KR101897084B1 - Coaxial lighting device for inspection - Google Patents

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KR101897084B1
KR101897084B1 KR1020160179125A KR20160179125A KR101897084B1 KR 101897084 B1 KR101897084 B1 KR 101897084B1 KR 1020160179125 A KR1020160179125 A KR 1020160179125A KR 20160179125 A KR20160179125 A KR 20160179125A KR 101897084 B1 KR101897084 B1 KR 101897084B1
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이현율
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주식회사 미르기술
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Abstract

본 발명은 검사 대상물에 광을 조사하여 카메라로 대상물의 이미지를 획득한 후 검사를 수행할 수 있도록 하는 검사장비에 사용되는 동축 조명장치에 관한 것으로, 카메라의 촬영 방향에 대해 광원판을 경사 형성하도록 배치함으로써, 검사 대상물이 차지하는 영역(FOV) 내에서의 광 균질성을 향상시킬 수 있도록 해 주는 검사장비용 동축 조명장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 검사장비용 동축 조명장치는 검사 대상물과 카메라 사이에 배치되어, 광원부로부터 조사되는 광을 검사 대상물로 반사시킴과 더불어, 검사 대상물로부터 반사되어 입력되는 광을 카메라로 굴절시켜 출력하도록 광 경로를 형성하는 빔 스플리터를 포함하여 구성됨으로써, 검사 대상물에 대한 외관 검사를 위한 조명을 제공하는 동축 조명장치에 있어서, 상기 빔 스플리터는 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 경사지게 배치되고, 상기 광원부는 상기 빔 스플리터의 일측에 일정 거리 이격되게 배치되되, 빔 스플리터에 의해 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 빔 스플리터와 보다 거리가 먼 쪽의 광원부 위치가 빔 스플리터와 가까워지는 방향으로 경사 형성되도록 배치되어 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a coaxial illumination device used in an inspection equipment for irradiating an object to be inspected and acquiring an image of the object with a camera and then performing an inspection, To a coaxial illumination device cost-effective to improve the uniformity of light in the area (FOV) occupied by the object to be inspected.
The coaxial illumination device for inspection costs according to the present invention is disposed between an object to be inspected and a camera and reflects the light irradiated from the light source part to the object to be inspected and refracts the light reflected from the object to be inspected, Wherein the beam splitter is disposed obliquely with respect to an optical path formed vertically to the camera from the object to be inspected, the beam splitter being disposed obliquely with respect to the optical path formed vertically to the camera, The light source unit is disposed at a predetermined distance from one side of the beam splitter, and a position of the light source unit farther from the beam splitter is closer to the beam splitter with respect to the optical path vertically formed from the object to be inspected by the beam splitter to the camera To be inclined in the direction And that is characterized.

Description

검사장비용 동축 조명장치{Coaxial lighting device for inspection} [0001] Coaxial lighting device for inspection [0002]

본 발명은 검사 대상물에 광을 조사하여 카메라로 대상물의 이미지를 획득한 후 검사를 수행할 수 있도록 하는 검사장비에 사용되는 동축 조명장치에 관한 것으로, 수직방향의 카메라 촬영 방향에 대해 광원판을 경사 형성하도록 배치함으로써, 검사 대상물이 차지하는 영역(FOV) 내에서의 광 균질성을 향상시킬 수 있도록 해 주는 검사장비용 동축 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coaxial illumination apparatus used in an inspection apparatus for irradiating an object to be inspected and acquiring an image of the object with a camera and then performing an inspection, And to improve the uniformity of light in the area (FOV) occupied by the object to be inspected.

일반적으로, 머신 비전 시스템(Machine Vision System)이란, 카메라를 이용하여 2차원의 위치 데이터를 입력받아 제품의 불량 유무를 판별 및 검사하는 비접촉 방식의 검사 장비로서, 인간의 육안검사와 가장 근접한 품질을 기대할 수 있는 장점으로 인해 많이 사용되고 있다.In general, a machine vision system is a non-contact type inspection device that receives two-dimensional positional data using a camera to discriminate the presence or absence of defective products, and provides a quality close to human visual inspection It is widely used because of its expected advantages.

머신 비전 시스템과 같은 비 접촉 방식의 검사장비에서 검사 대상물에 빛을 조사하는 장치 중 하나로 동축 조명장치가 사용된다. 동축 조명장치는 조명의 조사방향과 카메라의 촬영방향이 동일한 축상에 배열된 조명장치를 말한다.A coaxial illumination device is used as one of the devices for irradiating light to an object to be inspected in a non-contact type inspection apparatus such as a machine vision system. The coaxial illumination device refers to an illumination device in which the illumination direction of the illumination and the imaging direction of the camera are arranged on the same axis.

도1은 머신 비전 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a machine vision system.

