KR20100128177A - Image formation optical system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An imaging optical system is provided to prevent the inclination of the imaging shape of the target object. CONSTITUTION: A lighting unit(100) offers light to a target object(20). An imaging lens(200) has a imaging optical axis(210) which is parallel with a normal direction. A camera(300) receives the reflected light reflected from the target object through the imaging lens. The camera takes a picture of the image of the target object. Based on the imaging optical axis, the target object is arranged in one side. Based on the imaging optical axis, the camera is arranged in the other side.

Description

결상 광학 시스템{IMAGE FORMATION OPTICAL SYSTEM}Image forming optical system {IMAGE FORMATION OPTICAL SYSTEM}

본 발명은 결상 광학 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 일면 상에 배치된 타겟물체의 이미지를 촬상하는 결상 광학 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging optical system, and more particularly, to an imaging optical system for imaging an image of a target object disposed on one surface of a substrate.

일반적으로, 결상 광학 시스템은 기판의 일면 상에 배치된 타겟물체의 이미지를 촬상하는 시스템으로, 상기 타겟물체로 광을 제공하는 조명유닛 및 상기 타겟물체에서 반사된 반사광을 통해 상기 타겟물체의 이미지를 촬상하는 촬상유닛을 포함한다. 여기서, 상기 촬상유닛은 상기 반사광이 통과되는 결상렌즈 및 상기 결상렌즈를 통과한 상기 반사광을 인가받아 상기 타겟물체의 이미비를 촬상하는 카메라를 포함한다.In general, an imaging optical system is a system for imaging an image of a target object disposed on one surface of a substrate. The imaging optical system includes an illumination unit for providing light to the target object and an image of the target object through a reflected light reflected from the target object. And an imaging unit for imaging. The imaging unit may include an imaging lens through which the reflected light passes and a camera configured to capture an image of the target object by receiving the reflected light passing through the imaging lens.

한편, 상기 조명유닛은 상기 타겟물체를 기준으로 일측에 경사지게 배치되고, 상기 촬상유닛은 상기 타겟물체를 기준으로 상기 일측과 반대측인 타측에 경사지게 배치된다. 그로 인해, 상기 촬상유닛은 상기 조명유닛에서 발생되어 상기 타겟물체에서 반사된 광을 인가받아 상기 타겟물체의 이미지를 촬상할 수 있다.On the other hand, the illumination unit is disposed to be inclined on one side with respect to the target object, the imaging unit is disposed on the other side opposite to the one side with respect to the target object. Therefore, the imaging unit may receive the light generated by the illumination unit and reflected from the target object to capture an image of the target object.

그러나, 상기 촬상유닛은 상기 타겟물체를 기준으로 상기 타측에 경사지게 배치됨에 따라, 상기 촬상유닛에 맺히는 상기 타겟물체의 결상 형상이 기울지게 형 성되고, 그로 인해 상기 타겟물체의 이미지를 정확하게 촬상할 수 없는 문제점이 발생될 수 있다.However, as the imaging unit is disposed to be inclined to the other side with respect to the target object, the imaging shape of the target object formed on the imaging unit is formed to be inclined, thereby accurately capturing an image of the target object. Missing problems can occur.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 타겟물체의 이미지를 정확하게 촬상할 수 있는 결상 광학 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging optical system capable of accurately capturing an image of a target object.

본 발명의 일 실시예에 의한 결상 광학 시스템은 기판의 일면 상에 배치된 타겟물체의 이미지를 촬상하고, 조명유닛, 결상렌즈 및 카메라를 포함한다.An imaging optical system according to an embodiment of the present invention captures an image of a target object disposed on one surface of a substrate, and includes an illumination unit, an imaging lens, and a camera.

상기 조명유닛은 상기 타겟물체로 광을 제공한다. 상기 결상렌즈는 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행한 결상광축을 갖는다. 상기 카메라는 상기 타겟물체로부터 반사된 반사광을 상기 결상렌즈를 통해 인가받아 상기 타겟물체의 이미지를 촬상한다. 상기 타겟물체는 상기 결상광축을 기준으로 일측에 배치되고, 상기 카메라는 상기 결상광축을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치된다.The illumination unit provides light to the target object. The imaging lens has an imaging optical axis parallel to the normal direction of one surface of the substrate. The camera receives the reflected light reflected from the target object through the imaging lens to capture an image of the target object. The target object is disposed on one side based on the imaging optical axis, and the camera is disposed on the other side opposite to the one side on the basis of the imaging optical axis.

