KR102613694B1 - 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법 - Google Patents

광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법에 관한 것으로, 상기 광 소자 검사 장치는 외관을 형성하는 바디; 상기 바디의 상측에 구비되고 하나 이상의 검사 홀이 형성되어 있는 연마 지그를 고정시키는 연마지그 고정부; 상기 연마지그 고정부의 하부에 구비되고 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그를 통해 연마된 후 동시에 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그의 각 광소자를 검사하는 광 소자 검사부; 및 상기 광 소자 검사부에 연결되어 상기 검사부를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 바디에 구비되고 상기 광 소자 검사부를 제1 방향을 따라 이동시키는 제1축 구동부; 상기 제1축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 광 소자 검사부의 이동을 제어하는 제2축 구동부; 및 상기 제2축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 이동하며, 상기 광 소자 검사부의 높이를 제어하는 제3축 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법{INSPECTION APPARATUS FOR OPTICAL COMPONENTS AND METHOD FOR INSPECTING OF OPTICAL COMPONENTS USING THE SAME}
본 발명은 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법에 관한 것으로, 광 소자를 하나의 검사 장치에서 연마 완료 후 연마 지그 상태에서 여러 개의 광 소자를 동시에 검사를 실시할 수 있는 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광통신에 사용되는 광 소자는 생산 중에 발생되는 이물질에 의한 오염 등으로 통신에 장애를 발생시키는 경우가 있다. 종래에는 광 소자를 검사하는 방법으로 광 소자 각각을 개별적으로 검사장비로 검사하였다. 광 소자 검사장비는 광 소자의 단면을 촬영할 수 있는 카메라가 구비되어 있으며, 이를 통하여 광 소자의 현재 상태를 검사하여 사용할지 여부를 판단하였다.
이와 같이, 종래의 광 소자 검사장치는 검사자가 휴대하면서 1 개씩 단일 검사를 할 수 있는 정도의 수준이어서 다수의 광 소자를 검사해야 하는 경우에는 하나씩 검사해야 하는 불편함이 있었을 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.
또한, 광 소자 및 모듈 등과 같은 부품을 제조하는 공정을 간단히 살펴보면 섬유 및 케이블을 커팅(Cutting) 및 코일링(Coiling) 공정, 1차 조립공정, 스트립(strip) 공정을 거친다. 이후, 단선검사, 페룰검사, 에폭시 충전, 광 소자 삽입과 같은 2차 조립 공정을 거친다. 이후 대략 100℃에서 경화시킨 다음 단선검사를 하며, 연마 지그를 통해 연마공정을 거친다. 제품 조립 후 삽입/반사 손실을 측정하고 광 소자의 단면을 검사함으로써 제품이 완성된다.
이때, 종래에는 광 소자 1개씩 조립 후 불량 시 다시 연마 공정을 수행하고, 다수의 포트를 구비하는 검사 장비의 경우도 전용 검사 지그를 통해 검사를 해야 하기 때문에 불편 및 업무가 중복되는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 연마지그를 통해 다수개의 광소자를 연마한 후 연마 지그 상태로 다수개의 광 소자를 동시에 검사할 수 있는 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법을 제공하는 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 외관을 형성하는 바디; 상기 바디의 상측에 구비되고 하나 이상의 검사 홀이 형성되어 다수개의 광 소자를 포함하는 연마지그를 장착 및 고정하는 연마지그 고정부; 상기 연마지그 고정부의 하부에 구비되고 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그의 다수개의 광 소자를 검사하는 광 소자 검사부; 상기 광 소자 검사부에 연결되어 상기 광 소자 검사부를 이동시키는 구동부; 및 상기 광 소자 검사부 및 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 구동부는, 상기 바디에 구비되고 상기 광 소자 검사부를 제1 방향을 따라 이동시키는 제1축 구동부; 상기 제1축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 광 소자 검사부의 이동을 제어하는 제2축 구동부; 및 상기 제2축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 이동하며, 상기 광 소자 검사부의 높이를 제어하는 제3축 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 소자 검사 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1축 구동부는, 상기 제1 방향을 따라 형성되는 제1 베이스; 상기 제1 베이스에 형성되는 제1 레일; 상기 제1 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제1 레일과 평행하게 형성되는 제1 샤프트; 상기 제1 샤프트를 따라 상기 제1 레일 상에서 이동하는 제1 이동부; 및 상기 제1 샤프트를 회전시키는 제1 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2축 구동부는, 상기 제1축 구동부 상에 구비되고, 상기 제2 방향을 따라 형성되는 제2 베이스; 상기 제2 베이스를 따라 형성되는 제2 레일; 상기 제2 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제2 레일과 평행하게 형성되는 제2 샤프트; 