KR102420855B1 - 렌즈 표면 결함 검사장치 및 이의 검사방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌즈 표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 검사 대상체, 상기 검사 대상체를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 회전 지지부, 상기 회전 지지부의 일측에 배치되고 상기 검사 대상체를 향하여 서로 상이한 파장을 갖는 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 적어도 하나의 조명부, 상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 영상정보를 취득하는 카메라부 및 상기 조명부로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판을 포함하는 렌즈 결함 검사장치 및 이의 검사 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 렌즈 표면 결함 검사장치 및 이의 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 렌즈의 결함을 검사하기 위한 장치 또는 방식은 검사용 차트에 조사된 빛을 렌즈에 통과시켜 스크린 상에 투영된 검사용 차트의 상을 평가함으로써 이루어진다.
종래의 렌즈 검사 장치는, 검사 대상 렌즈의 전방에 광원을 설치하고, 광원에서 조사된 빛이 검사 대상렌즈를 통과한 후 반사된 반사광을 촬영하여, 촬영된 이미지를 통해 렌즈의 결함을 검사하였다.
한편, 콘택트 렌즈는 간단히 눈 상에 배치되는 렌즈이다. 콘택트 렌즈는 시력을 교정하기 위해 그리고/또는 미용상 또는 다른 치료상의 이유로 착용될 수 있다. 콘택트 렌즈는 1950년대 이래로 시력을 개선하기 위해 상업적으로 이용되어 왔다. 경질 물질로부터 만들어지거나 제조된 초기 콘택트 렌즈는 비교적 고가이며 부서지기 쉬웠다. 또한, 이들 초기 콘택트 렌즈는 콘택트 렌즈를 통한 결막 및 각막으로의 충분한 산소 투과를 허용하지 않는 물질로부터 제조되었고, 이로 인해 잠재적으로 많은 불리한 임상효과를 초래할 수 있었다. 이들 콘택트 렌즈가 여전히 이용되지만, 이들은 그들의 부족한 초기 편안함으로 인해 모든 사용자에게 적합하지는 않다. 해당 분야의 이후의 개발에 의해 하이드로 겔에 기반한 소프트 콘택트 렌즈가 생겼으며, 이는 매우 인기가 있고 현재 널리 이용된다. 오늘날 이용가능한 실리콘 하이드로 겔 콘택트 렌즈는 매우 높은 산소 투과성을 갖는 실리콘의 이점을, 하이드로 겔의 입증된 편안함 및 임상 성능과 조합한다. 본질적으로, 이들 실리콘 하이드로 겔 기반의 콘택트 렌즈는 보다 높은 산소 투과도 값을 갖고, 일반적으로 초기의 경질 물질로 만들어진 콘택트 렌즈보다 착용하기에 더욱 편안하다. 한편, 강성의 기체 투과성 하드 콘택트 렌즈는 실록산-함유 중합체로부터 제조되지만, 소프트 콘택트 렌즈보다 강성이고, 따라서 그들의 형상을 유지하고 더욱 내구성이 있다.
