KR102192700B1 - 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법 - Google Patents

무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템을 제공한다. 상기 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템은 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 광원부; 상기 광원부의 하부에 배치되는 차트부; 상기 차트부의 하부에 배치되는 렌즈부; 상기 차트부와 상기 렌즈부의 사이에 형성되는 검사 거리를 가변시키도록 상기 차트부의 상하 위치를 조절하는 이동부; 상기 렌즈부의 하부에 배치되며, 상기 차트부의 이미지를 촬상하는 촬상부; 및, 상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 검사 거리를 이루는 검사 거리 범위에 따라 상기 이미지를 다수로 촬상하여 해상도 값들을 산출하고, 상기 산출된 해상도 값들의 분포에서, 설정된 기준 해상도를 이루도록 프리 포커스드 영역을 선정하는 프리 포커스드 영역 산출부;를 포함한다.

Description

무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법{System for setting pre-focused area and method for for setting pre-focused area}
본 발명은 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리 포커스드 영역을 지정하고, 지정된 프리 포커스드 영역에서 메인 포커스 공정을 실시하도록 하여 포커싱 공정 시간 및 카메라 모듈의 생산성을 향상시킬 수 있는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 프리 포커스드 영역 설정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 카메라들을 사용한 검사 장비는 일정 이상의 공간에 설치된다.
이러한 검사 장비는 카메라들의 사이즈에 따라 장비 자체의 사이즈가 결정된다.
이에 카메라들은 광학계 및 광원의 초점을 자동으로 조절할 수 있는 차트를 구비하는 동시에 일정 사이즈 이루어 고배율 검사렌즈를 사용한 카메라모듈 제어장치의 초소형화를 이루는 기술의 개발이 요구된다.
또한 무나사 타입의 카메라 모듈의 렌즈와 차트부의 사이 거리에서의 MTF값을 측정하는 경우 상기 거리 전체에서 이미지를 각각 취득하여 해상도를 분석함에 따라 포커싱 작업 시간이 길어지게 되고, 이에 따라 모듈의 생산성이 저하되는 문제가 있다.
즉, 무나사 타입의 경우 직접 포커싱 작업을 수행하는 경우 10개 이상의 복수 구간으로 나누어 각 구간별 복수 구간에서의 포커싱 작업에 소요되는 시간이 증가되는 문제가 있다.
또한 종래의 카메라 모듈에서 렌즈와 차트부의 사이 거리를 가변시키는 경우 VCM을 사용하여 조절함에 따라 진동에 취약한 문제도 있다.
이에 포커싱 작업에 소요되는 시간을 줄이는 것이 생산성 향상에 주요한 요인이 되기 때문에 포커싱 작업을 수행하기 이전에, 요구되는 해상도를 이루는 렌즈와 차트와의 프리 포커스 영역으로 지정을 한 이후에 실제 포커싱 공정을 실시하도록 하여 생산성을 향상시키는 기숭의 개발이 요구된다.
본 발명과 관련된 선행문헌에는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2012-0092085(공개일: 2012.08.20)호가 있다.
본 발명의 제 1목적은 카메라 모듈을 제조함에 있어서 포커싱 작업을 수행하기 이전에, 요구되는 해상도를 이루는 렌즈와 차트와의 프리 포커스 영역으로 지정을 한 이후에 실제 포커싱 공정을 실시하는 경우 프리 포커스 영역에서 스캔하여 메인 포커스 공정에서의 공정 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커싱 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제 2목적은 카메라 모듈에 따라 렌즈와 차트와의 검사 거리를 가변적으로 설정하면, 가변되는 검사 거리에서 상기의 프리 포커스드 영역을 산출하여, 해당 카메라 모듈의 메인 포커스 공정이 진행되는 장치로 전송하여 줄 수 있는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커싱 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템을 제공한다.
상기 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템은 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 광원부; 상기 광원부의 하부에 배치되는 차트부; 상기 차트부의 하부에 배치되는 렌즈부; 상기 차트부와 상기 렌즈부의 사이에 형성되는 검사 거리를 가변시키도록 상기 차트부의 상하 위치를 조절하는 이동부; 상기 렌즈부의 하부에 배치되며, 상기 차트부의 이미지를 촬상하는 촬상부; 및, 상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 검사 거리를 이루는 검사 거리 범위에 따라 상기 이미지를 다수로 촬상하여 해상도 값들을 산출하고, 상기 산출된 해상도 값들의 분포에서, 설정된 기준 해상도를 이루도록 프리 포커스드 영역을 선정하는 프리 포커스드 영역 산출부;를 포함한다.