상기 제2 샤프트를 따라 상기 제2 레일 상에서 이동하는 제2 이동부; 및 상기 제2 샤프트를 회전시키는 제2 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3축 구동부는, 상기 제2축 구동부 상에 구비되고, 상기 제3 방향을 따라 형성되는 제3 베이스; 상기 제3 베이스를 따라 형성되는 제3 레일; 상기 제3 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제3 레일과 평행하게 형성되는 제3 샤프트; 상기 제3 샤프트를 따라 상기 제3 레일 상에서 이동하는 제3 이동부; 및 상기 제3 샤프트를 회전시키는 제3 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 광 소자의 단면을 검사하는 광 소자 검사부를 포함하고, 상기 광 소자 검사부는, 상기 제3축 구동부에 고정되는 카메라 바디; 상기 카메라 바디의 단부에 구비되는 단면 검사용 카메라; 상기 카메라 바디의 하측에 구비되는 광원; 상기 카메라 바디의 내부에 구비되어 상기 광원으로부터 출력되는 빛을 분배하는 빔 스플리터(beam splitter); 및 상기 빔 스플리터의 일측에 구비되어 제어 소프트웨어 및 액체렌즈 제어 회로기판을 통해 자동으로 초점을 맞추는 액체렌즈(liquid lens)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광 소자의 단면을 촬영하는 광 소자 검사부를 포함하는 광 소자 검사 장치를 이용한 광 소자 검사 방법에 있어서, 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그를 연마지그 고정부에 고정하는 단계; 상기 광 소자 검사부가 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그를 대향하도록 광 소자 검사부의 위치를 자동으로 조절하는 단계; 상기 광 소자를 자동으로 스캐닝하여 광 소자의 단면 상태 정보를 취득하는 단계; 상기 광 소자의 단면을 검사하는 단계를 포함하고, 상기 광 소자 검사부의 위치를 자동으로 조절하는 단계 및 광 소자의 단면을 검사하는 단계에서 기입력된 상기 연마지그의 각 홀의 정보에 대응하여 교정(calibration)함으로써 상기 광 소자 검사부의 위치를 자동으로 보정해주는 광 소자 검사 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 광 소자 검사부의 위치는 상기 광 소자가 배열되는 제1 방향을 따라 형성되는 제1축 구동부와, 상기 제1축 구동부에 결합되어 상기 제1 방향을 따라 이동되는 제2축 구동부와, 상기 제2축 구동부에 결합되어 제2 방향을 따라 이동되는 제3축 구동부에 의해 조절되고, 상기 광 소자 검사부는 상기 제3축 구동부에 결합되며, 상기 광 소자 검사부는, 상기 제3축 구동부에 고정되는 카메라 바디; 상기 카메라 바디의 단부에 구비되는 단면 검사용 카메라; 상기 카메라 바디의 하측에 구비되는 광원; 상기 카메라 바디의 내부에 구비되어 상기 광원으로부터 출력되는 빛을 분배하는 빔 스플리터(beam splitter); 및 상기 빔 스플리터의 일측에 구비되어 자동으로 초점을 맞추는 액체렌즈(liquid lens)를 포함할 광 소자일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 광 소자 검사부의 위치를 조절하는 단계는, 상기 광 소자 검사부가 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그의 다수개의 광소자를 대향하도록 이동한 후 상기 액체렌즈를 통해 실시간 자동으로 초점을 조절하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 광 소자의 단면을 검사하는 단계는, 상기 단면 검사용 카메라에서 취득된 데이터를 상기 광 소자 검사 장치의 분석 소프트웨어에서 실시간으로 분석하여 통과/실패(Pass/Fail)를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광 소자 검사 장치 및 이를 이용한 광 소자 검사 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그를 통해 연마한 후 동시에 광 소자를 검사할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 다수개의 광 소자를 연마지그에 장착/연결하고 연마 공정 후 즉각적인 제품 검사를 통한 생산 공정 최적화 및 효율화에 기여할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 자동으로 초점을 맞추는 광 소자 검사부를 통해 검사함으로써 편차를 자동으로 보정하고 정량적인 검사를 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 연마 지그에 다수개의 광 소자가 삽입된 상태로 검사를 수행하므로 최소 12포트에서 최대 56포트를 검사할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 광 소자 검사 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 광 소자 검사 장치의 내부 사시도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부 및 구동부의 사시도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 제1축 구동부의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 제2축 구동부의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 제3축 구동부의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부의 분해사시도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 광 소자 검사 방법의 절차흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
본 발명의 일 실시예에서는 광 소자를 검사하는 장치(100) 및 이를 이용한 광 소자의 검사 방법이 개시된다.
