노브(42)는 둘레에 고정볼트(미도시)가 결합되는 나사구멍(SH)이 내측으로 관통형성된다. 이에 따라, 조절노브(42)의 둘레에 결합된 고정볼트를 조임으로써 조절노브(42)를 제3몸체(13)에 고정할 수 있고, 조절노브(42)가 고정됨으로써 이동렌즈부(3)의 위치가 고정된다.Further, the
조절노브(42)를 조립하기 위해서는 승강부(31) 및 가이드나사(41)가 제3몸체(13)와 결합한 상태에서 조절노브(42)를 제3몸체(13)에 끼우되 조절노브(42)를 회전하면서 제3몸체(13)에 끼운다.In order to assemble the adjusting
조절노브(42)가 회전하면 가이드나사(41)의 머리가 조절노브(42)의 나사골에 끼워지고, 조절노부가 가이드나사(41)를 타고 회전과 동시에 상승하면서 제3몸체(13)에 끼워진다.When the
이때, 조절노브(42)가 제3몸체(13)의 둘레에 완전히 끼워진 상태에서 링 형태의 구속링(43)을 제3몸체(13)의 하부에 나사결합 한다.At this time, the ring-shaped
이에 따라, 조절노브(42)는 구속링(43)에 의해서 제3몸체(13)에 구속되고, 조절노브(42)를 회전함으로써, 승강부(31)가 상하로 이동한다.
The adjusting
조명부(5)는, 광량을 확보하기 위해서 검수대상물(미도시)에 빛을 조사하는 것으로, 동축조명(51) 및 굴절부(52)를 포함한다.
The illuminating
동축조명(51)은, 주지된 조명을 이용하고, 일단이 제2몸체(12)의 관통공(121)에 삽입되며, 제2몸체(12)와 나사결합 된다. 이때, 동축조명(51)은 제2몸체(12)의 중심축과 직각방향으로 배치된다. 이에 따른 설명은 후술한다.
The
굴절부(52)는, 동축조명(51)으로부터 빛을 받아 굴절시키는 것으로, 2개의 프리즘 등을 구비하고 제2몸체(12)의 내부에 배치된다. 여기서, 굴절부(52)는 프리즘의 경사면이 바닥면으로부터 45°를 이루고 2개의 프리즘의 경사면이 서로 대향하도록 맞대어 설치된다.The refracting
굴절부(52)가 제2몸체(12)에 배치되면, 제2몸체(12)의 상부 및 하부에 각각 링 형태의 프리즘고정링(PR)을 나사결합 하되, 프리즘고정링(PR)이 굴절부(52)의 상면 및 저면에 밀착되도록 제2몸체(12)에 결합한다. 이에 따라, 굴절부(52)가 제2몸체(12)에 견고하게 고정되고, 프리즘고정링(PR)을 통해서 굴절부(52)를 이동함으로써 동축조명(51)에서 방출하는 빛의 중심을 조절할 수 있다. 또한, 동축조명(51)이 작동하면, 동축조명(51)의 빛이 굴절부(52)의 경사면으로 방출되고, 경사면에 부딪힌 빛은 반사되어 제1고정렌즈(21)를 통과하여 방출된다.
When the refracting
촬영부(6)는, 주지된 촬상소자를 이용하여 촬영된 이미지를 디지털이미지 데이터로 변환하여 생성하는 것으로, 결합부(15)의 상단에 결합된다.The photographing
이에 따라, 고정렌즈부(2) 및 이동렌즈부(3)를 통해서 촬영된 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 디지털이미지 데이터로 변환하여 생성한다.
Thus, the photographed image is received through the fixed
상술한, 렌즈구동부(4)는 수동으로 작동시키는 것으로 설명되어 졌지만, 주지된 기술을 이용하여 자동으로 작동될 수도 있다. 즉, 렌즈구동부(4)와 촬영부(6)를 연동시켜 렌즈구동부(4)를 자동으로 작동시킴으로써 초점을 자동으로 맞출 수도 있다. 이에 따른 설명은 디지털카메라 등과 같은 주지된 기술을 이용하는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Although the
또한, 본 발명은 작업거리 및 배율에 따라서 렌즈의 수, 렌즈들의 구경 및 이동렌즈부(3)의 거리 중 적어도 어느 하나가 달라질 수 있다.