여기서 상기 프리 포커스드 영역 산출부는,
상기 검사 거리 범위를, 설정되는 간격을 이루도록 구획하는 간격 설정부;
상기 설정되는 간격을 이루는 위치들에서 상기 촬상부를 사용하여 상기 다수의 이미지를 각각 촬상 되도록 하는 제어부와,
상기 촬상된 상기 다수의 이미지를 이루는 해상도 값을 산출하고, 상기 산출된 상기 이미지 값들의 분포를 사용하여 예비 해상도 분포를 산출하는 예비 해상도 산출부와,
상기 산출된 상기 예비 해상도 분포에서, 상기 해상도 값들 중 기설정되는 기준 해상도 범위에 포함되는 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역을 프리 포커스드 영역으로 설정하는 설정부를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 간격 설정부는,
상기 검사 거리 범위에서 촬상되는 위치가 균등 간격을 이루는 5 내지 25 개의 위치를 이루도록 상기 간격을 설정하되,
상기 촬상되는 위치는,
상기 제어부와 전기적으로 연결되는 입력부를 통해 입력되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는,
상기 차트부의 사이즈 값을 입력 받고,
상기 차트부의 사이즈 값에 설정되는 비율로 비례되도록 상기 검사 거리 범위를 가변적으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한 상기 설정부는,
설정된 상기 프리 포커스드 영역을 외부의 포커스 유닛으로 전송하는 제 1연결 단자를 구비하되,
상기 제어부는,
상기 제 1연결 단자를 사용하여 설정된 상기 프리 포커스드 영역에서 메인 포커싱 공정이 이루어지도록 상기 포커스 유닛으로 공정 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1연결 단자는,
상기 외부의 포커스 유닛에 구비되는 제 2연결 단자에 되어 결합되되,
상기 제어부는,
상기 제 1연결 단자가 상기 제 2연결 단자와 결합되면, 설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제 1연결 단자는,
상기 외부의 포커스 유닛에 구비되는 제 2연결 단자에 되어 결합되되,
상기 제어부는,
상기 제 1연결 단자가 상기 제 2연결 단자와 결합되면,
상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 지의 여부를 판단하고,
상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 경우, 설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하고,
상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일하지 않은 경우, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위를 상기 검사 거리 범위로 재설정하고,
상기 재설정된 검사 거리 범위에서의 상기 프리 포커스드 영역을 재설정하고,
재설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하는 것이 바람직하다.
또한 상기 해상도 값들 중,
상기 프리 포커스드 영역에 포함되는 유효 해상도 값들은,
상기 유효 해상도 값들을 이루는 범위에서 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 경계로 대칭 또는 비대칭의 분포를 이루는 것이 바람직하다.
또한 상기 유효 해상도 값들이 비대칭의 분포를 이루는 경우,
상기 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 이루는 기준 거리값을 경계로,
비대칭이 이루어지는 시점에 해당되는 거리값을 선출하고,
상기 기준 거리값을 경계로 상기 선출된 거리값과의 범위를 설정하고,
상기 설정됨 범위를 상기 프리 포커스드 영역으로 설정하는 것이 바람직하다.
다른 실시예에 있어서, 본 발명은 상술한 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템을 사용한 프리 포커스드 영역 설정 방법을 제공한다.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 카메라 모듈을 제조함에 있어서 포커싱 작업을 수행하기 이전에, 요구되는 해상도를 이루는 렌즈와 차트와의 프리 포커스 영역으로 지정을 한 이후에 실제 포커싱 공정을 실시하는 경우 프리 포커스 영역에서 스캔하여 메인 포커스 공정에서의 공정 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 카메라 모듈에 따라 렌즈와 차트와의 검사 거리를 가변적으로 설정하면, 가변되는 검사 거리에서 상기의 프리 포커스드 영역을 산출하여, 해당 카메라 모듈의 메인 포커스 공정이 진행되는 장치로 전송하여 줄 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 다른 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 렌즈부와 차트부와의 검사 거리를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 산출부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 프리 포커스드 영역이 설정된 예를 보여주는 MTF결과치를 보여주는 그래프이다.