도1에 도시된 바와 같이 머신 비전 시스템은 검사 대상물(10)이 플레이트(1)상에 배치된 상태에서, 영상처리장치(2)의 제어에 따라 광원판(3)으로부터 광이 빔 스플리터(4)로 조사된다. 빔 스플리터(4)로 조사된 광은 플레이트(1)로 반사되며, 플레이트(1)에서 반사된 광은 빔 스플리터(4)에 의해 굴절되어 카메라(5)로 입사됨으로써, 카메라(5)에서 검사 대상물(10)에 대한 영상 이미지를 획득하여 영상처리장치(2)로 제공한다. 1, in the machine vision system, light is emitted from the light source plate 3 in accordance with the control of the image processing apparatus 2 in the state that the object to be inspected 10 is disposed on the plate 1, ). The light irradiated by the beam splitter 4 is reflected by the plate 1 and the light reflected by the plate 1 is refracted by the beam splitter 4 and incident on the camera 5, And acquires a video image of the object 10 and provides it to the image processing apparatus 2.

그리고, 영상처리장치(2)는 영상 이미지를 분석하여 검사 대상물(10)에 대한 불량 유무를 판별 및 검사한다.Then, the image processing apparatus 2 analyzes the image image to discriminate and inspect the inspection object 10 for defects.

일반적으로 광원판(3)은 플레이트(1)로부터 반사되어 빔 스플리터(3)를 통해 카메라(5)로 수직방향으로 입사되는 광 방향에 대해 평행하게 배치된다.In general, the light source plate 3 is arranged parallel to the light direction that is reflected from the plate 1 and is incident on the camera 5 in the vertical direction through the beam splitter 3.

즉, 상기한 동축조명은 빔 스플리터(beam splitter)를 이용하여 카메라와 조명이 동일한 축 상에 위치하도록 하는 조명방식으로, 카메라가 피사체와 수직으로 위치하게 되어 원근감에 의한 이미지의 왜곡이 없으며, 매끄러운 표면은 밝게 보이고 거친 표면은 어둡게 보이게 하는 명시야(明視野) 효과(bright field effect)를 만들 수 있는 효과가 있다. That is, the coaxial illumination described above is an illumination method in which a camera and a light are positioned on the same axis by using a beam splitter. Since the camera is vertically positioned with respect to the subject, there is no distortion of the image due to the perspective, It has the effect of creating a bright field effect that makes the surface look bright and the rough surface looks dark.

그러나, 상기한 바와 같이 동축조명을 구현하는 경우, 빔 스플리터에 반사되는 광도 있고, 직접 조사되는 광도 있기 때문에 플레이트(1)에서의 광분포가 편향적 특성을 갖게되는 문제가 있게 된다. However, in the case of implementing the coaxial illumination as described above, there is a problem that the light distribution in the plate 1 has a deflective characteristic because there are light reflected on the beam splitter and light directly irradiated.

또한, 카메라(5)는 조명 변화에 대한 대응력이 사람의 눈에 비해 떨어지기 때문에 머신 비전 시스템에 의한 측정시 조명의 균일도가 떨어지게 되면 좌/우, 상/하 등의 상반된 위치에서 측정 편차가 발생하고 영상의 해상도와 콘트라스트(contrast)가 저하되게 된다.Also, since the camera 5 is less responsive to illumination changes than the human eye, when the uniformity of illumination is reduced during measurement by the machine vision system, measurement deviations occur at opposite positions such as left / right and up / down And the resolution and contrast of the image are lowered.

또한, 상기한 검사장비는 촬영이미지에서 피듀셜 마크(Fidutial mark)를 확인함으로써, FOV 영역내에 검사 대상물이 정확하게 위치하였는지를 판단하게 되는 데, 상술한 바와 같은 동축 조명장치의 구조적인 문제로 인한 조명 불균일로 인해 피듀셜 마크를 찾는데 어려움이 있게 된다. In addition, the inspection equipment checks the fidutial mark in the photographed image to determine whether the inspection object is accurately positioned in the FOV area. The uneven illumination due to the structural problem of the coaxial illumination device, It becomes difficult to find the fiducial mark.

따라서, 검사 대상물(10)을 촬영한 이미지를 통해 검사 대상물에 대한 결함을 정확하게 판별하기 위해서는 검사 대상물(10)의 모든 방향에 광이 균일하게 조사되어야 하는데, 상술한 바와 같이 광조사상태가 불균일할 경우 피듀셜 마크 확인이 불가능하게 되는 등에 따라 판별 작업에 문제가 발생할 수 있다.Therefore, in order to accurately identify defects of the object to be inspected through the image of the object 10 to be inspected, light must be uniformly irradiated to all directions of the object 10 to be inspected. As described above, A problem may arise in the determination operation due to the fact that the fiducial mark can not be checked.