이러한 종래의 렌즈 결함 검사의 경우, 렌즈의 결함이 명확하게 표시되기 위해서는 일정 각도에서 한정된 형태의 결함만 관찰되기 때문에 렌즈 전반에 걸쳐 결함을 검사하는 것이 어렵고, 일부 사각지대 영역에 존재하는 결함은 발견되기 어렵다는 한계점을 지닌다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 렌즈를 평면상 이미지뿐만 아니라 측면상 이미지도 취득할 수 있도록 하는 한편, 렌즈를 회전시키며 서로 상이한 광 색상을 조사하는 조명을 통하여 상기 렌즈의 외면 불량 검출 효율이 크게 향상될 수 있는 렌즈 표면 검사장치 및 이의 검사방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본발명의 다른 목적은, 카메라와 상기 렌즈에 광을 조사하는 조명을 동일선 상에 배치시켜 상기 카메라의 광과 상기 조명의 광이 충돌하는 경계부위에 난반사를 형성시킴으로써, 상기 렌즈의 결함 부위를 보다 정확하게 검사할 수 있는 렌즈 표면 검사장치 및 이의 검사방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일실시예는,
표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 검사 대상체;
상기 검사 대상체를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 회전 지지부;
상기 회전 지지부의 일측에 배치되고 상기 검사 대상체를 향하여 서로 상이한 파장을 갖는 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 적어도 하나의 조명부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 영상정보를 취득하는 카메라부; 및
상기 조명부로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 조명부는,
상기 검사 대상체로 조사하되, 상기 배경판 방향으로 적어도 광의 일부를 조사하는 전면부; 및
상기 전면부에 대면하는 부위에 형성되는 후면부;를 포함하되,
상기 전면부 및 후면부로부터 각각 조사되는 광의 색상은 서로 상이할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 전면부와 후면부는 서로 시차에 따라 동기화 되어 상기 광을 조사되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 조명부의 복수의 광은 동시에 조사될 수 있다. 물론, 경우에 따라서, 상기 복수의 광은 연속적으로 시차를 두고 수행되거나 랜덤으로 단속적으로 수행될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 광은 소정의 각도 및 방향으로 경사지게 조사되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 조명부는 링(ring) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 조명부는 원통형 및 링 형상 중 적어도 하나 이상의 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는 백색 조명을 포함하고, 상기 백색 조명은 상기 조명부로부터 조사되는 광과 충돌하여 난반사가 형성될 수 있다. 경우에 따라, 상기 백색 조명은 상부에서 하부 및 하부에서 상부로 각각 순차적으로 조사하여 해당 조명 이미지를 취득할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 광원은 광 파이버 또는 LED일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 검사 대상체는 콘택트 렌즈(contact lens)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 회전 지지부는 360도/초(sec)로 회전할 수 있고, 상기 카메라부는 상기 회전 지지부의 1회전(360도) 당 총 20장의 이미지를 획득할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 상기 카메라부는 상기 검사 대상체의 측면(side) 영상을 촬상할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 회전 지지부의 일측에는 상기 검사 대상체가 안착되는 트레이(tray)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 조명부는 복수개 구비되되, 상기 검사 대상체에 대해서, 지면을 중심으로 상하 방향으로 배치되고,
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라는 상기 조명부의 상부에서 하부 방향으로 가상의 수직선이 지나가는 상기 조명부의 중심 부위를 관통하는 위치에 상기 검사 대상체가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 회전 지지부에는 상기 검사 대상체가 배치되는 안착부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 안착부는 투명 소재의 플라스틱 또는 유리일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 렌즈 결함 검사장치는,
표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 검사 대상체;
상기 검사 대상체를 공급하는 로딩부(loading part);
상기 검사 대상체를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 적어도 하나의 회전 지지부;
상기 회전 지지부의 일측에 배치되고 상기 검사 대상체를 향하여 광을 조사하는 적어도 하나의 조명부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 측면(side view) 영상정보를 취득하는 카메라부가 배치되는 제1 검사부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 상면(top view) 영상정보를 취득하는 카메라부가 배치되는 제2 검사부;
상기 조명부로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판;
상기 제1 검사부와 제2 검사부의 일측에 연동되어 배치되는 얼라인 모듈(align module); 및