도 6은 설정된 프리 포커스드 영역을 메인 포커스 검사 영역으로 지정됨을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 설정 시스템이 외부 포커스 유닛에 채택되는 예를 보여주는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조하여, 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템 및 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템을 사용한 프리 포커스드 영역 설정 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템의 구성을 보여주는 다른 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 렌즈부와 차트부와의 검사 거리를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조 하면 본 발명의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템은 크게 하우징(100)과, 광원부(200)와, 차트부(300)와, 렌즈부(400)와, 얼라인 부(600)와, 촬상부(700)와, 이동부(800)와, 프리 포커스드 영역 산출부(900)를 포함한다.
하우징(100)
상기 하우징(100)은 내부에 공간이 형성된다.
광원부(200)
상기 광원부(200)는 상기 하우징(100)의 내부에 고정된다. 상기 광원부(200)는 일정 파장을 갖는 광을 설정된 광축을 따라 광을 출사한다. 상기 광은 일정의 광 조사 영역을 형성한다.
차트부(300)
본 발명에 따른 차트부(300)는 상기 광원부(200)의 하부에 배치된다.
상기 하우징(100)의 측부에는 슬라이딩 홈이 형성된다. 상기 차트부(300)는 슬라이딩 홈을 통해 인입되어 하우징(100) 내부에서 광원부(200)의 하부에 배치될 수 있다.
상기 슬라이딩 홈에는 커버가 설치될 수 있다. 상기 차트부(300)는 검사용 차트로 사용된다. 상기 차트부(300)는 매쉬 형상으로 형성된다.
상기 차트부(300)는 광원부(200)의 광축이 차트부(300)의 센터에 위치되도록 얼라인 함에 따른 검사용으로 사용된다.
이에 본 발명에 따른 광원부는 제어부의 제어에 따라 상기 광원부(200)의 광축이 상기 차트부(500)의 중심에 위치되도록 얼라인 부(미도시)의 구동을 실시간으로 제어한다. 상기 얼라인 부는 3축 조절 또는 그 이상의 축 조절이 가능한 유닛이다.
본 발명에 따른 얼라인 부(600)는 상기 광원부(200)의 상부에 배치되도록 상기 하우징(100)의 내부에 배치된다.
상기 얼라인 부(600)는 하우징(100)의 상단에 형성되는 개구에 배치되어 하우징(100)의 상단에 고정된다.
상기 얼라인 부(600)는 상기 광원부(200)의 상단을 고정한다. 바람직하게 탈착 가능한 결합 방식을 통해 상기 얼라인 부(600)의 하단과 상기 광원부(200)의 상단이 결합되는 것이 좋다. 이를 통해 광원부(200)의 교체 또는 유지 보수가 용이할 수 있다.
상기 얼라인 부(600)는 X,Y,Z축을 따라 광원부의 자세를 틸팅한다.
상기 얼라인 부(600)는 광원부(200)를 XY방향을 따라 이동시키는 XY이동부와, 상기 XY스테이지를 Z축을 따라 승강시키는 Z이동부를 포함한다. 상기 XY이동부 및 Z이동부는 제 1모터의 구동에 의해 제어된다. 상기 얼라인 부(600)는 제어부의 제어에 따라 광원부(200)의 자세를 가변시킬 수 있다.
렌즈부(400)
본 발명에 따른 렌즈부(400)는 상기 하우징의 하단에 형성되는 결합홀에 결합된다. 상기 렌즈부(400)는 렌즈 프레임(410)과 고배율 렌즈(420)를 포함한다.
상기 고배율 렌즈(820)는 상기 차트부(300)와 검사 거리를 이룰 수 있다.
촬상부(600)
본 발명에 따른 촬상부(600)는 상기 렌즈부(800)의 하부에 일정의 검사 거리를 이루어 배치되도록 상기 하우징(100)의 하단에 배치된다.
이동부(800)
본 발명에 따른 이동부(800)는 상기 광원부(200)를 얼라인하는 얼라인 부(600)와 연결된다.
상기 얼라인 부(600)의 상단에는 브라켓(810)이 설치된다.
상기 이동부(800)는 하우징(100)의 내부에 고정되며, 승강되는 레일을 갖는 리니어 모터(820)를 포함한다.