먼저, 도 1은 본 발명과 관련된 광 소자 검사 장치(100)의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 광 소자 검사 장치(100)의 내부 주요부의 사시도이고, 도 3은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부(130)의 사시도인데, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서의 광 소자 검사 장치(100)는 외관을 형성하는 바디(101)와, 상기 바디(101)의 상측에 구비되고 하나 이상의 검사 홀(111)이 형성되어 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그(110)를 장착 및 고정하는 연마지그 고정부(102)와, 상기 연마지그 고정부(102)의 하부에 구비되고 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그(110)의 다수개의 광 소자를 검사하는 광 소자 검사부(130)를 포함하여 이루어진다. 상기 광 소자는 연마지그(110) 내의 상기 홀(111)에 삽입되어 전용 연마기로 연마된 후 상기 광 소자 검사부(130)를 통해 상기 광 소자의 단면 상태를 검사한다.
본 발명의 일 실시예에서는 다수개의 광 소자를 연기지그(110)를 통해 연마한 후 동시에 검사할 수 있는 장치(100)가 제공되는데, 이를 위하여 상기 연마지그 고정부(102)는 다양한 형태의 연마지그(110)를 수용하도록 형성되어 있다. 일예로, 상기 연마지그(110)가 원형 또는 사각 형상일 수 있으며, 상기 연마지그 고정부(102)는 이에 대응하여 원형 또는 사각 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 광 소자 검사 장치(100)는 상기 광 소자 검사부(130) 및 구동부(160,170,180)를 제어하는 제어부(105)를 더 포함한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서의 광 소자는 광 커넥터 또는 광 모듈(Optical Transceiver)로 사용되는 것으로 다양한 종류를 포함하며, 사용자의 요구에 따라 다양한 형태의 연마지그(110)가 사용될 수 있다.
그리고, 도 3은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부(130) 및 구동부(160,170,180)의 사시도인데, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서의 구동부(160,170,180)는 상기 바디(101)에 구비되고 상기 광 소자 검사부(130)를 제1 방향을 따라 이동시키는 제1축 구동부(160)와, 상기 제1축 구동부(160)의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 광 소자 검사부(130)의 이동을 제어하는 제2축 구동부(170)와, 상기 제2축 구동부(170)의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 이동하며, 상기 광 소자 검사부(130)의 높이를 제어하는 제3축 구동부(180)를 포함한다. 상기 제1축 구동부(160)는 상기 광 소자 검사부(130)의 좌우 방향으로의 이동을 제어하고, 제2축 구동부(170)는 상기 광 소자 검사부(130)의 전후 방향으로의 이동을 제어하며, 상기 제3축 구동부(180)는 상기 광 소자 검사부(130)의 상하 이동 방향으로의 이동을 제어한다. 일예로 상기 제1축은 X축, 제2축은 Y축, 제3축은 Z축일 수 있다. 이때, 상기 광 소자 검사부(130)은 카메라 홀드 마운트(131a)에 의해 상기 제3축 구동부(180)에 결합되며, 상기 제3축 구동부(180)의 이동에 의해 상기 광 소자 검사부(130)가 이동하게 된다. 상기 바디(101)의 하부에는 충격을 흡수할 수 있는 충격 완충부재(103)가 구비된다. 상기 제2축 구동부(170)는 제1축 구동부(160)에 결합되고, 상기 제3축 구동부(180)는 제2축 구동부(170)에 결합되어 있어, 제2축 구동부(170)는 제1축 구동부(160)와 함께 좌우 이동하게 되고, 제3축 구동부(180)는 제2축 구동부(170)와 함께 전후 이동하게 된다. 다만, 제3축 구동부(180)는 독립적으로 상하 이동하게 되며, 상기 광 소자 검사부(130)는 상기 제3축 구동부(180)에 체결되어 있어 상기 제3축 구동부(180)와 함께 이동하게 된다.
