KR102484352B1 - 부품 실장기의 카메라 모듈 - Google Patents

부품 실장기의 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 인접하게 배치된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 포함하며, 상기 제1광학 모듈은 제1카메라, 상기 제1카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제1빔 스플리터, 상기 제1빔 스플리터를 중심으로 상기 제1카메라와 다른 방향에 배치되며 상기 제1빔 스플리터에 광을 조사하는 제1조명부, 및 상기 제1빔 스플리터와 상기 제1조명부 사이에 배치된 제1편광자를 포함하고, 상기 제2광학 모듈은 제2 카메라, 상기 제2카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제2빔 스플리터, 상기 제2빔 스플리터를 중심으로 상기 제2카메라와 다른 방향에 배치되며 상기 제2빔 스플리터에 광을 조사하는 제2조명부, 및 상기 제2빔 스플리터와 상기 제2조명부 사이에 배치된 제2편광자를 포함하며, 상기 제1편광자의 편광축의 방향과 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 서로 다른, 부품 실장기 카메라 모듈을 제공한다.

Description

부품 실장기의 카메라 모듈{Camera module for chip mounting apparatus}
본 발명은 부품 실장기의 카메라 모듈에 관한 것이다.
부품 실장기는 IC 칩 등의 부품을 전자 회로 기판 상에 실장하는 장치로서, 일반적으로 부품 실장기는 부품의 형태를 인식하여 이상 유무를 검출하거나 정확한 위치에 부품을 장착하기 위하여 부품의 위치 정보를 산출하기 위한 촬영을 수행하는 카메라 모듈을 구비한다.
부품 실장기의 카메라 모듈은 일렬로 배치된 복수 개의 광학 모듈을 포함할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 한번에 많은 수의 부품을 동시에 인식할 수 있다. 그러나, 하나의 광학 모듈에 포함된 조명으로부터 방출된 광이 의도하지 않게 인접한 광학 모듈에 입사되는 경우, 부품에 광이 균일하게 조사되지 않게 되며 이로 인해 부품 인식의 정확도가 감소되는 문제가 발생한다.
한국 공개특허 제2011-0020431호 (2011.03.03)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하며 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 광학 모듈에 포함된 조명에 의해 방출된 광이 인접한 광학 모듈에 포함된 카메라에 입사되지 않도록 하여 부품의 형태 및 위치를 정밀하게 측정할 수 있는 부품 실장기의 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 인접하게 배치된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 포함하며, 상기 제1광학 모듈은 제1카메라, 상기 제1카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제1빔 스플리터, 상기 제1빔 스플리터를 중심으로 상기 제1카메라와 다른 방향에 배치되며 상기 제1빔 스플리터에 광을 조사하는 제1조명부, 및 상기 제1빔 스플리터와 상기 제1조명부 사이에 배치된 제1편광자를 포함하고, 상기 제2광학 모듈은 제2 카메라, 상기 제2카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제2빔 스플리터, 상기 제2빔 스플리터를 중심으로 상기 제2카메라와 다른 방향에 배치되며 상기 제2빔 스플리터에 광을 조사하는 제2조명부, 및 상기 제2빔 스플리터와 상기 제2조명부 사이에 배치된 제2편광자를 포함하며, 상기 제1편광자의 편광축의 방향과 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 서로 다른, 부품 실장기 카메라 모듈을 제공한다.
상기 제1편광자의 편광축의 방향과 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 서로 수직일 수 있다.
상기 제1편광자 및 상기 제2편광자는 각각 상기 제1카메라와 상기 제2카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치될 수 있다.
상기 제1카메라와 상기 제1빔 스플리터 사이에 배치된 제3편광자, 및 상기 제2카메라와 상기 제2빔 스플리터 사이에 배치된 제4편광자; 더 포함하며, 상기 제1편광자 및 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 각각 상기 제3편광자 및 상기 제4편광자의 편광축의 방향과 동일할 수 있다.