상기 레일에는 상기 브라켓(810)의 일단이 고정된다.
상기 리니어 모터(820)는 제어부의 제어에 따라 구동된다. 상기 리니어 모터(820)는 브라켓(810)을 승강시킨다. 상기 승강에 따라 광원부(200)의 하부에 배치된 차트부(300)는 승강될 수 있다.
또한 얼라인 부(600)를 사용하여 광원부(200)로부터 출사되는 광의 광축이 차트부(500)의 중심과 일치되도록 실시간으로 조절할 수 있다. 이를 통해 실시간으로 검사 대상물로의 광이 정상적으로 제공되도록 하여 검사의 오류를 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 차트부(300)를 슬라이딩 방식으로 교체 가능하도록 설치하여 장치의 얼라인을 셋업하는 경우 얼라인용 차트를 별도로 사용하여 센터를 맞출 수도 있다.
또한 본 발명은 광원부(200)와, 차트부(300), 렌즈부(400)를 하나의 모듈로 구성하여 하우징(100)의 내부에 내장할 수 있기 때문에 장치의 크기를 일정 이하로 소형화를 이룰 수 있다. 또한 본 발명은 차트부(300)를 광원부(200)의 하부에 밀착되도록 배치할 수 있고, 이는 SFR차트 및 Pima차트를 사용할 수 있다.
여기서 본 발명에 따른 렌즈부는 무나사 타입으로 구성된다.
또한 본 발명에 따른 이동부(800)는 상기 차트부(300)와 상기 렌즈부(400)의 사이에 형성되는 검사 거리를 가변시키도록 상기 차트부(300)의 상하 위치를 조절한다.
그리고 본 발명에 따른 촬상부(700)는 상기 렌즈부(400)의 하부에 배치되며, 상기 차트부(300)의 이미지를 촬상한다.
본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 산출부(900)는 상기 이동부(800)의 구동을 제어하여 상기 검사 거리를 이루는 검사 거리 범위(td)에 따라 상기 이미지를 다수로 촬상하여 해상도 값들을 산출하고, 상기 산출된 해상도 값들의 분포에서, 설정된 기준 해상도를 이루도록 프리 포커스드 영역(PA)을 선정한다.
도 4는 본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 산출부의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 5는 프리 포커스드 영역이 설정된 예를 보여주는 MTF결과치를 보여주는 그래프이다.
도 4 및 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 산출부(900)는 상기 검사 거리 범위를, 설정되는 간격을 이루도록 구획하는 간격 설정부(910)와, 상기 설정되는 간격을 이루는 위치들에서 상기 촬상부(700)를 사용하여 상기 다수의 이미지를 각각 촬상 되도록 하는 제어부(920)와, 상기 촬상된 상기 다수의 이미지를 이루는 해상도 값을 산출하고, 상기 산출된 상기 이미지 값들의 분포를 사용하여 예비 해상도 분포를 산출하는 예비 해상도 산출부(930)와, 상기 산출된 상기 예비 해상도 분포에서, 상기 해상도 값들 중 기설정되는 기준 해상도 범위에 포함되는 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역을 프리 포커스드 영역(PA)으로 설정하는 설정부(940)를 포함한다.
그리고 상기 간격 설정부(910)는 상기 검사 거리 범위에서 촬상되는 위치가 균등 간격을 이루는 5 내지 25 개의 위치를 이루도록 상기 간격을 설정할 수 있다.
상기 촬상되는 위치는, 상기 제어부(930)와 전기적으로 연결되는 입력부(950)를 통해 입력될 수 있다.
상기의 구성을 참조 하여 프리 포커스드 영역을 설정하는 과정에 관하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조 하면, 차트부(300)와 렌즈부(400)의 사이에는 검사 거리 범위(td)가 설정된다. 상기 검사 거리 범위(td)는 상하를 따르는 직선 거리이다.
입력부(950)를 통해 상기 검사 거리 범위(td)에서 촬상되는 위치가 균등 간격을 이루는 5 내지 25 개의 위치를 이루도록 상기 간격을 설정한다.
예컨대, 검사 위치를 10개의 위치를 설정하면, 검사 거리 범위(td)에서 10개의 검사 위치가 지정되도록 일정 간격으로 간격 설정부(910)를 통해 설정된다.