상기 카메라는 상기 결상렌즈를 투과한 상기 반사광을 인가받아 상기 타겟물체의 평면형상의 이미지를 촬상하는 촬상소자를 포함하고, 상기 촬상소자의 수평축은 상기 기판의 일면의 법선 방향에 대하여 수직할 수 있다.The camera may include an imaging device configured to capture the planar image of the target object by receiving the reflected light passing through the imaging lens, and the horizontal axis of the imaging device may be perpendicular to a normal direction of one surface of the substrate.

상기 결상렌즈 및 상기 카메라부는 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행하게 상기 타겟물체의 중심을 지나는 중심축을 기준으로 일측에 배치되고, 상기 조명 유닛은 상기 중심축을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치될 수 있다.The imaging lens and the camera unit are disposed on one side with respect to the central axis passing through the center of the target object in parallel with the normal direction of one surface of the substrate, and the illumination unit is disposed on the other side opposite to the one side with respect to the central axis. Can be.

상기 결상 광학 시스템은 상기 타겟물체 및 상기 조명유닛 사이에 배치되어, 상기 조명유닛에서 발생된 광을 상기 타겟물체로 투사하는 투사렌즈를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 투사렌즈의 투사광축은 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행할 수 있다. 또한, 상기 결상렌즈 및 상기 투사렌즈는 상기 중심축을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치될 수 있다.The imaging optical system may further include a projection lens disposed between the target object and the illumination unit to project light generated by the illumination unit to the target object. In this case, the projection optical axis of the projection lens may be parallel to the normal direction of one surface of the substrate. In addition, the imaging lens and the projection lens may be disposed at positions symmetrical with respect to the central axis.

상기 결상 광학 시스템은 상기 투사렌즈 및 상기 조명유닛 사이에 배치되어, 상기 조명유닛에서 발생된 광을 격자 이미지광으로 변경하여 상기 투사렌즈로 제공하는 격자유닛을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 촬상소자 및 상기 격자유닛은 상기 중심축을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 상기 결상 광학 시스템은 상기 격자유닛과 결합하여 상기 격자유닛을 이동시키는 격자 이송유닛을 더 포함할 수 있다.The imaging optical system may further include a grating unit disposed between the projection lens and the illumination unit to change the light generated by the illumination unit into grating image light and provide the grating image light to the projection lens. In this case, the imaging device and the grating unit may be disposed at positions symmetrical with respect to the central axis. In addition, the imaging optical system may further include a grating transfer unit coupled to the grating unit to move the grating unit.

한편, 상기 타겟물체는 상기 기판의 일면 상에 장착된 표면 실장 소자(surface-mount device, SMD)일 수 있다.The target object may be a surface-mount device (SMD) mounted on one surface of the substrate.

본 발명에 의하면, 결상렌즈의 결상광축이 타겟물체가 배치된 기판의 일면의 법선 방향에 대하여 평행하게 형성됨에 따라, 카메라에서 맺히는 상기 타겟물체의 결상 형상이 기울어지는 것을 방지하여 보다 정확한 상기 타겟물체의 이미지를 획득할 수 있다.According to the present invention, the imaging optical axis of the imaging lens is formed in parallel with the normal direction of one surface of the substrate on which the target object is disposed, thereby preventing the imaging shape of the target object formed by the camera from inclining, thereby making the target object more accurate. To obtain an image.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, 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.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 결상 광학 시스템을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 결상 광학 시스템은 베이스 기판(10)의 일면 상에 배치된 타겟물체(20)의 이미지를 촬상하는 시스템이다. 이때, 상기 베이스 기판(10)의 일면은 전체적으로 평평한 평면인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1, the imaging optical system according to the present exemplary embodiment is a system for imaging an image of the target object 20 disposed on one surface of the base substrate 10. At this time, one surface of the base substrate 10 is preferably a flat plane as a whole.