상기 제1구동부, 제2구동부 및 제3 구동부는 제어부(105)를 통해 개별적으로 정밀 제어되며 상기 제어부(105)는 제어 PC(미도시)에 설치된 소프트웨어를 통해 정밀 제어된다.
도 3은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부(130) 및 구동부(160,170,180)의 사시도이고, 도 4는 본 발명과 관련된 제1축 구동부(160)의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 제2축 구동부(170)의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명과 관련된 제3축 구동부(180)의 분해사시도이다. 이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 구동부(160,170,180)에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서의 제1축 구동부(160) 내지 제3축 구동부(180)는 스텝 모터(stepper motor)와 리드 스크류(lead screw) 방식으로 각각의 구동부(160,170,180)를 이동시킨다. 보다 구체적으로, 상기 제1축 구동부(160)는 상기 제1 방향을 따라 형성되는 제1 베이스(161)와, 상기 제1 베이스(161)에 형성되는 제1 레일(163)과, 상기 제1 레일(163)의 양 단부에 구비되는 한 쌍의 패널(164a)에 고정되고 상기 제1 레일(163)과 평행하게 형성되는 제1 샤프트(165)와, 상기 제1 샤프트(165)에 결합되어 상기 제1 레일(163)을 따라 이동하는 제1 이동부(167)와, 상기 제1 샤프트(165)를 회전시키는 제1 모터(169)를 포함하여 이루어진다. 상기 제1 모터(169)는 모터 브라켓(164b)에 구비된다. 상기 제1 레일(163)은 한 쌍으로 형성되고, 상기 제1 이동부(167)는 상기 제1 샤프트(165) 상에서 이동하는 한 쌍의 이동 브라켓(167a)과 일 단부는 상기 한 쌍의 이동 브라켓(167a)과 체결되고 타 단부는 제1 너트부(166)과 체결되는 제1 스크류 브라켓(167b)을 포함한다. 또한, 상기 제1 스크류 브라켓(167b)의 내부에는 원통부(169a)를 포함하는 삼각 형상의 제1 너트부(166)가 삽입되고, 상기 제1 너트부(166)는 제1 샤프트(165) 상에서 이동하고 상기 제1 스크류 브라켓(167b)에 고정됨으로써 상기 제1 스크류 브라켓(167b)이 상기 제1 너트부(166)와 함께 상기 제1 샤프트(165) 상에서 이동하게 된다. 상기 제1 모터(169)의 회전이 제1 샤프트(165)에 전달되게 된다. 상기 제1축 구동부(160)는 커버(162)에 의해 덮여진다. 상기 제1 스크류 브라켓(167b)에는 후술하는 제2축 구동부(170)의 제2 베이스(171)가 체결되어 상기 제2축 구동부(170)가 상기 제1축 구동부(160)의 이동에 구속되게 된다. 이때, 상기 제1 레일(163)의 일측에는 상기 제1 스크류 브라켓(167b)의 이동을 감지하는 제1 위치센서(168)가 구비되며, 상기 제1 위치센서(168)는 일예로 선형 자기 인코더(Linear Magnetic Encoder)일 수 있다. 후술하는 제2축 구동부(170) 및 제3축 구동부(180)도 제1축 구동부(160)와 유사한 구조를 갖는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2축 구동부(170)는 상기 제1축 구동부(160) 상에 구비되어 있다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2축 구동부(170)는 상기 제2 방향을 따라 형성되고 상기 제1축 구동부(160)의 제1 스크류 브라켓(167b)에 결합되는 제2 베이스(171)와, 상기 제2 베이스(171)를 따라 형성되는 제2 레일(173)과, 상기 제2 레일(173)의 양 단부에 구비되는 한 쌍의 패널(174a)에 고정되고, 상기 제2 레일(173)과 평행하게 형성되는 제2 샤프트(175)와, 상기 제2 샤프트(175)에 결합되어 상기 제2 레일(173)을 따라 이동하는 제2 이동부(177)와, 상기 제2 샤프트(175)를 회전시키는 제2 모터(179)를 포함하여 이루어진다.