이어 제어부(920)는 이동부(800)를 사용하여 차트부(300)를 상기 검사 거리 범위(td)에서 이동되도록 제어한다.
이와 동시에, 제어부(920)는 촬상부(700)를 사용하여 상기 10개의 위치 각각에서 차트부(300)에 대한 이미지를 촬상하고, 이들을 예비 해상도 산출부(930)로 전송한다.
상기 예비 해상도 산출부(930)는 상기 촬상된 상기 다수의 이미지를 이루는 해상도 값을 산출하고, 상기 산출된 상기 이미지 값들의 분포를 사용하여 예비 해상도 분포를 도 5와 같이 산출한다.
그리고 설정부(940)는 상기 해상도 값들 중 기설정되는 기준 해상도 범위에 포함되는 영역을 선정한다.
이에 상기 설정부(940)는 상기 선정된 영역을 프리 포커스드 영역(PA)으로 설정할 수 있다.
이에 따라, 렌즈부(400)와 차트부(300)와의 검사 거리에서 10개의 이미지들에 대한 해상도를 측정하고, 이 해상도에서 요구되는 기준 해상도 범위에 포함되는 프리 포커스드 영역(PA)만을 선정할 수 있다.
그리고, 메인 포커싱 공정을 진행하는 경우, 상기 선정된 프리 포커스드 영역에서만 포커싱 검사를 실시함에 따라 포커싱 검사 및 렌즈의 위치를 고정함에 따른 전체적인 공정 시간 및 실제 메인 포커싱 검사 시간을 효율적으로 단축할 수 있다.
더하여 상기 제어부(920)는 상기 차트부(300)의 사이즈 값을 입력 받고, 상기 차트부(300)의 사이즈 값에 설정되는 비율로 비례되도록 상기 검사 거리 범위(td)를 가변적으로 설정할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 프리 포커스드 영역 설정 시스템이 외부 포커스 유닛에 채택되는 예를 보여주는 블록도이다.
도 7을 참조 하면, 상기 설정부(940)는 설정된 상기 프리 포커스드 영역(PA)을 외부의 포커스 유닛(10)으로 전송하는 제 1연결 단자(941)를 구비한다.
상기 제어부(920)는 상기 제 1연결 단자(941)를 사용하여 설정된 상기 프리 포커스드 영역(PA)에서 메인 포커싱 공정이 이루어지도록 상기 포커스 유닛(10)으로 공정 신호를 전송할 수도 있다.
여기서 상기 제 1연결 단자(941)는 상기 외부의 포커스 유닛(10)에 구비되는 제 2연결 단자(11)에 되어 결합될 수 있다.
상기 제어부(920)는 상기 제 1연결 단자(941)가 상기 제 2연결 단자(11)와 결합되면, 설정된 상기 프리 포커스드 영역(PA)에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛(10)으로 전송할 수 있다.
또한 상기 제 1연결 단자(941)는 상기 외부의 포커스 유닛(10)에 구비되는 제 2연결 단자(11)에 되어 결합될 수 있다.
상기 제어부(920)는 제 1연결 단자(411)가 상기 제 2연결 단자(11)와 결합되면, 상기 검사 거리 범위(td)와, 상기 외부 포커싱 유닛(10)에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 지의 여부를 판단한다.
이어 제어부(920)는 상기 검사 거리 범위(td)와, 상기 외부 포커싱 유닛(10)에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 경우, 설정된 상기 프리 포커스드 영역(PA)에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛(10)으로 전송한다.
그리고 상기 제어부(920)는 상기 검사 거리 범위(td)와, 상기 외부 포커싱 유닛(10)에서의 메인 검사 거리 범위가 동일하지 않은 경우, 상기 외부 포커싱 유닛(10)에서의 메인 검사 거리 범위를 상기 검사 거리 범위(td)로 재설정하고, 상기 재설정된 검사 거리 범위에서의 상기 프리 포커스드 영역(PA)을 재설정한다.
그리고 제어부(920)는 재설정된 상기 프리 포커스드 영역(PA)에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛(10)으로 전송하는 것이 바람직하다.
이의 작동에 따라 본 발명에 따른 시스템은 다른 외부 포커스 유닛에 범용으로 채택되어 메인 포커스 검사를 진행할 수 있는 프리 포커스드 영역을 각 장치의 특성에 따라 재설정하도록 제공하도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 바와 같이 해상도 값들 중 상기 프리 포커스드 영역에 포함되는 유효 해상도 값들은, 상기 유효 해상도 값들을 이루는 범위에서 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 경계로 대칭 또는 비대칭의 분포를 이룰 수 있다.