상기 검사 대상체를 배출하는 언로딩부(unloading part);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 회전 지지부는 회전 가능한 판상형으로 형성되고 상기 검사 대상체가 안착되는 안착부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 조명부는 복수 개 구비되어 서로 동일 또는 상이한 방향으로 광을 조사할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 렌즈 결함 검사장치를 이용한 검사방법을 제공하는 바,
검사 대상체를 로딩하는 단계;
상기 검사 대상체로 서로 상이한 색상의 광을 조사하는 단계;
상기 검사 대상체의 측면(side view)의 표면이 카메라를 통하여 촬상되는 단계;
상기 검사 대상체의 상면(top view)의 표면이 카메라를 통하여 촬상되는 단계; 및
상기 검사 대상체의 측면과 상면의 결함 결과에 따라 상기 검사 대상체를 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 검사 대상체의 상기 상면 촬상 단계는, 검사 결과에서 양품으로 판정된 상기 검사 대상체를 대상으로 두께를 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 양품으로 분리된 상기 검사 대상체에 대해서 도수 및 두께 검사를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 결함 측정장치는 렌즈를 평면상 이미지뿐만 아니라 측면상 이미지도 취득할 수 있도록 하는 한편, 렌즈를 회전시키며 서로 상이한 광 색상을 조사하는 조명을 통하여 상기 렌즈의 외면 불량 검출 효율이 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명에 따른 렌즈 결함 측정장치는 카메라와 상기 렌즈에 광을 조사하는 조명을 동일선 상에 배치시켜 상기 카메라의 광과 상기 조명의 광이 충돌하는 경계부위에 난반사를 형성시킴으로써, 상기 렌즈의 결함 부위를 보다 정확하게 검사할 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 평면도이고,
도 2 및 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도들이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고,
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치에 의한 검사결과를 나타내는 사진들이고,
도 10 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 검사 과정을 나타내는 흐름도들이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도들이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고,
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치에 의한 검사결과를 나타내는 사진들이고,
도 10 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 검사 과정을 나타내는 흐름도들이다.
이하, 본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치 및 이의 검사방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치는 콘텐트 렌즈 중에서도 패션용 소프트렌즈에 대하여, 출하 전 식염수 함침 전의 하드렌즈 상태로 검사하는 장치로써, 이러한 렌즈를 회전시키며 서로 상이한 광 색상을 조사하는 조명을 통하여 상기 렌즈의 외면 불량 검출 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 평면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도들이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 일부 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치(100)는 표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 콘택트 렌즈(10), 콘택트 렌즈(10)를 공급하는 로딩부(120, loading), 콘택트 렌즈(10)의 측면 부위의 결함 유무를 검사하는 제1 검사부(200), 콘택트 렌즈(10)의 상면 부위의 결함 유무를 검사하는 제2 검사부(300) 및 콘택트 렌즈(10)를 배출하는 언로딩부(250, unloading)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 렌즈 결함 검사장치(100)는 표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 콘택트 렌즈(10), 콘택트 렌즈(10)를 공급하는 로딩부(120, loading), 콘택트 렌즈(10)를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 회전 지지부(310), 회전 지지부(320)의 일측에 배치되고 콘택트 렌즈(10)를 향하여 광을 조사하는 복수의 조명부(210, 310), 조명부(310)로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 콘택트 렌즈(10)의 측면(side view) 영상정보를 취득하는 카메라부(C)가 배치되는 제1 검사부(200), 조명부(210, 310)로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 콘택트 렌즈(10)의 상면(top view) 영상정보를 취득하는 카메라부(C)가 배치되는 제2 검사부(300), 복수의 조명부(210, 310)로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판(500), 제1 검사부(200)와 제2 검사부(300)의 일측에 연동되어 배치되는 얼라인(align) 모듈(210) 및 콘택트 렌즈(10)를 배출하는 언로딩부(250, unloading)를 포함하여 구성될 수 있다. 카메라부(C)는 컬러 카메라(color camera) 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
로딩부(120)의 일측에는 콘택트 렌즈(10)가 보관되는 공급 트레이(121)가 형성될 수 있다. 로딩부(120)는 공급 트레이(121)로부터 검사 대상체인 콘택트 렌즈(10)를 공급받아 제1 검사부(200) 측으로 공급할 수 있다.