상기 제1광학모듈로부터 상기 제2광학모듈 방향을 따라 일렬로 배치되며, 각각 적어도 하나의 편광자를 포함하는 복수의 광학모듈들을 더 포함하며, 상기 제2광학모듈로부터 홀수번 째 배치된 상기 복수의 광학모듈들에 각각 포함된 편광자들의 편광축의 방향은 상기 제1광학모듈에 포함된 상기 제1편광자의 편광축의 방향과 동일하며, 짝수번 째 배치된 복수의 광학모듈들에 각각 포함된 편광자들의 편광축의 방향은 상기 제2광학모듈에 포함된 상기 제2편광자의 편광축의 방향과 동일할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 광학 모듈 각각이 편광자를 포함하도록 구성함으로써, 하나의 광학 모듈에 포함된 조명에 의해 방출된 광이 인접한 광학 모듈에 포함된 카메라에까지 도달하지 않도록 하여 부품의 형태 및 위치를 정밀하게 측정할 수 있는 부품 실장기의 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장기의 카메라 모듈을 나타낸 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈이 제1부품을 촬영하는 원리를 나타낸 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품 실장의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 나타낸 구성도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장기의 카메라 모듈을 나타낸 구성도이고, 도 2a 및 도 2b는 각각 도 1의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 1의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈이 제1부품을 촬영하는 원리를 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 부품 실장기의 카메라 모듈은, 서로 인접하게 배치된 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)을 포함하며, 제1광학 모듈(100)은 제1카메라(110), 제1카메라(110)의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치된 제1빔 스플리터(120), 제1빔 스플리터(120)를 중심으로 제1카메라(110)와 다른 방향에 배치되며 제1빔 스플리터(120)에 광을 조사하는 제1조명부(130), 및 제1빔 스플리터(120)와 제1조명부(130) 사이에 배치된 제1편광자(140)를 포함하고, 제2광학 모듈(200)은 제2카메라(210), 제2카메라(210)의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치된 제2빔 스플리터(220), 제2빔 스플리터(220)를 중심으로 제2카메라(210)와 다른 방향에 배치되며 제2빔 스플리터(220)에 광을 조사하는 제2조명부(230), 및 제2빔 스플리터(220)와 제2조명부(230) 사이에 배치된 제2편광자(240)를 포함하며, 제1편광자(140)의 편광축의 방향과 제2편광자(240)의 편광축의 방향은 서로 다르다.
상기 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)은 각각 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)에 대향되도록 배치되며, 제1부품(P1)과 제2부품(P2)은 스테이지(S) 상에 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 스테이지(S) 상에는 복수의 부품들(P1, P2, P3, P4)이 배치되며, 부품들(P1, P2, P3, P4)은 복수의 광학 모듈들(100, 200, 300, 400)에 의해 각각 촬영될 수 있다. 도 1에서는 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)이 하나로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)은 각각 복수의 부품들을 나타낼 수도 있다. 즉, 하나의 광학 모듈은 하나의 부품만을 촬영할 수도 있고 복수의 부품들을 촬영할 수도 있다.
제1부품(P1) 및 제2부품(P2)은 복수의 부품들 중 서로 인접하게 배치된 2개의 부품들일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스테이지(S)는 일 방향으로 이동하는 이동식 스테이지일 수 있으며, 복수의 부품들은 각각 스테이지(S) 상에 배치된 노즐(미도시)에 의해 흡착 등의 방법에 의해 지지될 수 있다.
제1카메라(110) 및 제2카메라(210)는 각각 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)을 촬영하여 부품(P1, P2)의 형태 및 위치를 인식할 수 있다. 카메라(110, 210)에 의해 촬영된 부품(P1, P2)에 대한 정보를 바탕으로 부품(P1, P2)의 불량 여부를 판별할 수 있으며, 정상 부품의 경우 회로 기판 등에 이를 정밀하게 실장할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 제1광학 모듈(100)은 제1카메라(110), 제1빔 스플리터(120), 제1조명부(130) 및 제1편광자(140)를 포한한다. 제1카메라(110)는 적어도 하나의 렌즈로 구성된 제1광학계(111) 및 제1이미지 센서(112)를 포함하며, 제1부품(P1)으로부터 반사된 광은 제1광학계(111)를 통과하여 이미지 센서(112)에 결상될 수 있다. 이미지 센서(112)의 광전 변환을 통해 얻어진 전기 신호는 제1신호 처리부(113)를 통해 소정의 처리를 거칠 수 있으며, 이로부터 제1부품(P1)에 대한 영상을 얻을 수 있다.