상기 제2 이동부(177)는 상기 제2 샤프트(175) 상에서 이동하는 한 쌍의 이동 브라켓(177a)과, 일 단부는 상기 한 쌍의 이동 브라켓(177a)과 체결되고 타 단부는 제2너트부(176)과 체결되는 제2 스크류 브라켓(177b)를 포함한다. 또한, 상기 한 쌍의 이동 브라켓(177a)의 내부에는 삼각 형상을 포함하는 제2 너트부(176)가 삽입되고, 상기 제2 너트부(176)가 상기 제2 스크류 브라켓(177b)에 결합되어 제2 스크류 브라켓(177b)과 함께 이동한다. 제2 모터(179)는 모터 브라켓(174b)에 구비된다. 상기 제2 너트부(176)는 상기 제2 샤프트(175) 상에서 이동하고, 상기 제2 모터(179)의 회전이 제2 샤프트(175)에 전달되게 된다. 상기 제2축 구동부(170)는 커버(172)에 의해 덮여진다. 이때, 상기 제2 레일(173)의 일측에는 상기 스크류 브라켓(177a)의 이동을 감지하는 제2 위치센서(178)가 구비되며, 상기 제1 위치센서(178)는 일예로 선형 자기 인코더(Linear Magnetic Encoder)일 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제3축 구동부(180)는 상기 제2축 구동부(170) 상에 구비되고, 상기 제3 방향을 따라 형성되는 제3 베이스(181)와, 상기 제3 베이스(181)를 따라 형성되는 제3 레일(183)과, 상기 제3 레일(183)의 단부에 구비되는 패널(184a)에 고정되고 상기 제3 레일(183)과 평행하게 형성되는 제3 샤프트(185)와, 상기 제3 샤프트(185)에 결합되어 상기 제3 레일(183)을 따라 이동하는 제3 이동부(187)와, 상기 제3 샤프트(185)를 회전시키는 제3 모터(189)를 포함하여 이루어진다. 상기 패널(184a)이 상기 제2축 구동부(170)의 제2 스크류 브라켓(177b)에 고정됨으로써 상기 제3축 구동부(180)가 상기 제2축 구동부(170)의 이동에 구속되게 된다.
상기 제3 이동부(188)는 상기 제3 샤프트(185) 상에서 이동하는 한 쌍의 이동 브라켓(187a)과 일 단부는 상기 한 쌍의 이동 브라켓(187a)과 체결되고 타 단부는 삼각 형상을 포함하는 제3 너트부(186)와 체결되는 제3 스크류 브라켓(187b)를 포함한다. 상기 제3 스크류 브라켓(187b)의 내부에는 삼각 형상을 포함하는 제3 너트부(186)가 삽입되고, 상기 제3 너트부(186)는 상기 제3 샤프트(185) 상에서 이동한다. 상기 제3 스크류 브라켓(187b)을 관통하여 상기 제3 샤프트(185)와 제3 모터(189)가 결합됨으로써 상기 제3 모터(189)의 회전이 제3 샤프트(185) 및 상기 제3 너트부(186)에 전달되게 된다. 상기 제3축 구동부(180)는 커버(182)에 의해 덮여진다. 이때, 상기 제3 레일(183)의 일측에는 상기 스크류 브라켓(187a)의 이동을 감지하는 제3 위치센서(188)가 구비되며, 상기 제3 위치센서(188)는 일예로 선형 자기 인코더(Linear Magnetic Encoder)일 수 있다.
이와 같이, 상기 제1축 구동부(160) 내지 제3축 구동부(180)는 유사한 구성에 의해 동작되도록 하였다.
도 7은 본 발명과 관련된 광 소자 검사부(130)의 분해사시도인데, 도 7을 참조하면, 상기 광 소자 검사부(130)는 카메라 마운트(131a)를 통해 상기 제3축 구동부(180)에 연결되는 카메라 바디(131)와, 상기 카메라 바디(131)의 단부에 구비되는 단면 검사용 카메라(133)와, 상기 카메라 바디(131)의 하측에 구비되는 광원(135b)과, 상기 카메라 바디(131)의 내부에 구비되어 상기 광원(135b)으로부터 출력되는 빛을 분배하는 빔 스플리터(137b)(beam splitter)와, 상기 빔 스플리터(137b)의 일측에 구비되는 액체렌즈(139)(liquid lens)를 포함하여 이루어진다. 상기 액체렌즈(139)에 의해 자동으로 초점을 맞추게 된다.