제1 검사부(200)는 로딩부(120)의 일측에 배치될 수 있다. 제1 검사부(200)는 콘택트 렌즈(10)가 안착된 상태로 상하 이동 및 회전 가능하게 형성되는 회전 지지부(320), 회전 지지부(320)의 상부에 배치되는 제1 조명부(210) 및 콘택트 렌즈(10)의 측면 부위를 촬상하기 위하여 콘택트 렌즈(10)의 측면의 수평면 상에 배치되는 카메라부(C)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 조명부(210)는 서로 상이한 색상을 갖는 복수의 광을 조사할 수 있는 구조로 형성될 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1 조명부(210)는 콘택트 렌즈(10) 방향으로 전면부(211)로부터 조사되는 적색광(R)과 후면부(212)로부터 조사되는 청색광(B)이 동시에 조사되도록 함으로써, 전면부(211)에서 조사되는 특정 각도로 인하여 확인되지 않은 서로 상이한 종류의 결함이 부각되어 나타날 수 있다. 제1 조명부(210)의 전면부(211)와 후면부(212)가 동기화된 시차로 조사되어 하나의 이미지로 촬상되어 한 쌍의 광으로부터 제공되는 효과를 획득할 수 있다. 만약 하나의 한 쌍의 광이 모두 동일한 색상, 즉 동일한 파장으로 조사되는 경우에 비교하여 콘택트 렌즈(10)의 결함을 보다 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
제2 검사부(300)는 제1 검사부(200)의 일측에 배치될 수 있다. 제2 검사부(300)는 제1 검사부(200)로부터 검사가 완료된 콘택트 렌즈(10)를 추가 검사하도록 할 수 있다. 여기서, 제1 검사부(200)로부터 검사가 완료된 콘택트 렌즈(10)를 정확한 위치에 이송되도록 제2 검사부(300)의 인접 부위에 얼라인 모듈(250, align module)이 배치될 수 있다. 따라서, 제1 검사부(200)로부터 검사가 완료된 콘택트 렌즈(10)가 연속적으로 연동되어 제2 검사부(200)로 안정적으로 공급될 수 있다.
이러한 제2 검사부(300)는 콘택트 렌즈(10)가 안착되는 유리 안착부(311)이 형성된 회전 지지부(320)의 상부에 배치되는 제1 조명부(210), 회전 지지부(320)를 중심으로 제1 조명부(210)의 하측 부위에 배치되는 제2 조명부(310) 및 제2 조명부(310)의 하측 부위에 배치되는 제3 조명부(330)를 포함할 수 있다. 이 때, 회전 지지부(320)는 판상의 원형으로 형성될 수 있고, 상기 판상의 원판에는 방사상으로 투명한 유리 소재로 형성되는 복수의 안착부(311)이 형성될 수 있다. 제 조명부(330)는 상측 부위가 개방된 원통형 구조로 형성될 수 있고, 상기 개방된 부위로 광이 조사될 수 있다.
또, 제2 검사부(300)의 회전 지지부(320)의 저면 부위에는 검사 결과에서 불량으로 판정되는 콘택트 렌즈(10)를 회수하는 복수개의 불량 배출부(150)이 상향 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 나아가, 제2 검사부(300)의 회전 지지부(320) 일측에는 차후 콘택트 렌즈(10)의 도수 및 두께를 측정할 수 있는 모듈(미도시)이 장착 가능하도록 스페이서(400)가 형성될 수 있다.
언로딩부(250)의 일측에는 콘택트 렌즈(10)가 배출되는 회수 트레이(111)가 형성될 수 있다. 언로딩부(250)는 제2 검사부(300)로부터 검사가 완료된 콘택트 렌즈(10)를 회수할 수 있다. 이 때, 렌즈 결함 검사장치(100)의 일측에는 박스 형태로 슬라이딩 가능한 처리부(315)가 형성될 수 있다. 따라서, 검사가 완료된 콘택트 렌즈(10)는 정상 또는 불량 여부에 따라서 처리부(315)로 회수될 수 있다.