상기 제1광학계(111) 및 제1이미지 센서(112)는 광축(OA)을 따라 배치될 수 있으며, 제1카메라(110)의 광축(OA)이 연장된 선 상에는 제1빔 스플리터(120)가 배치될 수 있다. 제1빔 스플리터(120)는 입사된 광의 일부는 반사시키고 일부는 투과시키는 광학 부재로써, 시트(sheet) 형태 또는 정육면체 형태 등일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1빔 스플리터(120)는 정육면체 형태에 비해 가격이 저렴한 시트 형태일 수 있다.
제1빔 스플리터(120)를 중심으로 제1카메라(110)가 배치된 방향과 다른 방향에 제1조명부(130)가 배치되며, 제1조명부(130)는 제1빔 스플리터(120)에 광을 조사할 수 있다. 상기 제1조명부(130)는 제1부품(P1)이 선명하게 촬영될 수 있도록 제1부품(P1)에 광을 조사하는 기능을 수행한다. 제1빔 스플리터(120)는 제1조명부(130)로부터 입사된 광을 반사할 수 있으며, 반사된 광은 제1카메라(110)의 광축(OA)을 따라 제1부품(P1) 쪽으로 진행할 수 있다. 여기서, 광축(OA)은 일 선만을 의미하는 것은 아니며, 광학 소자들의 변형 및 정렬 오차를 고려한 어느 정도의 공차를 갖는 넓은 의미의 선을 의미할 수 있다.
상기 제1빔 스플리터(120)와 제1조명부(130) 사이에는 제1편광자(140)가 배치될 수 있다. 편광자(polarizer)란 입사된 광 중 편광자의 편광축에 일치하는 성분의 광만을 투과시키는 광학 소자로서, 편광자를 투과한 광은 편광축 방향으로 편광된 광이 된다.
제1편광자(140)는 제1편광축을 갖으며, 제1편광자(140)를 투과한 후 제1편광축 방향으로 편광된 광은 제1빔 스플리터(120)에 의해 반사되어 광축(OA)을 따라 진행할 수 있다. 상기 광축(OA) 상에는 제1빔 스플리터(120)에 의해 반사된 광을 반사시켜 제1부품(P1)에 조사하는 제1미러(150)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1편광자(140)는 제1카메라(110)의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치되며 제1부품(P1)에서 반사된 광은 제1미러(150)에서 재반사된 후 제1편광자(140) 및 제1빔 스플리터(120)를 투과하여 제1카메라(110)에 입사될 수 있다. 이때, 제1편광자(140)에 입사된 광 중 제1편광축 방향의 성분만이 제1편광자(140)를 투과할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1조명부(130)에서 방출된 광은 제1편광자(140)를 통과하면서 제1편광축 방향으로 편광되므로 결과적으로 제1조명부(130)로부터 조사되어 제1부품(P1)에서 반사된 광은 제1편광자(140)를 재투과할 수 있다. 그러나, 제1편광축 방향의 성분이 없는 광은 제1편광자(140)를 투과하지 못하며, 결과적으로 제1카메라(110)에 입사될 수 없다. 이에 관해서는 후술한다.
상기 제1편광자(140)는 시트 형태일 수 있으며, 제1빔 스플리터(120)와 분리되도록 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 제1편광자(140)는 제1빔 스플리터(120)와 일체로 형성될 수 있으나, 이 경우 제조 비용이 상승할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제2광학 모듈(200)은 제2부품(P2)을 촬영하며 제1광학 모듈(100)과 편광자를 제외한 다른 모든 구성이 동일한다. 즉, 제2광학 모듈(200)은 적어도 하나의 렌즈로 구성된 제2광학계(211), 제2이미지 센서(212) 및 제2신호 처리부(213)를 포함하는 제2카메라(210), 제2빔 스플리터(220), 제2조명부(230) 및 제2편광자(240)를 포함한다.
제2조명부(230)는 제2빔 스플리터(220)에 광을 조사하며, 제2조명부(230)와 제2빔 스플리터(220) 사이에는 제2편광자(240)가 배치될 수 있다. 제2편광자(240)는 제2편광축을 갖으며, 제2편광자(240)를 투과한 후 제2편광축 방향으로 편광된 광은 제2빔 스플리터(220)에 의해 반사되어 광축(OA)을 따라 진행할 수 있다. 상기 광축(OA) 상에는 제2빔 스플리터(220)에 의해 반사된 광을 반사시켜 제2부품(P2)에 조사하는 제2미러(250)가 배치될 수 있다.