1. 공개특허공보 제10-2012-0117287호 (명칭 : 검사장비용 조명기구)1. Open Patent Publication No. 10-2012-0117287 (name: illuminating equipment for inspection site) 2. 공개특허공보 제10-2014-0132877호 (명칭: 동축 조명 장치)2. Open Patent Publication No. 10-2014-0132877 (entitled Coaxial Lighting Device)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 빔 스플리터에 의해 형성되는 수직방향의 카메라 촬영방향에 대해 광원판을 경사지게 배치하여 FOV 내에서의 광 균질성을 향상시킴으로써, 카메라를 통해 획득한 검사 대상물에 대한 영상 이미지를 통해 보다 정확한 대상물에 대한 검사를 수행할 수 있도록 해 주는 검사장비용 동축 조명장치를 제공함에 그 기술적 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a light source apparatus and a method of manufacturing the same, in which a light source plate is inclined with respect to a camera photographing direction in a vertical direction formed by a beam splitter, There is a technical purpose of providing a coaxial illumination device for inspection cost which enables a more accurate inspection of an object through an image image of the inspection object.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 검사 대상물과 카메라 사이에 배치되어, 광원부로부터 조사되는 광을 검사 대상물로 반사시킴과 더불어, 검사 대상물로부터 반사되어 입력되는 광을 카메라로 굴절시켜 출력하도록 광 경로를 형성하는 빔 스플리터를 포함하여 구성됨으로써, 검사 대상물에 대한 외관 검사를 위한 조명을 제공하는 동축 조명장치에 있어서, 상기 빔 스플리터는 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 경사지게 배치되고, 상기 광원부는 상기 빔 스플리터의 일측에 일정 거리 이격되게 배치되되, 빔 스플리터에 의해 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 빔 스플리터와 보다 거리가 먼 쪽의 광원부 위치가 빔 스플리터와 가까워지는 방향으로 경사 형성되도록 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light source device comprising: a light source that is disposed between an object to be inspected and a camera and reflects light emitted from the light source to an object to be inspected, And a beam splitter for forming an optical path for outputting the beam, wherein the beam splitter is a coaxial illumination device for providing illumination for inspection of an object to be inspected, Wherein the light source unit is disposed at a predetermined distance from one side of the beam splitter so that a position of the light source unit farther from the beam splitter relative to the optical path formed vertically to the camera from the object to be inspected by the beam splitter, So as to form an inclination in a direction approaching the splitter The inspection area cost coaxial illumination unit, characterized in that is constituted is provided.

또한, 상기 광원부는 빔 스플리터에 의해 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 5°~ 30° 범위의 경사각도를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치가 제공된다.Also, the light source unit is arranged to form an inclination angle in a range of 5 to 30 degrees with respect to an optical path formed vertically from the object to be inspected by the beam splitter to the camera.

또한, 상기 광원부에 밀착되게 배치되어 상하이동 또는 좌우이동을 통해 광원부의 경사각도를 선택적으로 조절하기 위한 구동체를 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치가 제공된다.The coaxial illumination unit may further include an actuator for selectively controlling the tilt angle of the light source unit by being vertically or horizontally disposed in close contact with the light source unit.

또한, 상기 광원부와 빔 스플리터는 일정 공간을 갖는 케이스의 내측에 구비되어 구성되고, 상기 케이스는 상기 빔 스플리터가 배치되는 하면과 상면에 검사 대상물 및 카메라와의 광경로를 형성하기 위한 관통공을 각각 형성하도록 구성됨과 더불어, 상기 광원부의 하면에 배치되는 구동체와 나사결합하기 위한 나사공을 형성하도록 구성되며, 상기 구동체는 상기 광원부의 하면에 밀착 배치되어 광원부를 지지하기 위한 지지부재와, 지지부재의 하측에 상기 케이스의 나사공과 나사 결합하기 위한 일정 길이의 나사홈을 형성하여, 케이스의 나사공과 결합되는 나사홈의 위치에 따라 지지부재가 상하이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치가 제공된다.The light source unit and the beam splitter are provided on the inner side of a case having a predetermined space, and the case has a through hole for forming an optical path between the inspection object and the camera on the lower surface and the upper surface on which the beam splitter is disposed, A driving member disposed in close contact with a lower surface of the light source unit and supporting the light source unit; and a support member for supporting the light source unit, Wherein the support member is vertically movable in accordance with the position of the screw groove engaging with the screw hole of the case by forming a screw groove having a predetermined length for screwing the screw hole of the case to the lower side of the member, Device is provided.