여기서, 복수의 광을 조사하는 제1 조명부(210) 내지 제3 조명부(330)의 구체적인 구성 및 이를 포함하는 렌즈 결함 검사장치(100)의 작동 과정에 대해서는 하기에서 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치(100)는 콘택트 렌즈(10)를 공급 및 배출하는 판상의 플레이트 상에 전술한 로딩부(120) 및 언로딩부(250)가 대향하는 부위에 형성되고, 로딩부(120) 및 언로딩부(250)를 통하여 공급되는 콘택트 렌즈(10)의 표면 결함을 확인하는 제1 검사부(200) 및 제2 검사부(300)로 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따르면, 제1 검사부(200) 및 제2 검사부(300)는 콘택트 렌즈(10)의 다양한 종류의 결함을 확인하기 위하여, 복수의 서로 다른 색상, 즉 파장을 갖는 광을 콘택트 렌즈(10)에 동시 또는 순차적으로 동기화되어(synchronized) 조사할 수 있다. 상기 광은 조명에 의하여 간접광으로 콘택트 렌즈(10)에 의해 반사되는 조명의 난반사를 최소화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 개략적인 개념도이고, 도 9 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치에 의한 검사결과를 나타내는 사진들이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치(100)는 콘택트 렌즈(10)의 측면(side) 결함을 검사하도록 서로 상이한 광을 조사하는 제1 조명부(210)를 포함하는 제1 검사부(200) 및 콘택트 렌즈(10)의 상측(top) 표면 결함을 검사하도록 제2 조명부(310)를 포함하는 제2 검사부(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치(100)는 콘택트 렌즈(10)의 측면 결함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 렌즈 결함 검사장치(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(10)의 측면 지점(P)을 촬상하기 위하여 콘택트 렌즈(10)의 측면을 지나는 제1 방향(x) 부위에 카메라부(C)가 배치될 수 있다. 여기서, 콘택트 렌즈(10)는 회전 지지부(320)의 중심 부위에서 상향 돌출되어 회전 가능하게 형성되는 회전축(312)의 상부면에 안착될 수 있다. 콘택트 렌즈(10)가 안착되는 회전축(312)은 360도 회전 가능하므로 카메라부(C)에 의하여 콘택트 렌즈(10)의 외측 전체 이미지를 촬상할 수 있다. 구체적인 예에서, 회전축(312)는 대략 1초 동안 18도씩 한바퀴(360도) 회전하며 총 20장의 이미지를 획득할 수 있다.
콘택트 렌즈(10)가 안착된 회전 지지부(320)의 상부에는 제1 조명부(210)가 형성될 수 있다. 제1 조명부(210)는 중공의 링(ring) 형상으로 형성될 수 있고, 본 발명에 따른 제1 조명부(210)는 레드광(R)을 조사하는 전면부(211) 및 청색광(B)을 조사하는 후면부(212)를 포함하여 구성될 수 있다. 또, 콘택트 렌즈(10)의 중심으로 카메라부(C)의 대면하는 부위에는 배경판(500)이 배치될 수 있다. 이러한 배경판(500)은 제1 조명부(210)의 전면부(211)로부터 조사되는 레드광(R)의 일부를 반사 시키도록 함으로써, 백라이트(back light) 효과를 제공할 수 있다. 즉, 이러한 본 발명에 따른 배경판(500)이 아닌 일반 조명을 설치하는 경우에 난반사가 심해질 수 있지만, 본 발명에 따른 배경판(500)을 배치하는 경우에 오로지 제1 조명부(210)의 레드광(R) 일부를 반사하도록 함으로써, 보다 효과적으로 콘택트 렌즈(10)의 결함을 촬상 및 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치(100)는 콘택트 렌즈(10)의 상면에서 관측하여 결함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 렌즈 결함 검사장치(100)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(10)의 상면 지점(P)을 촬상하기 위하여 콘택트 렌즈(10)의 중심 부위를 지나는 제2 방향(y) 부위에 카메라부(C)가 배치될 수 있다.
콘택트 렌즈(10)는, 전술한 바와 같이, 회전 지지부(320)의 상부에 형성되는 투명 유리 소재의 안착부(311)에 배치될 수 있다. 즉, 안착부(311)는 상기 광이 투과 가능하도록 투명소재로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 안착부(311)는 투명 소재이며 상기 광의 굴절 변형이나 광량을 소실시키 등의 문제를 유발하는 소재가 아니면서 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 소재이면 특별히 한정되는 것은 아니다.