상기 제2편광자(240)의 제2편광축의 방향은 제1편광자(140)의 제1편광축의 방향과 서로 다르며, 이들은 실질적으로 서로 수직일 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1조명부(130)와 제2조명부(230) 등에 포함된 복수의 조명들은 일 방향(x축)을 따라 일렬로 배치될 수 있으며, 마찬가지로 스테이지(S)에 배치된 복수의 부품들 또한 일 방향(x축)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 제1조명부(130) 및 제2조명부(230)는 각각 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)에 광을 조사함으로써 제1카메라(110)과 제2카메라(210)가 각각 제1부품(P1) 및 제2부품(P2)을 선명하게 촬영할 수 있도록 한다.
그러나, 제1광학 모듈(100)과 제2광학 모듈(200)은 서로 인접하도록 배치되므로 제2광학 모듈(200)에 포함된 제2조명부(230)에서 방출된 광은 의도치 않게 제1광학 모듈(100)에 입사될 수 있다. 제1광학 모듈(100)이 제1편광자(140)를 포함하지 않는 경우, 제1광학 모듈(100)에 입사된 광 중 적어도 일부는 결과적으로 제1카메라(110)에 입사될 수 있으며, 이 경우 배경광을 부분적으로 증가시켜 제1부품(P1)의 인식 정확도를 감소시킬 수 있다. 또한, 제1광학 모듈(100)에 입사된 광 중 일부는 제1미러(150)에 의해 반사되어 제1부품(P1)에 조사될 수 있으며 이 경우 제1부품(P1)에 광이 균일하게 조사되지 않아 제1카메라(110)에 의해 촬영된 제1부품(P1)의 인식 정확도를 더욱 감소시킬 수 있다.
마찬가지로 제1광학 모듈(100)에 포함된 제1조명부(130)로부터 방출된 광은 제2광학 모듈(200)에 입사될 수 있으며, 제2광학 모듈(200)이 제2편광자(240)를 포함하지 않는 경우 제2카메라(210)에 의해 촬영된 제2부품(P2)의 인식 정확도가 감소할 수 있다.
그러나, 본 발명의 경우 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)은 각각 실질적으로 서로 수직한 편광축을 갖는 제1편광자(140) 및 제2편광자(240)를 포함하며, 이들에 의해 인접한 광학 모듈에 포함된 조명부에서 방출된 광이 카메라에 입사되지 않게 하거나 입사되는 광량을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1조명부(130)에서 방출된 광(L1e)은 제1편광자(140)를 투과하면서 제1편광축 방향으로 편광되며, 제1편광축 방향으로 편광된 광(L1p)은 제1미러(150)에 의해 반사된 후 제1부품(P1)에 조사될 수 있다. 제1부품(P1)에서 반사된 광(L1r)은 제1미러(150)에 의해 재반사된 후 다시 제1편광자(140)에 입사되며, 제1편광자(140)를 투과하여 제1카메라(110)에 입사될 수 있다. 즉, 제1카메라(110)에 의해 제1부품(P1)이 촬영될 수 있다.
제1광학 모듈(100)에 인접한 제2광학 모듈(200)에 포함된 제2조명부(230)에서 방출된 광은 제2편광자(240)를 투과하면서 제2편광축 방향으로 편광되며, 제2편광축 방향으로 편광된 광(L2p)은 제2미러(250)에 의해 반사된 후 제2부품(P2)에 조사될 수 있다. 제2편광축 방향으로 편광된 광(L2p)은 제2미러(250)에 의해 반사되기 전 또는 반사된 후 인접한 제1광학 모듈(100)에 다양한 방향으로 입사될 수 있으나, 제2편광축 방향으로 편광된 광(L2p)은 제1편광자(140)를 투과할 수 없으므로 제1카메라(110)에 입사되지 않는다. 즉, 제1편광자(140)에 의해 제2조명부(230)로부터 방출된 광이 차단되므로 이로 인해 제1카메라(110)에 의해 촬영된 제1부품(P1)의 인식 정확도가 감소되는 문제를 방지 또는 감소시킬 수 있다.