이러한 경우 제어부는 상기 유효 해상도 값들이 비대칭의 분포를 이루는 경우, 상기 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 이루는 기준 거리값을 경계로, 비대칭이 이루어지는 시점에 해당되는 거리값을 선출한다.
그리고 설정부는 상기 기준 거리값을 경계로 상기 선출된 거리값과의 범위를 설정하고, 상기 설정됨 범위를 상기 프리 포커스드 영역으로 설정한다.
이에 따라 본 발명에서는 검사 거리 범위에서 상기와 같이 설정된 위치 별로 해상도 값을 측정한 결과, 이들이 분포가 비대칭을 이루더라도, 유효 해상도 값을 이루는 기준 거리값을 경계로, 비대칭이 이루어지는 시점에 해당되는 거리값을 선출하고, 상기 기준 거리값을 경계로 상기 선출된 거리값과의 범위를 설정하고, 상기 설정됨 범위를 상기 프리 포커스드 영역으로 설정하도록 함으로써, 메인 포커스 검사시 상대적으로 단시간에 포커싱 검사가 이루어질 수 있는 검사 영역을 효율적으로 제공할 수 있다.
더하여, 도면에 도시되지는 않았지만 본 발명에 따른 이동부는 진동 측정기들을 구비한다.
그리고 제어부에는 기준 진동값이 설정된다.
상기 진동 측정기는 상기 각 위치에서 촬상이 이루어지는 순간의 진동값들을 측정하고, 이들을 제어부로 전송한다.
상기 제어부는 상기 전송된 진동값들 중 상기 기준 진동값 이상을 이루는 이상 진동값을 선정한다.
상기 제어부는 이상 진동값을 이룬 위치에서 측정된 해상도 값은 제외하여, 상술한 바와 같은 프리 포커스드 영역을 산출하도록 한다.
다만, 본 발명의 이동기는 주파수 발생기를 더 구비할 수 있다.
이러한 경우, 상기 제어부는 주파수 발생기를 사용하여 상기 이상 진동값이 발생되는 위치에서 이 진동을 상쇄할 수 있는 진동을 제공하여 해당 위치에서 측정되는 해상도 값을 유효한 값으로 사용하도록 할 수도 있다.
다음은 본 발명에 따른 광원부를 최적화 하는 방식에 관해 설명한다.
도 8은 본 발명에 따른 광원부의 조도를 제어하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 9는 본 발명에 따른 광원부의 조도를 제어하는 과정을 보여주는 블록도이다. 도 10은 본 발명에 따른 광원부의 조도를 제어하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 8 내지 도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 제어부(920)를 사용하여 광원부(200)에 의해 형성되는 광원 영역에서 렌즈부(400)의 렌즈 영역과 일치되는 영역을 중앙 영역으로 설정한다.
상기 광원 영역의 전체 영역에서 상기 중앙 영역을 제외한 영역을 외곽 영역으로 설정한다.
여기서 상기 중앙 영역 및 외곽 영역은 조도를 제어하기 위한 영역이다.
또한 본 발명에 따른 광원부(200)는 상술한 중앙 영역과 외곽 영역을 독립적으로 조도를 승강시킬 수 있는 조도 제어 모듈(210)을 갖는다. 상기 조도 제어 모듈(210)은 제어부(920)의 제어에 의해 구동된다.
본 발명에 따른 하우징(100)에는 제 1조도 센서(710)와 제 2조도 센서(720)가 설치된다.
상기 제 1조도 센서(710)는 상기 중앙 영역에서의 제 1조도값을 측정하고, 이를 제어부(700)로 전송한다.
동시에 상기 제 2조도 센서(720)는 상기 중앙 영역에서의 제 2조도값을 측정하고, 이를 제어부(700)로 전송한다.
이어 상기 제어부(700)는 제 2조도값이 제 1조도값과 일치되는 경우 해당 조도값을 유지하도록 세팅한다.
반면, 제 2조도값이 제 1조도값과 동일하지 않고 낮은 경우 제 2조도값이 상기 제 1조도값과 동일해지도록 조도 제어 모듈(210)을 사용하여 상승시킨다.