In addition, according to the present invention, at least one of the number of lenses, the diameter of the lenses, and the distance of the moving
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 텔레센트릭 광학 장치의 사용 상태를 설명하기로 한다.Hereinafter, a use state of the telecentric optical device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 검수대상물(미도시)로부터 일정 거리만큼 배치한 뒤 조명부(5)를 작동시키면, 조명부(5)로부터 방출된 빛은 굴절부(52) 및 고정렌즈부(2)를 거쳐 검수대상물로 투광된다.The light emitted from the illuminating
검수대상물로 투광된 빛은 다시 고정렌즈부(2), 굴절부(52) 및 이동렌즈부(3)를 거쳐 촬영부(6)로 전달된다.The light projected onto the inspection object is again transmitted to the photographing
이때, 촬영부(6)는 검수대상물을 촬영하고, 촬영부(6)를 통해서 검수대상물의 초점이 제대로 맞았는지 판별한다.At this time, the photographing
여기서, 초점이 안 맞아서 이미지가 흐릿하게 나오면, 조절노브(42)를 회전시켜 초점을 맞춘다.Here, when the image is blurred due to out of focus, the
다음 검수대상물이 이전 검수대상물과 높이가 틀리더라도 조절노브(42)를 통해서 이동렌즈부(3)를 이동시킴으로써 검수대상물의 초점을 정확하게 맞출 수 있으며, 이에 따라 화질이 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
Even if the next object to be inspected is different in height from the previous object to be inspected, the focus of the object to be inspected can be precisely adjusted by moving the
이를 뒷받침 하기 위해서 NA(Numerical aperture)가 0.045, 배율이 2.5배이며, 이동렌즈부(3)의 이동거리가 3.4mm로 설정된 본 발명의 실시 예에 따른 텔레센트릭 광학 장치의 사용 결과 값이 도 6 내지 도 9에 나타나 있다.In order to support this, the use result value of the telecentric optical device according to the embodiment of the present invention in which the NA (numerical aperture) is 0.045, the magnification is 2.5 times, and the moving distance of the moving
도 6은 작업거리에 따른 이동렌즈(33)의 위치를 나타낸 도면이고, 도 7 내지 도 9는 작업거리가 각각 137mm, 140mm, 143mm인 광학계 렌즈성능평가(MTF : modulation transfer function) 그래프 및 광학계 필드곡선(field curves) 그래프이다.Figs. 7 to 9 show the positions of the moving
도 6 내지 도 9를 살펴보면 작업거리가 137mm ~ 143mm 이내에서 텔레센트릭 각도가 오차범위인 0.05°이내고, 왜곡률이 0.05% 이내인 것을 확인할 수 있다.
6 to 9, it can be seen that the telecentric angle is within 0.05 deg. Within the error range and the distortion rate is within 0.05% within the working distance of 137 mm to 143 mm.
따라서, 본 발명은 패널 형태의 검수대상물의 표면을 검수하는데 용이하고, 검수대상물의 두께가 달라져도 본 발명을 통째로 이동시킬 필요가 없으며, 이동렌즈부(3)만을 이동시켜서 촬영하기 때문에 왜곡률이 오차 범위 내로 정밀한 촬영이 가능하다.
Therefore, even if the thickness of the object to be inspected is different, it is not necessary to move the entirety of the present invention. Because the moving
상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.
In describing the present invention described above, the same reference numerals are used for the same configurations even if the embodiments are different, and the description thereof may be omitted if necessary.
이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 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. Shall not be construed as being understood. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. The present invention is not limited thereto.