상기 카메라 바디(131)의 일측에는 렌즈가 구비되는 렌즈부(132)가 구비되며, 액체렌즈(139)를 구동 및 제어하는 액체렌즈 드라이버 회로기판 (136)이 구비된다. 이와 유사하게 상기 카메라 바디(131)에는 빔 스플리터(138)가 구비되고, 일측에는 광원(135a)이 구비되어 광 소자 검사에 필요한 광을 렌즈(138)을 통해 충분히 공급하게 된다. 상기 카메라 마운트(131a)는 상기 제3축 구동부(180)의 제3 베이스(181)에 체결된다. 단면 검사용 카메라(133)를 통해 검출된 이미지는 단면 검사용 카메라(133)를 통해 제어 소프트웨어에 저장된다. 상기 렌즈부(132)에는 10배율 또는 20배율을 갖는 대물렌즈가 구비되어 있으며, 상기 광원(135a)에 의해 검사를 위한 조명을 비추는데, 상기 광원(135a)과 빔 스플리터(138)의 사이에는 볼록렌즈가 구비될 수 있다.
도 8은 본 발명과 관련된 광 소자 검사 방법의 절차흐름도인데, 이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소자 검사 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 광 소자의 단면을 촬영하는 광 소자 검사부(130)를 포함하는 광 소자 검사 장치(100)를 이용한 광 소자 검사 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에서는 다수의 광 소자를 포함한 연마 지그(110)를 통해 연마한 후 검사하는 방법을 제공하는데, 상기 다수개의 광 소자를 연마지그(110)의 홀(port)(111)에 삽입하여 연마한 후 검사를 위해 연마지그(110)를 연마지그 고정부(102)에 고정(S110)하고, 상기 광 소자 검사부(130)가 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그(110), 보다 정확하게는 연마지그(110)내의 광 소자들을 대향하도록 광 소자 검사부(130)의 위치를 자동으로 조절(S120)하고, 상기 광 소자들을 자동으로 스캐닝하여 다수개의 광 소자의 단면 상태와 관련된 정보를 취득(S130)하여 이를 분석 및 평가한 다음, 광 소자의 단면을 검사(S140)한다. 취득/분석 및 검사한 결과는 제어 소프트웨어에 자동으로 저장된다.
이때, 상기 광 소자를 자동으로 스캐닝하여 다수개의 광 소자의 단면 상태 정보를 취득(S130)한다. 이를 위해 상기 광 소자의 단면을 스캐닝하여 상기 광 소자 단면상태의 데이터를 취득하는 데이터 취득부가 구비될 수 있다. 이때, 취득된 광 소자 단면 상태에 대한 데이터는 광 소자 검사부(130)를 통해 제어 소프트웨어로 전송된다. 또한, 취득된 데이터는 제어 PC 내부의 데이터베이스에 실시간 검사 결과 내용이 자동으로 저장된다.
상기 광 소자는 종류에 따라 다양한 연마지그(110)의 형태를 가지고 있으므로, 광 소자 검사부(130)를 상기 연마지그(110)내의 광 소자의 위치에 맞춰야 한다. 즉, 상기 광 소자의 종류 및 연마지그(110)에 따라 상기 광 소자 검사부(130)가 상기 광 소자 및 연마지그(110)를 대향하도록 광 소자 검사부(130)의 위치를 조절(S120)한다.
이후, 상기 광 소자의 단면을 검사하는데, 내부 데이터베이스에 저장된 위치 정보에 따라 제어부(105)를 통해 일 방향을 따라 순차적으로 광 소자의 단면을 검사한다. 상기 광 소자의 단면 검사시 단면에 대한 초점은 광 소자 검사부(130)의 단면 검사용 카메라(133)를 통한 취득 데이터, 액체렌즈 제어 회로기판(136)에 의해 실시간 초점을 조정하며, 단면 검사용 카메라(133)에서 취득된 데이터는 검사 장치(100)를 통해 제어 소프트웨어에서 실시간으로 분석하여 통과/실패(Pass/Fail)를 판단하고 검사 결과를 전송하여 화면에 표시한다.
이때, 검사 결과 국제기준(IEC61300-3-35 ED2)에 부합될 경우에는 통과(Pass)로 판단하고, 부합되지 않을 경우 즉, 오염 또는 훼손에 의해 더 이상의 사용이 곤란한 경우에는 실패(Fail)로 판단하고, 분석된 실시간 데이터를 검사 장치(100)를 통해 제어용 장치의 데이터베이스에 저장함과 동시에 업데이트를 한다.