마찬가지로, 제1광학 모듈(100)에 포함된 제1조명부(130)에서 방출된 광은 제1광학 모듈(100)에 인접한 제2광학 모듈(200)에 입사될 수 있으나, 제2광학 모듈(200)에 포함된 제2편광자(240)에 의해 차단되어 제2카메라(210)에 입사되지 않는다. 즉, 이러한 구성을 통해 제2카메라(210)에 의해 촬영된 제1부품(P1)의 인식 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 서로 인접한 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 부품 실장기의 카메라 모듈은 복수의 부품들(P1, P2, P3, P4)을 각각 촬영하기 위하여 일렬로 배치된 복수 개의 광학 모듈들(100, 200, 300, 400)을 포함할 수 있다. 도 1에서는 4개의 부품들(P1, P2, P3, P4) 및 4개의 광학 모듈들(100, 200, 300, 400)만을 도시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 부품 실장기의 카메라 모듈은 더 많은 수의 부품들과 광학 모듈들을 포함할 수 있으며 하나의 부품으로 도시된 부품이 복수의 부품들을 나타낼 수도 있다.
도 1을 참조하면, 일 방향(x)을 따라 제1광학 모듈(100), 제2광학 모듈(200), 제3광학 모듈(300) 및 제4광학 모듈(400)이 순차적으로 배치되며, 제3광학 모듈(300) 및 제4광학 모듈은 각각 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)과 완전히 동일한 구조를 갖을 수 있다. 즉, 제1광학 모듈(100)에 포함된 제1편광자(140)와 제3광학 모듈(300)에 포함된 편광자(미도시)는 동일한 방향의 편광축을 갖으며, 제2광학 모듈(200)에 포함된 제2편광자(240)와 제4광학 모듈(400)에 포함된 편광자(미도시)는 동일한 방향의 편광축을 갖을 수 있다.
예컨데, 일 방향(x)을 따라 홀수번 째 배치된 광학 모듈들은 모두 동일한 편광축을 갖는 편광자를 포함하며, 짝수번 째 배치된 광학 모듈들은 모두 홀수번 째 배치된 광학 모듈들에 포함된 편광자의 편광축과 실질적으로 수직 편광축을 갖는 편광자를 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 광학 모듈들에 각각 포함된 조명부로부터 방출된 광이 인접한 광학 모듈에 포함된 카메라에 입사됨으로써 부품의 인식 정확도를 감소시키는 문제를 방지 또는 감소시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 부품 실장의 카메라 모듈에 포함된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 나타낸 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 2a 및 도 2b의 변형예를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 부품 실장기의 카메라 모듈의 구성도는 도 4a 및 도 4b의 광학 모듈을 포함하는 부품 실장기의 카메라 모듈에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 도 4a 및 도 4b에 각각 도시된 제1광학 모듈(100') 및 제2광학 모듈(200')을 도 2a 및 도 2b에 각각 도시된 제1광학 모듈(100) 및 제2광학 모듈(200)과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 4a를 참조하면, 제1광학 모듈(100')은 제1광학계(111'), 제1이미지 센서(112') 및 제1신호 처리부(113')를 포함하는 제1카메라(110'), 제1카메라(110')의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치된 제1빔 스플리터(120'), 제1빔 스플리터(120')를 중심으로 제1카메라(110')와 다른 방향에 배치되며 제1빔 스플리터(120')에 광을 조사하는 제1조명부(130'), 및 제1빔 스플리터(120')와 제1조명부(130') 사이에 배치된 제1편광자(140')를 포함한다. 일 실시예에 따른 제1광학 모듈(100')은 제1카메라(110')와 제1빔 스플리터(120') 사이에 배치된 제3편광자(160')를 더 포함할 수 있다. 상기 제3편광자(160')는 제1카메라(110')의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치되며, 제3편광자(160')의 편광축의 방향은 제1편광자(140')의 편광축의 방향과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 2a의 제1광학 모듈(100)에 포함된 제1편광자(140)는 반드시 제1카메라(110)의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치되어야 하지만, 도 4a의 제1광학 모듈(100')에 포함된 제1편광자(140')는 제1카메라(110')이 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치될 필요가 없으며, 제1조명부(130')에 최대한 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 제1편광자(140')는 광축(OA)의 외측에 배치될 수 있다.