또한, 상기 광원부와 빔 스플리터는 일정 공간을 갖는 케이스의 내측에 구비되어 구성되고, 상기 케이스는 상기 빔 스플리터가 배치되는 하면과 상면에 검사 대상물 및 카메라와의 광경로를 형성하기 위한 관통공을 각각 형성하도록 구성됨과 더불어, 좌우 방향으로 일정 길이를 갖는 장공을 형성하도록 구성되며, 상기 구동체는 상기 광원부의 하면에 밀착 배치되어 광원부를 지지하기 위한 지지부재와, 지지부재의 하측에 상기 케이스의 장공과 끼움 결합되는 오목홈이 형성되어 케이스의 장공을 따라 좌우 이동함으로써, 지지부재의 상단과 밀착되는 광원부의 위치가 변경되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치가 제공된다.The light source unit and the beam splitter are provided on the inner side of a case having a predetermined space, and the case has a through hole for forming an optical path between the inspection object and the camera on the lower surface and the upper surface on which the beam splitter is disposed, And the driving body is provided with a supporting member which is disposed in close contact with the lower surface of the light source unit and supports the light source unit, And the position of the light source unit closely contacting with the upper end of the support member is changed by moving left and right along the elongated hole of the case.

본 발명에 의하면, 빔 스플리터에 의해 형성되는 카메라의 촬영방향에 대해 광원판을 경사 형성하도록 배치하는 간단한 구조를 이용하여 FOV 내에서의 광 균질성을 향상시킴으로써, 카메라를 통해 획득한 검사 대상물에 대한 영상 이미지를 통해 보다 정확한 대상물에 대한 검사를 수행할 수 있게 된다. According to the present invention, by improving the light homogeneity in the FOV by using a simple structure in which the light source plate is arranged so as to form a slope with respect to the photographing direction of the camera formed by the beam splitter, It is possible to perform a more accurate inspection of the object through the image.

도1은 머신 비전 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 검사장비용 동축 조명장치의 구성을 나타낸 도면.
도3은 광원부(120)의 경사각에 따른 광 분포도(균일도)를 실험한 결과를 나타낸 도면.
도4는 도2에 도시된 검사장비용 동축 조명장치의 광경로 형성과정을 설명하기 위한 도면.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 검사장비용 동축 조명장치의 구조적 개념을 설명하기 위한 도면.
도6과 도7은 도5의 (A) 및 (B)에 도시된 검사장비용 동축 조명장치의 내부 구성을 예시한 도면. 1 shows a schematic configuration of a machine vision system;
2 is a view showing a configuration of a coaxial illumination device for inspection cost according to a first embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the results of experiments on the light distribution (uniformity) according to the inclination angle of the light source part 120. Fig.
4 is a view for explaining a process of forming an optical path of the coaxial illumination device with inspection cost shown in FIG. 2;
5 is a view for explaining a structural concept of a coaxial illumination device for a survey site according to another embodiment of the present invention.
Figs. 6 and 7 are diagrams illustrating an internal configuration of a coaxial illumination device with inspection cost shown in Figs. 5 (A) and 5 (B). Fig.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 검사장비용 동축 조명장치의 구성을 나타낸 도면으로, 주요 부분에 대한 단면도를 도시한 것이다. FIG. 2 is a view showing a configuration of a coaxial illumination device for inspection sites according to a first embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view of a main part thereof.

도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 검사장비용 동축 조명장치(100)는 플레이트상에 배치되는 검사 대상물(10)과 카메라(20) 사이에 배치되어, 검사 대상물(10)에 대한 외관 검사를 위해 조명을 제공한다.As shown in FIG. 2, the coaxial illumination device 100 of the inspection cost according to the present invention is disposed between a camera 20 and an object to be inspected 10 disposed on a plate, Provides hazard lighting.

동축 조명장치(100)는 일정 공간을 갖는 케이스(110)의 내측에 광원부(120)와, 광원부(120)로부터 조사되는 광을 검사 대상물(10)로 반사시킴과 더불어, 검사 대상물(10)로부터 반사되어 입력되는 광을 카메라(20)로 굴절시켜 출력하도록 광 경로를 형성하는 빔 스플리터(130)를 포함하여 구성된다.The coaxial illumination apparatus 100 includes a light source unit 120 and a light source unit 120. The light source unit 120 reflects the light emitted from the light source unit 120 to the object to be inspected 10, And a beam splitter 130 for forming a light path for refracting and outputting the reflected light by the camera 20.

상기 케이스(110)는 검사 대상물(10)과 대향되는 하면 일측에 제1 관통공(111)을 형성함과 더불어, 카메라(20)와 대향되는 상면 일측에 제2 관통공(112)을 형성하도록 구성된다. 이때, 상기 검사 대상물(10)과 제1 관통공(111), 제2 관통공(112) 및, 카메라(20)는 그 중심이 동일하도록 배치되어 수직방향의 동일한 중심축(C)을 형성하도록 배치된다. 이때, 상기 중심축(C)은 카메라(20)의 촬영방향이 된다. The case 110 has a first through hole 111 formed on one side of the lower surface opposed to the object to be inspected 10 and a second through hole 112 formed on one side of the upper surface opposed to the camera 20 . At this time, the inspection object 10, the first through hole 111, the second through hole 112, and the camera 20 are arranged so that their centers are the same so as to form the same central axis C in the vertical direction . At this time, the center axis C is the photographing direction of the camera 20. [