상기 광 소자 검사부(130)는 상기 제3축 구동부(180)에 결합되고, 검사 시에 상기 광 소자 검사부(130)의 위치는 상기 광 소자가 배열되는 제1 방향을 따라 형성되는 제1축 구동부(160)와, 상기 제1축 구동부(160)에 결합되어 상기 제1 방향을 따라 이동되는 제2축 구동부(170)와, 상기 제2축 구동부(170)에 결합되어 제2 방향을 따라 이동되는 제3축 구동부(180)에 의해 조절되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서 광 소자 검사 장치(100)에서의 광 소자의 검사 현황은 제어 소프트웨어 및 상태 표시부를 통해 알 수 있으며, 결과 조회창에서 검사된 내역 조회 및 네트워크를 통한 실시간 통계를 조회할 수 있다. 상기 상태 표시부는 검사 장치(100) 구동시 구동 상태를 실시간으로 표시해 주는 부분을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 광 소자, 100: 광 소자 검사 장치, 101: 바디, 105: 제어부, 102: 연마지그 고정부, 130: 광 소자 검사부, 131: 카메라 바디, 131a: 카메라 마운트, 132: 렌즈부, 133: 단면 검사용 카메라, 135: 광원, 136: 액체렌즈 제어 회로기판, 137: 빔 스플리터, 138: 렌즈, 139: 액체렌즈, 160: 제1축 구동부, 161: 제1 베이스, 162: 커버, 163: 제1 레일, 165: 제1 샤프트, 166: 제1 너트부, 167: 제1 이동부, 167a: 한 쌍의 이동 브라켓, 167b: 스크류 브라켓, 168: 제1 센서부, 169: 제1 모터, 170: 제2축 구동부, 171: 제2 베이스, 172: 커버, 173: 제2 레일, 175: 제2 샤프트, 176: 제2 너트부, 177: 제2 이동부, 177a: 한 쌍의 이동 브라켓, 177b: 스크류 브라켓, 178: 제2 센서부, 179: 제2 모터, 180: 제3축 구동부, 181: 제3 베이스, 182: 커버, 183: 제3 레일, 185: 제3 샤프트, 186: 제3 너트부, 187: 제3 이동부, 187a: 한 쌍의 이동 브라켓, 187b: 스크류 브라켓, 188: 제3 센서부, 189: 제3 모터,

Claims (7)

  1. 외관을 형성하는 바디;
    상기 바디의 하부에 구비되어 충격을 흡수하는 충격 완충부재;
    상기 바디의 상측에 구비되고 하나 이상의 검사 홀이 형성되어 다수개의 광 소자를 포함하는 연마지그를 장착 및 고정하는 연마지그 고정부;
    상기 연마지그 고정부의 하부에 구비되고 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그의 다수개의 광 소자를 확대하고 스캐닝하여 단면의 오염과 훼손 상태를 검사하는 광 소자 검사부;
    상기 광 소자 검사부에 연결되어 상기 광 소자 검사부를 이동시키는 구동부; 및
    상기 광 소자 검사부 및 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 바디에 구비되고 상기 광 소자 검사부를 제1 방향을 따라 이동시키는 제1축 구동부;
    상기 제1축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 광 소자 검사부의 이동을 제어하는 제2축 구동부; 및
    상기 제2축 구동부의 이동에 구속되고, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 따라 이동하며, 상기 광 소자 검사부의 높이를 제어하는 제3축 구동부를 포함하고,
    상기 광 소자 및 연마지그에 형성된 각 홀의 정보에 대응하도록 광 소자 검사부의 위치를 이동시킴으로써 상기 다수개의 광 소자를 연마지그에 장착하고 연마 공정 후 상기 다수개의 광소자를 검사할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 소자 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1축 구동부는,
    상기 제1 방향을 따라 형성되는 제1 베이스;
    상기 제1 베이스에 형성되는 제1 레일;
    상기 제1 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제1 레일과 평행하게 형성되는 제1 샤프트;
    상기 제1 샤프트를 따라 상기 제1 레일 상에서 이동하는 제1 이동부; 및
    상기 제1 샤프트를 회전시키는 제1 모터를 포함하고,
    상기 제2축 구동부는,