제1조명부(130')로부터 방출된 광은 제1편광축을 갖는 제1편광자(140')를 투과한 후 빔 스플리터(120')에 의해 반사되어 광축(OA)을 따라 진행할 수 있다. 상기 광축(OA) 상에는 제1빔 스플리터(120')에 의해 반사된 광을 반사시켜 제1부품(P1)에 조사하는 제1미러(150')가 배치될 수 있다.
제1부품(P1)에서 반사된 광은 제1미러(150')에 의해 재반사된 후 제1빔 스플리터(120')를 투과하며 제1카메라(110')와 제1빔 스플리터(120') 사이에 배치된 제3편광자(160')를 투과할 수 있다. 제3편광자(160')는 제1편광자(140')와 동일한 방향의 편광축을 갖으므로, 제1편광축 방향으로 편광된 광을 그대로 투과시킬 수 있다. 제3편광자(160')를 투과한 광은 제1카메라(110')에 입사된다. 즉, 제1카메라(110')에 의해 제1부품(P1)이 촬영될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제2광학 모듈(200')은 제2부품(P2)을 촬영하며 제1광학 모듈(100')과 편광자를 제외한 다른 모든 구성이 동일한다. 즉, 제2광학 모듈(200')은 적어도 하나의 렌즈로 구성된 제2광학계(211'), 제2이미지 센서(212') 및 제2신호 처리부(213')를 포함하는 제2카메라(210'), 제2빔 스플리터(220'), 제2조명부(230') 및 제2편광자(240')를 포함한다.
제2조명부(230')는 제2빔 스플리터(220')에 광을 조사하며, 제2조명부(230')와 제2빔 스플레이터(220') 사이에는 제2편광자(240')가 배치될 수 있다. 또한, 제2빔 스플리터(220')와 제2카메라(210') 사이에는 제4편광자(260')가 배치되며 제4편광자(260')는 제2카메라(210')의 광축(OA)이 연장된 선 상에 배치되며 제2편광자(240')의 편광축의 방향과 동일한 방향의 편광축을 갖을 수 있다. 상기 제2편광자(240')는 제2조명부(230')와 최대한 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 제2편광자(240')는 광축(OA)의 외측에 배치될 수 있다.
제2카메라(210')의 광축(OA)이 연장된 선 상에는 제2빔 스플리터(220')에 의해 반사된 광을 반사시켜 제2부품(P2)에 조사하는 제2미러(250')가 더 배치될 수 있다. 상기 제2편광자(240')와 제4편광자(260')의 편광축의 방향은 제1편광자(140')와 제3편광자(160')의 편광축의 방향과 실질적으로 수직일 수 있다.
도 2a 및 도 2b와 같이 제1광학 모듈(100)과 제2광학 모듈(200)이 하나의 편광자만을 포함하는 경우, 제1광학 모듈(100)에 포함된 제1편광자(140)는 인접한 광학 모듈에 포함된 조명부로부터 방출된 광 중 제1편광자(140)의 편광축과 수직한 방향으로 편광된 광만을 차단할 수 있다. 그러나, 제2광학 모듈(200)에 포함된 제2조명부(230)로부터 방출된 광이 제2편광자(240)를 투과하지 않은 상태에서 제1광학 모듈(100)에 입사되는 경우 제1편광자(140)는 이를 차단하지 못하므로 제1카메라(110)에 제2조명부(230)로부터 방출된 광이 입사될 수 있으며, 결과적으로 제1부품(P1)에 대한 인식 정확도가 감소할 수 있다.
그러나, 도 4a 및 도 4b와 같이 제1광학 모듈(100')이 제1조명부(130')와 인접하게 배치된 제1편광자(140')이외에 제1카메라(110')의 전방에 배치된 제3편광자(160')를 더 포함하고, 제2광학 모듈(200')이 제2조명부(230')와 인접하게 배치된 제2편광자(240')이외에 제2카메라(210')의 전방에 배치된 제4편광자(260')를 더 포함하는 경우, 제2조명부(230')로부터 방출된 광은 제2편광자(240')의 편광축 방향으로 편광된 상태로 제1광학 모듈(100')에 입사되며, 제1광학 모듈(100')에 포함된 제3편광자(160')는 제2편광자(240')의 편광축 방향으로 편광된 광이 제1카메라(110')에 입사되지 않도록 차단할 수 있다.