상기 빔 스플리터(130)는 검사 대상물(10)로부터 카메라(20)로 수직하게 형성되는 중심축(C) 즉, 카메라(200 촬영방향 광 경로에 대해 비스듬히 배치된다. 즉, 상기 빔 스플리터(130)는 케이스(110)의 제1 관통홈(111)과 제2 관통홈(112) 사이에 수직방향을 중심으로 45°경사지게 배치된다.The beam splitter 130 is disposed obliquely with respect to a center axis C vertically formed by the camera 20 from the inspection object 10, that is, with respect to the optical path of the camera 200. That is, Is disposed between the first through-hole 111 and the second through-hole 112 of the case 110 at an angle of 45 ° with respect to the vertical direction.

상기 광원부(120)는 다수의 LED 램프가 다수 배치되는 엘이디 기판(121)과, 엘이디 기판(121)의 전면에 일정 거리 이격배치되는 디퓨저(122)를 포함하여 구성된다. 이때, 엘이디 기판(121)과 디퓨저(122)는 상호 평행하게 배치된다. The light source unit 120 includes an LED substrate 121 having a plurality of LED lamps and a diffuser 122 disposed at a predetermined distance from the front surface of the LED substrate 121. At this time, the LED substrate 121 and the diffuser 122 are disposed in parallel with each other.

또한, 상기 광원부(120)는 상기 빔 스플리터(130)의 일측에 일정 거리 이격되게 배치되되, 검사 대상물(10)과 카메라(20)가 이루는 중심축(C)에 대해 일정 각도 경사지게 배치된다. The light source unit 120 is disposed at a predetermined distance from one side of the beam splitter 130 and is disposed at a predetermined angle with respect to a center axis C formed by the object to be inspected 10 and the camera 20.

상기 광원부(120)는 종래 빔 스플리터(130)와 거리가 보다 먼 쪽의 광원부(120)의 위치가 빔 스플리터(130)와 가까워지는 방향으로 경사 형성되도록 배치된다. The light source unit 120 is disposed such that the position of the light source unit 120 farther from the conventional beam splitter 130 is formed to be inclined toward the beam splitter 130.

이때, 광원부(120)의 경사각도는 검사 대상물(10)로부터 카메라(20)로 수직하게 형성되는 중심축(C)에 대해 5°~ 30° 범위로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 광원부(120)의 경사각도는 20°로 설정될 수 있다. The inclination angle of the light source unit 120 may be set in a range of 5 ° to 30 ° with respect to the center axis C formed vertically from the inspection object 10 to the camera 20, ) May be set to 20 degrees.

도3은 광원부(120)의 경사각에 따른 광 분포도(균일도)를 실험한 결과를 나타낸 도면으로, 도시된 바와 같이 광원부(120)의 경사각도가 0°인 경우(종래 구성) 에 비해 경사각도가 "15°"인 경우 균일도가 향상됨을 알 수 있다. 3 is a graph showing the results of experiments on the light distribution (uniformity) according to the tilt angle of the light source unit 120. As shown in the figure, when the tilt angle of the light source unit 120 is 0 ° And "15 DEG ", the uniformity is improved.

다시말해, 종래에 비해 검사 대상물(10)로 보다 균일한 광 특성의 조명이 제공된다.In other words, illumination of a more uniform optical characteristic is provided to the object 10 to be inspected as compared with the prior art.

한편, 도4에 도시된 바와 같이, 광원부(120)가 검사 대상물(10)로부터 카메라(20)로 수직하게 형성되는 중심축(C)에 대해 배치된 경사각도에 따라 빔 스플리터(130)를 통해 검사 대상물(10)로 반사되는 반사광 분포 영역 즉, FOV 영역이 감소된다. 즉, 도4에 광원부(120)의 경사각도가 작은 경우(θ1)에 형성되는 FOV 영역 크기(X1)가 경사각도가 보다 큰 경우(θ2)에 형성되는 FOV 영역 크기(X2)에 비해 커지게 된다.4, the light source unit 120 may be mounted on the object 20 through the beam splitter 130 in accordance with the inclination angle of the light source unit 120 with respect to the center axis C vertically formed by the camera 20 The reflected light distribution area, that is, the FOV area, reflected by the inspection object 10 is reduced. 4, the FOV region size X1 formed when the tilt angle of the light source unit 120 is small is larger than the FOV region size X2 formed when the tilt angle is larger (? 2) do.

이에 따라, 검사 대상물(10)의 크기 등을 고려하여 FOV 영역이 충분히 확보되도록 광원부(120)의 경사각도를 적절히 설정하는 것이 바람직하다. Accordingly, it is preferable to appropriately set the inclination angle of the light source unit 120 so that the FOV area is sufficiently ensured in consideration of the size of the object to be inspected 10 and the like.