따라서 본 발명은 렌즈부(400)가 근접되는 영역이 그 외 영역 보다 더 높은 조도를 이루어 전체 광원 영역에서 조도의 불균형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
즉 본 발명은 상술한 중앙 영역 및 외곽 영역에서의 조도값이 서로 동일해지도록 실시간으로 제어함으로써 광원 영역 전체에서의 조도가 균일해지도록 하여 측정의 유의성을 높일 수 있도록 할 수도 있다.
더하여, 상기 제어부는 상기 중앙 영역 및 외곽 영역의 사이 경계라인에서 설정된 폭을 갖는 경계 영역을 설정한다.
상기 경계 영역에서 상기 제어부는 상기 중앙 영역 및 외곽 영역에서의 제 1,2조도값을 평균 처리할 수 있다.
이에, 상기 제어부는 제 2조도값이 상기 제 1조도값과 동일해지도록 제어된 조도값과, 상기 평균 처리된 조도값을 평균 처리하여 상기 광원 영역 전체 영역에서의 조도값으로 사용하도록 할 수도 있다.
한편 도면에 도시되지는 않았지만 본 발명에서는 서로 다른 사이즈를 갖는 차트부를 하우징의 내부에 배치되도록 구성할 수도 있다.
예컨대, 하우징이 사각 박스 형상으로 형성되는 경우, 각각의 측면부에는 해당 차트부가 하우징의 내부로 삽입될 수 있는 슬롯들이 각각 형성될 수 있다.
이를 통해 서로 다른 사이즈를 갖는 차트부를 하우징의 4면에 형성되는 각각의 슬롯을 통해 선택적으로 하우징의 내부에 삽입하여 광원부의 하부에 위치되도록 할 수도 있다.
또한 본 발명에서는 광원부의 하부에 위치되는 차트부의 수평 상태를 실시간으로 제어할 수도 있다.
예컨대 차트부의 태두리는 고정 프레임에 의해 고정되는 상태를 이룰 수 있다.
그리고 광원부의 하부에는 승강 모듈이 구비될 수 있다. 상기 승강 모듈은 엑츄에이터들과 수평 센서와 제어기를 갖는다.
여기서 하우징의 내부로 인입되는 차트부는 상기 승강 모듈의 상부에 배치될 수 있다. 이때 상기 엑츄에이터들은 고정 프레임의 사각 모서리부의 하부에 위치된다.
그리고 수평 센서는 배치된 차트부의 수평 상태를 감지한다. 여기서 상기 수평 센서는 차트부의 상면 또는 하면 다수 위치에 광을 출사 및 수광함을 통해 얻어지는 거리값들의 일치 여부를 통해 수평을 감지하는 센서일 수도 있다. 그 외 수평을 감지하는 센서는 모두 사용 할 수 있다.
상기 엑츄에이터들은 승강되는 축을 갖는다. 각각의 축은 고정 프레임의 모서리부 하단에 접촉될 수 있다.
제어기는 각각의 엑츄에이터의 축의 승강 동작을 제어한다.
이에 상기 제어기는 상기와 같이 얻어지는 거리값들이 차트부가 수평을 이루는 설정된 오차 범위 내에 포함되도록 각각의 축의 승강 구동을 제어한다.
그리고 상기 차트부는 광원부의 하부에서 수평 상태가 실시간으로 조절됨에 따라 광축을 보정함에 있어서 오차를 효율적으로 방지함과 아울러 정확한 카메라 검사가 이루어지도록 할 수도 있다.