즉, 도 4a 및 도 4b와 같이 제1 및 제2광학 모듈(100', 200')을 구성하는 경우 사용되는 편광자의 수가 증가할 수는 있지만, 하나의 광학 모듈에 포함된 조명부로부터 방출된 광이 인접한 광학 모듈에 입사되어 부품의 인식 정확도를 감소시키는 문제를 더욱 확실히 방지 또는 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예들에 따른 부품 실장기의 카메라 모듈은, 복수의 광학 모듈 각각이 편광자를 포함하도록 구성함으로써, 하나의 광학 모듈에 포함된 조명에 의해 방출된 광이 인접한 광학 모듈에 포함된 카메라에까지 도달하지 않도록 하여 부품의 형태 및 위치를 정밀하게 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 100': 제1광학 모듈 200, 200': 제2광학 모듈
110, 110': 제1카메라 210, 210': 제2카메라
120, 120': 제1빔 스플리터 220, 220': 제2빔 스플리??
130, 130': 제1조명부 230, 230': 제2조명부
140, 140': 제1편광자 240, 240': 제2편광자
150, 150': 제1미러 250, 250': 제2미러
160': 제3편광자 260': 제4편광자

Claims (5)

  1. 서로 인접하게 배치된 제1광학 모듈 및 제2광학 모듈을 포함하며,
    상기 제1광학 모듈은,
    제1카메라;
    상기 제1카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제1빔 스플리터;
    상기 제1빔 스플리터를 중심으로 상기 제1카메라와 다른 방향에 배치되며, 상기 제1빔 스플리터에 광을 조사하는 제1조명부; 및
    상기 제1빔 스플리터와 상기 제1조명부 사이에 배치된 제1편광자;를 포함하고,
    상기 제2광학 모듈은,
    제2 카메라;
    상기 제2카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된 제2빔 스플리터;
    상기 제2빔 스플리터를 중심으로 상기 제2카메라와 다른 방향에 배치되며, 상기 제2빔 스플리터에 광을 조사하는 제2조명부; 및
    상기 제2빔 스플리터와 상기 제2조명부 사이에 배치된 제2편광자;를 포함하며,
    상기 제1편광자의 편광축의 방향과 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 서로 다르며,
    상기 제1조명부로부터 방출된 광은 상기 제1편광자를 통과한 후 상기 제1빔 스플리터에 의해 제1부품을 향하여 반사되며,
    상기 제2조명부로부터 방출된 광은 상기 제2편광자를 통과한 후 상기 제2빔 스플리터에 의해 제2부품을 향하여 반사되는, 부품 실장기 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1편광자의 편광축의 방향과 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 서로 수직인, 부품 실장기의 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1편광자 및 상기 제2편광자는 각각 상기 제1카메라와 상기 제2카메라의 광축이 연장된 선 상에 배치된, 부품 실장기의 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1카메라와 상기 제1빔 스플리터 사이에 배치된 제3편광자; 및
    상기 제2카메라와 상기 제2빔 스플리터 사이에 배치된 제4편광자;를 더 포함하며,
    상기 제1편광자 및 상기 제2편광자의 편광축의 방향은 각각 상기 제3편광자 및 상기 제4편광자의 편광축의 방향과 동일한, 부품 실장기의 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학모듈로부터 상기 제2광학모듈 방향을 따라 일렬로 배치되며, 각각 적어도 하나의 편광자를 포함하는 복수의 광학모듈들을 더 포함하며,
    상기 제2광학모듈로부터 홀수번 째 배치된 상기 복수의 광학모듈들에 각각 포함된 편광자들의 편광축의 방향은 상기 제1광학모듈에 포함된 상기 제1편광자의 편광축의 방향과 동일하며, 짝수번 째 배치된 복수의 광학모듈들에 각각 포함된 편광자들의 편광축의 방향은 상기 제2광학모듈에 포함된 상기 제2편광자의 편광축의 방향과 동일한, 부품 실장기의 카메라 모듈.
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