한편, 본 발명에 있어서는 광원부(120)의 경사각도를 임의로 선택 조절하기 위한 구동체를 추가로 구비하여 구성될 수 있다. In the present invention, an actuator for arbitrarily controlling the inclination angle of the light source unit 120 may be additionally provided.

상기 구동체는 도5에 도시된 바와 같이 기본적으로 광원부(120)의 하면에 밀착되게 배치되어 상하이동(도5의 (A)) 또는 좌우이동(도5의 (B))을 통해 광원부(120)의 경사각도가 조절되도록 구성된다.As shown in FIG. 5, the driving body is disposed in close contact with the lower surface of the light source unit 120, and the light source unit 120 (see FIG. 5A) Is adjusted.

도6은 구동체의 상하이동을 통해 광원부(120)의 경사각도를 조절하는 구성을 예시한 도면이다.6 is a view illustrating a configuration for adjusting the tilt angle of the light source unit 120 through the vertical movement of the driving body.

도6에 도시된 바와 같이, 광원부(120)의 후면에 광원부(120)의 경사각도 조절을 위한 구동체(150)가 구비된다. As shown in FIG. 6, a driving body 150 for adjusting the inclination angle of the light source unit 120 is provided on the rear surface of the light source unit 120.

구동체(150)는 광원부(120)의 후면에 밀착되게 배치되면서 케이스(110)와의 나사 결합을 통해 상하방향으로 이동가능하도록 구성된다. The driving body 150 is configured to be movable in a vertical direction through a screw connection with the case 110 while being closely attached to the rear surface of the light source unit 120.

상기 구동체(150)는 광원부(120)를 밀착 지지하기 위한 봉 또는 판 형상의 지지부재(151)와, 지지부재(151)의 하측에 케이스(110)와 나사 결합하기 위한 일정 길이의 나사홈(152) 및, 나사홈(152)의 하측에 케이스(110)의 외측으로 돌출되어 사용자가 지지부재(151)를 상하 이동시키도록 조절하도록 하기 위한 손잡이(153)를 포함하여 구성된다. 이때, 도7에 도시된 바와 같이 지지부재(151)가 봉 형상으로 이루어지는 경우, 광원부(120)을 보다 안정적으로 지지하기 위해 적어도 둘 이상의 구동체(150)가 배치될 수 있다. The driving body 150 has a rod or plate-like supporting member 151 for tightly supporting the light source unit 120 and a fixing screw 151 having a predetermined length for screwing the case 110 to the lower side of the supporting member 151. [ And a handle 153 protruding outward from the case 110 below the screw groove 152 to allow the user to adjust the support member 151 to move up and down. At this time, as shown in FIG. 7, when the support member 151 is formed as a bar, at least two actuators 150 may be disposed to more stably support the light source unit 120.

또한, 상기 나사홈(152)의 길이는 구동체(150)의 상하 이동에 따라 광원부(120)의 경사각도가 5°~30°로 설정되는 적당한 길이로 설정된다. 여기서, 도시되지는 않았지만, 상기 나사홈(152)의 상단이나 하단 또는, 상단과 하단 모두에는 구동체(150)의 상하 이동범위를 제한하기 위한 스토퍼가 추가로 구성될 수 있다. The length of the screw groove 152 is set to an appropriate length in which the inclination angle of the light source unit 120 is set to 5 ° to 30 ° in accordance with the upward and downward movement of the driving body 150. Although not shown, a stopper may be additionally provided at both the upper end and the lower end of the screw groove 152, or both the upper and lower ends of the screw groove 152 to limit the vertical movement range of the driving body 150.

또한, 도6에서 케이스(110)는 상기 구동체(150)의 나사홈(152)과 나사 결합하기 위한 나사공(115)이 형성되도록 구성된다.6, the case 110 is formed with a threaded hole 115 for screwing the threaded groove 152 of the driving body 150.

즉, 도6에 의하면, 사용자가 손잡이(153)를 임의 방향으로 돌림으로써, 케이스(110)의 나사공(115)에 결합되는 구동체(150)의 나사홈(152)의 위치가 변경되고, 이에 따라 광원부(120)와 밀착 배치된 구동체(150)의 지지부재(151)가 상측 또는 하측 방향으로 이동함으로써 광원부(120)의 경사각도가 변경된다.6, when the user rotates the knob 153 in an arbitrary direction, the position of the screw groove 152 of the driving body 150 coupled to the screw hole 115 of the case 110 is changed, The inclination angle of the light source unit 120 is changed by moving the support member 151 of the driving body 150 closely disposed to the light source unit 120 in the upward or downward direction.