이상, 본 발명에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 하우징
200 : 광원부
300 : 차트부
400 : 렌즈부
600 : 얼라인 부
700 : 촬상부
800 : 이동부
900 : 프리 포커스드 영역 산출부

Claims (7)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 광원부;
    상기 광원부의 하부에 배치되는 차트부;
    상기 차트부의 하부에 배치되는 렌즈부;
    상기 차트부와 상기 렌즈부의 사이에 형성되는 검사 거리를 가변시키도록 상기 차트부의 상하 위치를 조절하는 이동부;
    상기 렌즈부의 하부에 배치되며, 상기 차트부의 이미지를 촬상하는 촬상부; 및,
    상기 이동부의 구동을 제어하여 상기 검사 거리를 이루는 검사 거리 범위에 따라 상기 이미지를 다수로 촬상하여 해상도 값들을 산출하고, 상기 산출된 해상도 값들의 분포에서, 설정된 기준 해상도를 이루도록 프리 포커스드 영역을 선정하는 프리 포커스드 영역 산출부;를 포함하되,
    상기 프리 포커스드 영역 산출부는,
    상기 검사 거리 범위를, 설정되는 간격을 이루도록 구획하는 간격 설정부;
    상기 설정되는 간격을 이루는 위치들에서 상기 촬상부를 사용하여 상기 다수의 이미지를 각각 촬상 되도록 하는 제어부와,
    상기 촬상된 상기 다수의 이미지를 이루는 해상도 값을 산출하고, 상기 산출된 상기 이미지 값들의 분포를 사용하여 예비 해상도 분포를 산출하는 예비 해상도 산출부와,
    상기 산출된 상기 예비 해상도 분포에서, 상기 해상도 값들 중 기설정되는 기준 해상도 범위에 포함되는 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역을 프리 포커스드 영역으로 설정하는 설정부를 포함하고,
    상기 간격 설정부는,
    상기 검사 거리 범위에서 촬상되는 위치가 균등 간격을 이루는 5 내지 25 개의 위치를 이루도록 상기 간격을 설정하되,
    상기 촬상되는 위치는,
    상기 제어부와 전기적으로 연결되는 입력부를 통해 입력되고,
    상기 설정부는,
    설정된 상기 프리 포커스드 영역을 외부의 포커스 유닛으로 전송하는 제 1연결 단자를 구비하되,
    상기 제어부는,
    상기 제 1연결 단자를 사용하여 설정된 상기 프리 포커스드 영역에서 메인 포커싱 공정이 이루어지도록 상기 포커스 유닛으로 공정 신호를 전송하고,
    상기 제 1연결 단자는,
    상기 외부의 포커스 유닛에 구비되는 제 2연결 단자에 되어 결합되되,
    상기 제어부는,
    상기 제 1연결 단자가 상기 제 2연결 단자와 결합되면, 설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하되,
    상기 제어부는,
    상기 제 1연결 단자가 상기 제 2연결 단자와 결합되면,
    상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 지의 여부를 판단하고,
    상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일한 경우, 설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하고,
    상기 검사 거리 범위와, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위가 동일하지 않은 경우, 상기 외부 포커싱 유닛에서의 메인 검사 거리 범위를 상기 검사 거리 범위로 재설정하고,
    상기 재설정된 검사 거리 범위에서의 상기 프리 포커스드 영역을 재설정하고,
    재설정된 상기 프리 포커스드 영역에 대한 정보를 상기 외부 포커스 유닛으로 전송하고,
    상기 해상도 값들 중,
    상기 프리 포커스드 영역에 포함되는 유효 해상도 값들은,
    상기 유효 해상도 값들을 이루는 범위에서 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 경계로 대칭 또는 비대칭의 분포를 이루는 것을 특징으로 하는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유효 해상도 값들이 비대칭의 분포를 이루는 경우,
    상기 최고값을 이루는 유효 해상도 값을 이루는 기준 거리값을 경계로,
    비대칭이 이루어지는 시점에 해당되는 거리값을 선출하고,
    상기 기준 거리값을 경계로 상기 선출된 거리값과의 범위를 설정하고,
    상기 설정됨 범위를 상기 프리 포커스드 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이동부는 진동 측정기들을 구비하고,
    상기 제어부에는 기준 진동값이 설정되고,
    상기 진동 측정기는 상기 위치들 각각에서 촬상이 이루어지는 순간의 진동값들을 측정하고, 측정한 상기 진동값들을 상기 제어부로 전송하고,
    상기 제어부는 전송된 상기 진동값들 중 상기 기준 진동값 이상을 이루는 이상 진동값을 선정하고,
    상기 제어부는 상기 이상 진동값을 이룬 위치에서 측정된 해상도 값은 제외하여, 상기 프리 포커스드 영역을 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차트부의 사이즈 값을 입력 받고,
    상기 차트부의 사이즈 값에 설정되는 비율로 비례되도록 상기 검사 거리 범위를 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항, 제 2항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항의 무나사 타입 카메라 모듈의 프리 포커스드 영역 설정 시스템을 사용한 프리 포커스드 영역 설정 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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