1; 본체
11; 제1몸체
12; 제2몸체
121; 관통공
13; 제3몸체
131; 가이드홈
14; 탈착편
15; 결합부
2; 고정렌즈부
21; 제1고정렌즈
22; 제2고정렌즈
23; 제3고정렌즈
3; 이동렌즈부
31; 승강부
311; 나사홀
32; 안착부
321; 조절홈
33; 이동렌즈
4; 렌즈구동부
41; 가이드나사
42; 조절노브
43; 구속링
5; 조명부
51; 동축조명
52; 굴절부
6; 촬영부
LR; 렌즈고정링
PR; 프리즘고정링
S; 스페이서
SH; 나사구멍One; main body
11; The first body
12; The second body
121; Through-hole
13; Third body
131; Guide groove
14; Detachment piece
15; Engaging portion
2; The fixed-
21; The first fixed lens
22; The second fixed lens
23; The third fixed lens
3; The moving lens section
31; Elevating portion
311; Screw hole
32; Seat portion
321; Adjusting groove
33; Moving lens
4; The lens-
41; Guide Screw
42; Adjustment knob
43; Constraining ring
5; Illumination unit
51; Coaxial lighting
52; Refraction part
6; Shooting section
LR; Lens retaining ring
PR; Prism retaining ring
S; Spacer
SH; Screw hole
Claims (6)
상기 본체의 내부에 설치되어 고정되는 고정렌즈부;
상기 본체의 내부에 설치되고 상기 본체의 길이방향으로 이동 가능한 이동렌즈부;
상기 본체의 한 부분에 설치되고 상기 이동렌즈부를 이동시키는 렌즈구동부; 및
본체의 한 부분에 설치되고, 검수대상물에 빛을 조사(照射)하는 조명부;를 포함하되,
상기 조명부는,
빛을 굴절시키는 굴절부 및 상기 굴절부로 빛을 조사하는 동축조명을 포함하고,
상기 동축조명에서 상기 굴절부로 빛을 조사하면, 상기 굴절부에 의해서 빛이 상기 고정렌즈부의 중심축과 평행해지고 상기 고정렌즈부를 투과하여 상기 검수대상물에 조사되며, 검수대상물 촬영시 심도를 벗어나면 상기 렌즈구동부를 통해 상기 이동렌즈부를 이동시켜서 검수대상물의 촬영 이미지가 저하되는 것을 방지하고, 초점 거리가 변경되더라도 모든 주광선(主光線)이 상(像)공간 또는 물(物)공간에 있어서 상기 고정렌즈 및 상기 이동렌즈부의 중심축과 평행한 상태를 유지하는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치.
A body having both ends opened;
A fixed lens unit installed inside and fixed to the main body;
A moving lens unit installed inside the main body and movable in the longitudinal direction of the main body;
A lens driving unit installed on a part of the main body and moving the moving lens unit; And
And a lighting unit installed in a part of the main body and irradiating light to the inspection object,
The illumination unit includes:
A refracting portion for refracting light and a coaxial light for irradiating light to the refracting portion,
When the light is irradiated to the refracting portion in the coaxial illumination, light is irradiated to the inspection object by passing through the fixed lens portion and parallel to the center axis of the fixed lens portion by the refracting portion, It is possible to prevent the photographed image of the object to be inspected from being deteriorated by moving the movable lens unit through the lens driving unit and to prevent all the principal rays from being incident on the fixed lens And a focal length variable telecentric optical device for maintaining a state parallel to the central axis of the movable lens section.
상기 렌즈구동부가 회전하면, 상기 이동렌즈부가 상기 본체의 길이방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치.
The method according to claim 1,
Wherein when the lens driving unit rotates, the moving lens unit moves in the longitudinal direction of the main body.
상기 이동렌즈부의 근처에 배치되고, 상기 본체에 설치되는 촬영부;를 더 포함하되,
상기 촬영부에서 상기 고정렌즈부 및 상기 이동렌즈부를 통해 상기 검수대상물의 촬영 이미지 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치.
The method according to claim 1,
And a photographing unit disposed in the vicinity of the moving lens unit and installed in the main body,
Wherein the photographing unit acquires image information of the object to be inspected through the fixed lens unit and the movable lens unit.
상기 고정렌즈부와 상기 촬영부의 거리가 일정하고, 상기 고정렌즈부와 상기 촬영부 사이에서 상기 이동렌즈부가 이동하는 것을 특징으로 하는 초점 거리 가변용 텔레센트릭 광학 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the distance between the fixed lens section and the photographing section is constant and the movable lens section moves between the fixed lens section and the photographing section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150003881A KR101593870B1 (en) | 2015-01-11 | 2015-01-11 | Telecentric optics device |
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KR101593870B1 true KR101593870B1 (en) | 2016-02-12 |
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ID=55355310
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101663039B1 (en) | 2016-06-16 | 2016-10-14 | 에스피오주식회사 | Internal Coaxial Optical System with Beam Splitter of Hemisphere Prism Type |
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2015
- 2015-01-11 KR KR1020150003881A patent/KR101593870B1/en active IP Right Grant
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