한편, 도7은 구동체(160)의 좌우이동을 통해 광원부(120)의 경사각도를 조절하는 구성을 예시한 도면이다.7 is a view illustrating a configuration for adjusting the tilt angle of the light source unit 120 by moving the actuator 160 to the left and right.

도7에 도시된 바와 같이, 광원부(120)의 후면에 광원부(120)의 경사각도 조절을 위한 구동체(160)가 광원부(120)의 후면에 밀착되게 배치되되, 좌우 방향 이동을 통해 광원부(120)와 밀착 위치를 변경시키도록 구성된다. 7, a driving body 160 for controlling the inclination angle of the light source unit 120 is disposed on the rear surface of the light source unit 120 in close contact with the rear surface of the light source unit 120, 120 and the contact position.

상기 구동체(160)는 광원부(120)를 밀착 지지하기 위한 봉 또는 판 형상의 지지부재(161)와, 지지부재(161)의 하측에 케이스(110)에 형성된 좌우 방향의 일정 길이를 갖는 장공(116)을 통해 이동 가능하도록 끼움 결합되는 오목홈(162) 및, 오목홈(162)의 하측에 케이스(110)의 외측으로 돌출되어 사용자가 지지부재(161)를 좌우 이동시키도록 조절하도록 하기 위한 손잡이(163)를 포함하여 구성된다. 이때, 도7에 도시된 바와 같이 지지부재(161)가 봉 형상으로 이루어지는 경우, 광원판(120)을 보다 안정적으로 지지하기 위해 적어도 둘 이상의 구동체(160)가 배치될 수 있다. The driving body 160 includes a support member 161 or a bar or a plate for supporting the light source unit 120 in close contact with the support member 161, A concave groove 162 which is movably inserted through the concave groove 162 and a concave groove 162 which protrudes outward of the case 110 under the concave groove 162 so that the user can adjust the supporting member 161 to move left and right And a knob 163 for holding the knife. At this time, when the support member 161 is formed as a bar as shown in FIG. 7, at least two actuators 160 may be disposed to more stably support the light source plate 120.

또한, 상기 케이스(110)에 형성되는 장공(116)의 길이는 구동체(160)의 좌우 이동에 따라 광원부(120)의 경사각도가 5°~ 30°로 설정되도록 구성된다. The length of the elongated hole 116 formed in the case 110 is set such that the inclination angle of the light source unit 120 is set to 5 ° to 30 ° according to the lateral movement of the driving body 160.

또한, 도시되지는 않았지만, 상기 광원부(120)의 하면에는 상기 지지부재(161)의 좌우 이동에 대응되는 밀착 위치를 안내하기 위한 안내홈이 추가로 형성될 수 있다. 이때, 광원부(120)의 하면에 형성되는 안내홈의 길이는 광원부(120)의 경사각도가 5°~ 30°로 설정되는 길이로 이루어질 수 있다. Further, although not shown, a guide groove may be additionally formed on the lower surface of the light source unit 120 to guide the close position corresponding to the left and right movement of the support member 161. [ In this case, the length of the guide groove formed on the lower surface of the light source unit 120 may be set to a length in which the inclination angle of the light source unit 120 is set to 5 ° to 30 °.

즉, 도7에 의하면 사용자가 손잡이(163)를 케이스(110)의 장공(116)을 따라 좌우 방향으로 이동시키게 되면, 지지부재(161) 상단과 밀착되는 광원부(120)의 위치가 변경됨으로써, 광원부(120)의 경사각도가 변경된다.7, when the user moves the handle 163 in the lateral direction along the elongated hole 116 of the case 110, the position of the light source unit 120 which is in close contact with the upper end of the support member 161 is changed, The inclination angle of the light source unit 120 is changed.

한편, 도6과 도7에는 구동체를 사용자에 의해 수동으로 상하 또는 좌우 방향으로 이동시키는 구성이 도시되어 있으나, 모터 등의 구동수단을 통해 자동으로 구동체를 상하 또는 좌우방향으로 이동시킴으로써, 광원부의 경사각도를 조절하도록 실시할 수 있음은 물론이다. 6 and 7 illustrate a configuration in which the driving body is manually moved up and down or in the left and right direction by the user. However, by automatically moving the driving body vertically or horizontally through the driving means such as a motor, It is of course possible to adjust the inclination angle.

10 : 검사 대상물, 100 : 동축 조명장치,
110 : 케이스, 120 : 광원부,
121 : 광원판, 122 : 디퓨져,
130 : 빔 스플리터, 150, 160 : 구동체.10: object to be inspected, 100: coaxial lighting device,
110: case, 120: light source,
121: light source plate, 122: diffuser,
130: beam splitter, 150, 160: actuator.