콘택트 렌즈(10)가 안착되는 안착부(311)은, 전술한 바와 같이, 회전 지지부(320)와 함께 360도 회전 가능하므로 카메라부(C)에 의하여 콘택트 렌즈(10)의 평면상 전체 이미지를 촬상할 수 있으며, 구체적인 예에서, 안착부(311)은 대략 1초 동안 18도씩 한 바퀴(360도)를 회전하며 총 20장의 이미지를 획득할 수 있다.
콘택트 렌즈(10)가 안착된 회전 지지부(320)의 안착부(311) 상부에는 전술한 제2 방향(y)으로 광을 조사하는 제1 조명부(210)가 배치되고, 회전 지지부(320)의 안착부(311)을 대면하는 부위에는 제2 조명부(310)가 배치될 수 있다. 제1 조명부(210) 및 제2 조명부(310)는 중공의 링(ring) 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 카메라부(C)는 바람직하게는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)로 형성될 수 있고, 콘택트 렌즈(10)의 패턴 색상 구분을 위하여 백색 조명 기능을 포함하여 구성될 수 있다.
또, 제2 조명부(310) 및 제2 조명부(310)의 하측 부위에는 제3 방향(z)으로 광을 조사하기 위한 제3 조명부(330)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 조명부(210)는 콘택트 렌즈(10)가 위치하는 제2 방향(y)으로 광을 조사하고 제2 조명부(310) 및 제3 조명부(330)는 제3 방향(z)으로 광을 조사하도록 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따르면, 제1 조명부(210)로부터 콘택트 렌즈(10) 방향, 즉 제2 방향(y)으로 조사되는 광은 카메라부(C)의 촬영 방향과 일치시키도록 함으로서, 콘택트 렌즈(10) 표면에서 난반사가 일어나도록 하고 이러한 난반사가 발생하는 경계부분에서 특정 결함을 확인할 수 있다. 즉, 결함이 없는 수평면에는 상기 광이 거의 입사되지 않으므로 렌즈에 존재하는 깨짐, 요철, 스크래치 등의 결함을 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에서는 전술한 렌즈 결함 검사장치(100)를 이용하여 콘택트 렌즈(10)의 표면 검사를 수행하였으며, 그 결과를 도 9 내지 도 10에 나타냈다. 즉, 제1 검사부(200)를 통한 콘택트 렌즈(10)의 측면 검사는, 도 9에 도시된 바와 같은 표면 결함 종류(뜯김, 이물, 기스, 색지렁이, 기포, 깨짐 등)를 확인할 수 있었고, 제2 검사부(300)를 통한 콘택트 렌즈(10)의 상면 검사는, 도 10에 도시된 바와 같은 표면 결함 종류(깨짐, 스크래치, 성형불량, 이물, 파손 등)를 확인할 수 있었다.
이하에서는 전술한 렌즈 결함 검사장치를 이용한 결함 검사과정에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 결함 검사장치의 검사 과정을 나타내는 흐름도들이다.
먼저, 본 발명에 따른 렌즈 결함 검사방법은, 검사 대상체인 콘택트 렌즈(10)를 공급 트레이(121)에 적재하는 단계(S100), 공급 트레이(121)에 적재된 콘택트 렌즈(10)를 로딩부(120)를 통하여 제1 검사부(200)로 로딩(loading) 하는 단계(S200), 제1 검사부(200)를 통하여 콘택트 렌즈(10)로 서로 상이한 색상의 광을 조사하여 콘택트 렌즈(10)의 측면을 촬상하는 단계(S300), 콘택트 렌즈(10)의 측면 검사 결과에 따라 양품 또는 불량을 구별하는 단계(S400), 양품으로 판정된 콘택트 렌즈(10)를 얼라인 모듈(250)을 통하여 제2 검사부(300)의 회전 지지부(320)에 배치시키는 단계(S300), 얼라인 모듈(250)을 통하여 제2 검사부(300)으로 이동된 콘택트 렌즈(10)의 상부를 촬상하는 단계(S600) 및 상기 측면 검사에서 불량으로 판정된 콘택트 렌즈(10)는 불량 배출부(150)로 배출하는 단계(S700)를 포함할 수 있다.