    상기 제1축 구동부 상에 구비되고,
    상기 제2 방향을 따라 형성되는 제2 베이스;
    상기 제2 베이스를 따라 형성되는 제2 레일;
    상기 제2 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제2 레일과 평행하게 형성되는 제2 샤프트;
    상기 제2 샤프트를 따라 상기 제2 레일 상에서 이동하는 제2 이동부; 및
    상기 제2 샤프트를 회전시키는 제2 모터를 포함하고,
    상기 제3축 구동부는,
    상기 제2축 구동부 상에 구비되고,
    상기 제3 방향을 따라 형성되는 제3 베이스;
    상기 제3 베이스를 따라 형성되는 제3 레일;
    상기 제3 레일의 단부에 구비되는 패널에 고정되고, 상기 제3 레일과 평행하게 형성되는 제3 샤프트;
    상기 제3 샤프트를 따라 상기 제3 레일 상에서 이동하는 제3 이동부; 및
    상기 제3 샤프트를 회전시키는 제3 모터를 포함하는 광 소자 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광 소자 검사부는,
    상기 제3축 구동부에 고정되는 카메라 바디;
    상기 카메라 바디의 단부에 구비되는 단면 검사용 카메라;
    상기 카메라 바디의 하측에 구비되는 광원;
    상기 카메라 바디의 내부에 구비되어 상기 광원으로부터 출력되는 빛을 분배하는 빔 스플리터(beam splitter); 및
    상기 빔 스플리터의 일측에 구비되어 제어 소프트웨어 및 액체렌즈 제어 회로기판을 통해 자동으로 초점을 맞추는 액체렌즈(liquid lens)를 포함하는 광 소자 검사 장치.
  4. 광 소자의 단면을 촬영하는 광 소자 검사부를 포함하는 광 소자 검사 장치를 이용한 광 소자 검사 방법에 있어서,
    다수개의 광 소자를 포함한 연마지그를 연마지그 고정부에 고정하는 단계;
    상기 광 소자 검사부가 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그 아래에 위치하여 연마지그 내의 광 소자들을 대향하도록 광 소자 검사부의 위치를 자동으로 조절하는 단계;
    상기 광 소자의 단면을 자동으로 확대하고 스캐닝하여 상기 다수개의 광 소자의 단면 상태와 관련된 정보를 취득하는 단계;
    상기 광 소자의 단면을 검사하는 단계를 포함하고,
    상기 광 소자 검사부의 위치를 자동으로 조절하는 단계 및 광 소자의 단면을 검사하는 단계에서 기입력된 상기 연마지그의 각 홀의 정보에 대응하도록 광 소자 검사부가 광 소자의 위치와 광 소자 단면 초점을 자동으로 보정해주는 광 소자 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광 소자 검사부의 위치는 상기 광 소자가 배열되는 제1 방향을 따라 형성되는 제1축 구동부와, 상기 제1축 구동부에 결합되어 상기 제1 방향을 따라 이동되는 제2축 구동부와, 상기 제2축 구동부에 결합되어 제2 방향을 따라 이동되는 제3축 구동부에 의해 조절되고,
    상기 광 소자 검사부는 상기 제3축 구동부에 결합되며,
    상기 광 소자 검사부는,
    상기 제3축 구동부에 고정되는 카메라 바디;
    상기 카메라 바디의 단부에 구비되는 단면 검사용 카메라;
    상기 카메라 바디의 하측에 구비되는 광원;
    상기 카메라 바디의 내부에 구비되어 상기 광원으로부터 출력되는 빛을 분배하는 빔 스플리터(beam splitter); 및
    상기 빔 스플리터의 일측에 구비되어 자동으로 초점을 맞추는 액체렌즈(liquid lens)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 소자 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 소자 검사부의 위치를 조절하는 단계는,
    상기 광 소자 검사부가 상기 다수개의 광 소자를 포함한 연마지그의 홀에 대향하도록 이동한 후 상기 액체렌즈를 통해 실시간 자동으로 초점을 조절하는 것을 포함하는 광 소자 검사 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광 소자의 단면을 검사하는 단계는,
    상기 단면 검사용 카메라에서 취득된 데이터를 상기 광 소자 검사 장치의 소프트웨어에서 실시간으로 분석하여 통과/실패(Pass/Fail)를 판단하는 것을 포함하는 광 소자 검사 방법.
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