Claims (5)

검사 대상물과 카메라 사이에 배치되어, 광원부로부터 조사되는 광을 검사 대상물로 반사시킴과 더불어, 검사 대상물로부터 반사되어 입력되는 광을 카메라로 굴절시켜 출력하도록 광 경로를 형성하는 빔 스플리터를 포함하여 구성됨으로써, 검사 대상물에 대한 외관 검사를 위한 조명을 제공하는 동축 조명장치에 있어서,
상기 빔 스플리터는 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 경사지게 배치되고,
상기 광원부는 상기 빔 스플리터의 일측에 일정 거리 이격되게 배치되되, 빔 스플리터에 의해 검사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 빔 스플리터와 보다 거리가 먼 쪽의 광원부 위치가 빔 스플리터와 가까워지는 방향으로 경사 형성되도록 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치.
And a beam splitter disposed between the object to be inspected and the camera to reflect the light emitted from the light source unit to the object to be inspected and to form a light path for refracting the light reflected from the object to be inspected by the camera for output A coaxial illumination apparatus for providing illumination for visual inspection of an object to be inspected,
Wherein the beam splitter is disposed obliquely with respect to an optical path formed vertically from the object to be inspected to the camera,
The light source unit is disposed at a predetermined distance from one side of the beam splitter, and the position of the light source unit farther from the beam splitter is closer to the beam splitter with respect to the optical path vertically formed by the beam splitter from the object to be inspected by the beam splitter And the inclined surfaces are formed so as to be inclined in the direction of the optical axis.
제1항에 있어서,
상기 광원부는 빔 스플리터에 의해 감사 대상물로부터 카메라로 수직하게 형성되는 광 경로에 대해 5°~ 30° 범위의 경사각도를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light source unit is arranged to form an inclination angle in a range of 5 to 30 degrees with respect to an optical path formed vertically from the object to be inspected by the beam splitter to the camera.
제1항에 있어서,
상기 광원부에 밀착되게 배치되어 상하이동 또는 좌우이동을 통해 광원부의 경사각도를 선택적으로 조절하기 위한 구동체를 추가로 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an actuator for closely adjusting the inclination angle of the light source unit by being vertically moved or moved left and right by being closely attached to the light source unit.
제3항에 있어서,
상기 광원부와 빔 스플리터는 일정 공간을 갖는 케이스의 내측에 구비되어 구성되고,
상기 케이스는 상기 빔 스플리터가 배치되는 하면과 상면에 검사 대상물 및 카메라와의 광경로를 형성하기 위한 관통공을 각각 형성하도록 구성됨과 더불어, 상기 광원부의 하면에 배치되는 구동체와 나사결합하기 위한 나사공을 형성하도록 구성되며,
상기 구동체는 상기 광원부의 하면에 밀착 배치되어 광원부를 지지하기 위한 지지부재와, 지지부재의 하측에 상기 케이스의 나사공과 나사 결합하기 위한 일정 길이의 나사홈을 형성하여, 케이스의 나사공에 결합되는 나사홈의 위치에 따라 지지부재가 상하이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치.
The method of claim 3,
The light source unit and the beam splitter are provided inside a case having a predetermined space,
The case is configured to form a through hole for forming an optical path between the object to be inspected and the camera on a lower surface on which the beam splitter is disposed and a through hole for screw connection with a driving body disposed on a lower surface of the light source, And is configured to form a pore,
The driving body includes a support member disposed closely to a lower surface of the light source unit to support the light source unit and a screw groove having a predetermined length for screwing the screw member with the screw hole of the case at a lower side of the support member, And the supporting member is moved up and down in accordance with the position of the threaded groove.
제3항에 있어서,
상기 광원부와 빔 스플리터는 일정 공간을 갖는 케이스의 내측에 구비되어 구성되고,
상기 케이스는 상기 빔 스플리터가 배치되는 하면과 상면에 검사 대상물 및 카메라와의 광경로를 형성하기 위한 관통공을 각각 형성하도록 구성됨과 더불어, 좌우 방향으로 일정 길이를 갖는 장공을 형성하도록 구성되며,
상기 구동체는 상기 광원부의 하면에 밀착 배치되어 광원부를 지지하기 위한 지지부재와, 지지부재의 하측에 상기 케이스의 장공과 끼움 결합되는 오목홈이 형성되어 케이스의 장공을 따라 좌우 이동함으로써, 지지부재의 상단과 밀착되는 광원부의 위치가 변경되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 동축 조명장치.The method of claim 3,
The light source unit and the beam splitter are provided inside a case having a predetermined space,
Wherein the case is configured to form a through hole for forming an optical path between the object to be inspected and the camera on a lower surface on which the beam splitter is disposed and a through hole having a predetermined length in the left and right direction,
The driving body is provided with a supporting member disposed in close contact with a lower surface of the light source unit to support the light source unit and a concave groove formed at a lower side of the supporting member to be fitted into the elongated hole of the case, Wherein the position of the light source unit which is in close contact with the upper end of the coaxial illumination unit is changed.
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