또, 경우에 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(10)의 상부를 촬상하는 단계(S600)에서 양품으로 판정된 콘택트 렌즈(10)는 두께를 측정하는 단계(S800)가 수행될 수 있다. 이 때, 검안 레즈(10)의 두께 검사 결과에서 불량으로 판정되면 불량 처리(S1100) 되고, 양품으로 판정되는 경우에 도수 검사(S1000)가 수행될 수 있다.
이어서, 도수 검사(S1000) 결과에 따라 양품 또는 불량으로 처리하는 단계(S1200)가 수행될 수 있다. 이 때, 불량으로 판정된 콘택트 렌즈(10)는 불량 처리되고(S1400), 양품으로 판정된 콘택트 렌즈(10)는 검사결과가 취합되어 최종 불량 여부가 추가로 판정되는 과정이 수행될 수 있다(S1300). 만약 최종 판정된 콘택트 렌즈(10)가 양품으로 판정되면 회수 트레이(121)로 회수되어 보관되고, 최종 판정된 콘택트 렌즈(10)가 불량으로 최종 판정되는 경우에는 재검사를 위한 과정이 수행될 수 있다(S1600). 물론, 이러한 콘택트 렌즈(10)의 재검사 과정은, 검사 오류를 방지하기 위하여, 적어도 1회 이상 수행될 수 있다.
한편, 제1 검사부(200)를 통하여 콘택트 렌즈(10)로 서로 상이한 색상의 적색광(R) 및 청색광(B)를 조사하여 콘택트 렌즈(10)의 측면을 촬상하는 단계(S300)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(10)를 회전 지지부(320)의 회전축(312)의 상부에 안착 시키는 단계(S400-1), 콘택트 렌즈(10)의 측면을 카메라부(C)를 통하여 촬상하는 단계(S400-2), 측면 검사 결과에 따라서 양품 또는 불량으로 판별한 후(S400-3), 검사 결과에 따라서 양품으로 판정되는 경우에 보관 처리되고 불량으로 판정되는 경우에는 불량 처리하는 단계(S400-4, S400-5)로 수행될 수 있다.
또, 얼라인 모듈(250)을 통하여 제2 검사부(300)로 이동된 콘택트 렌즈(10)의 상부를 촬상하는 단계(S600)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(10)를 회전 지지부(320)의 안착부(311)의 상부에 안착 시키는 단계(S600-1), 콘택트 렌즈(10)의 상부에서 카메라부(C)를 통하여 촬상하는 단계(S600-2), 상부에서 쵤영된 검사 결과에 따라서 양품 또는 불량으로 판별한 후(S600-3), 검사 결과에 따라서 양품으로 판정되는 경우에 보관 처리되고 불량으로 판정되는 경우에는 불량 처리하는 단계(S600-4, S600-5)로 수행될 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 렌즈 결함 검사장치 및 이의 검사방법에 대한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
10: 콘택트 렌즈 100: 렌즈 결함 검사장치
110: 언로딩부 111: 회수 트레이
120: 로딩부 121: 공급 트레이
122: 측면 가로바 133: 수직바
150: 불량 배출부 200: 제1 검사부
210: 제1 조명부 211: 전면부
212: 후면부 250: 얼라인 모듈
300: 제2 검사부 310: 제2 조명부
311: 유리 안착부 312: 회전축
320: 회전 지지부 330: 제3 조명부
400: 스페이서 500: 배경판
B: 청색광 C: 카메라부
P: 렌즈 측면부 R: 레드광
110: 언로딩부 111: 회수 트레이
120: 로딩부 121: 공급 트레이
122: 측면 가로바 133: 수직바
150: 불량 배출부 200: 제1 검사부
210: 제1 조명부 211: 전면부
212: 후면부 250: 얼라인 모듈
300: 제2 검사부 310: 제2 조명부
311: 유리 안착부 312: 회전축
320: 회전 지지부 330: 제3 조명부
400: 스페이서 500: 배경판
B: 청색광 C: 카메라부
P: 렌즈 측면부 R: 레드광
Claims (23)
- 표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 검사 대상체;
상기 검사 대상체를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 회전 지지부;
상기 회전 지지부의 일측에 배치되고 상기 검사 대상체를 향하여 서로 상이한 파장을 갖는 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 적어도 하나의 조명부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 영상정보를 취득하는 카메라부; 및
상기 조명부로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판;을 포함하고,
상기 조명부는,
상기 검사 대상체로 조사하되, 상기 배경판 방향으로 적어도 광의 일부를 조사하는 전면부; 및
상기 전면부에 대면하는 부위에 형성되는 후면부;를 포함하되,
상기 전면부 및 후면부로부터 각각 조사되는 광의 색상은 서로 상이한 렌즈 결함 검사장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 전면부와 후면부는 서로 시차에 따라 동기화 되어 상기 광을 조사하는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조명부의 복수의 광은 동시에 조사되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광은 소정의 각도 및 방향으로 경사지게 조사되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조명부는 링(ring) 형상으로 형성되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광은 광 파이버 또는 LED 인 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 검사 대상체는 콘택트 렌즈(contact lens)인 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회전 지지부는 360도/초(sec)로 회전하는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 카메라부는 상기 회전 지지부의 1회전(360도) 당 총 20장의 이미지를 획득하는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 카메라부는 상기 검사 대상체의 측면(side) 영상을 촬상하는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회전 지지부의 일측에는 상기 검사 대상체가 안착되는 트레이(tray)를 더 포함하는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조명부는 복수개 구비되되, 상기 검사 대상체에 대해서, 지면을 중심으로 상하 방향으로 배치되고,
상기 카메라는 상기 조명부의 상부에서 하부 방향으로 가상의 수직선이 지나가는 상기 조명부의 중심 부위를 관통하는 위치에 상기 검사 대상체가 배치되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조명부는 원통형 및 링 형상 중 적어도 하나 이상의 조합으로 배치되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 회전 지지부에는 상기 검사 대상체가 배치되는 안착부가 형성되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 안착부는 투명 소재의 플라스틱 또는 유리인 렌즈 결함 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 카메라부는 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)를 포함하는 렌즈 결함 검사장치. - 표면의 결함 유무를 식별하기 위한 대상이 되는 검사 대상체;
상기 검사 대상체를 공급하는 로딩부(loading part);
상기 검사 대상체를 지지하며 회동 가능하게 배치되는 적어도 하나의 회전 지지부;
상기 회전 지지부의 일측에 배치되고 상기 검사 대상체를 향하여 광을 조사하는 적어도 하나의 조명부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 측면(side view) 영상정보를 취득하는 카메라부가 배치되는 제1 검사부;
상기 조명부로부터 제공되는 광을 통하여 취득되는 상기 검사 대상체의 상면(top view) 영상정보를 취득하는 카메라부가 배치되는 제2 검사부;
상기 조명부로부터 제공되는 광의 적어도 일부를 반사하는 배경판;
상기 제1 검사부와 제2 검사부의 일측에 연동되어 배치되는 얼라인 모듈(align module); 및
상기 검사 대상체를 배출하는 언로딩부(unloading part);를 포함하고,
상기 조명부는,
상기 검사 대상체로 조사하되, 상기 배경판 방향으로 적어도 광의 일부를 조사하는 전면부; 및
상기 전면부에 대면하는 부위에 형성되는 후면부;를 포함하되,
상기 전면부 및 후면부로부터 각각 조사되는 광의 색상은 서로 상이한 렌즈 결함 검사장치.
- 제 18 항에 있어서,
상기 회전 지지부는 회전 가능한 판상형으로 형성되고 상기 검사 대상체가 안착되는 안착부가 형성되는 렌즈 결함 검사장치. - 제 18 항에 있어서,
상기 조명부는 복수 개 구비되어 서로 동일 또는 상이한 방향으로 광을 조사하는 렌즈 결함 검사장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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