상기 타겟물체(20)는 상기 베이스 기판(10)의 일면 상에 장착된 표면 실장 소자(surface-mount device, SMD)일 수 있다. 즉, 상기 타겟물체(20)는 상기 베이스 기판(10)의 일면 상에 형성된 패드와 전기적으로 연결되도록 상기 베이스 기판(10)의 일면 상에 배치될 수 있다.The target object 20 may be a surface-mount device (SMD) mounted on one surface of the base substrate 10. That is, the target object 20 may be disposed on one surface of the base substrate 10 to be electrically connected to a pad formed on one surface of the base substrate 10.

본 실시예에 의한 결상 광학 시스템은 조명유닛(100), 결상렌즈(200) 및 카메라(300)를 포함한다.The imaging optical system according to the present embodiment includes an illumination unit 100, an imaging lens 200, and a camera 300.

상기 조명유닛(100)은 상기 베이스 기판(10) 상부에 배치되어, 상기 타겟물 체(20)로 광을 제공한다. 상기 결상렌즈(200)는 상기 베이스 기판(10) 상부에 배치되어, 상기 타겟물체(20)에서 반사된 반사광을 투사시켜 상기 카메라(300)로 제공한다. 상기 카메라(300)는 상기 결상렌즈(200)의 상부에 배치되어, 상기 결상렌즈(200)를 통해 인가된 상기 반사광을 이용하여 상기 타겟물체(20)의 이미지를 촬상한다.The illumination unit 100 is disposed on the base substrate 10 to provide light to the target object 20. The imaging lens 200 is disposed on the base substrate 10 to project the reflected light reflected from the target object 20 to provide it to the camera 300. The camera 300 is disposed above the imaging lens 200 to capture an image of the target object 20 using the reflected light applied through the imaging lens 200.

본 실시예에서, 상기 결상렌즈(200) 및 상기 카메라부(300)는 상기 베이스 기판(10)의 일면의 법선 방향(12)과 평행하게 상기 타겟물체(20)의 중심을 지나는 중심축(22)을 기준으로 일측에 배치된다. 반면, 상기 조명유닛(100)은 상기 중심축(22)을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치된다. 그로 인해, 상기 조명유닛(100)에서 발생되어 상기 타겟물체(20)에서 반사된 반사광이 상기 결상렌즈(200)를 투사하여 상기 카메라(300)로 인가될 수 있다.In the present exemplary embodiment, the imaging lens 200 and the camera unit 300 have a central axis 22 passing through the center of the target object 20 in parallel with the normal direction 12 of one surface of the base substrate 10. It is arranged on one side based on). On the other hand, the lighting unit 100 is disposed on the other side opposite to the one side with respect to the central axis (22). Therefore, the reflected light generated by the illumination unit 100 and reflected by the target object 20 may be applied to the camera 300 by projecting the imaging lens 200.

상기 결상렌즈(200)는 상기 베이스 기판(10)의 일면의 법선 방향(12)과 평행한 결상광축(210)을 갖는다. 즉, 상기 결상렌즈(200)의 결상 수직축(220)이 상기 결상광축(210)과 직교한다고 할 때, 상기 결상렌즈(200)는 상기 결상 수직축(220)이 상기 베이스 기판(10)의 일면과 평행하게 배치된다.The imaging lens 200 has an imaging optical axis 210 parallel to the normal direction 12 of one surface of the base substrate 10. That is, when the imaging vertical axis 220 of the imaging lens 200 is orthogonal to the imaging optical axis 210, the imaging lens 200 has the imaging vertical axis 220 at one surface of the base substrate 10. Arranged in parallel.

본 실시예에서, 상기 타겟물체(20)는 상기 결상광축(210)을 기준으로 일측에 배치되고, 상기 카메라(300)는 상기 결상광축(210)을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치된다.In the present embodiment, the target object 20 is disposed on one side with respect to the imaging optical axis 210, and the camera 300 is disposed on the other side opposite to the one side with respect to the imaging optical axis 210. .

한편, 상기 카메라(300)는 상기 결상렌즈(210)를 투과한 상기 반사광을 인가받아 상기 타겟물체(20)의 이미지를 촬상하는 촬상소자(310)를 포함한다. 예를 들 어, 상기 결상렌즈(210)를 투과한 상기 반사광은 상기 촬상소자(310)로 인가되어 상기 촬상소자(310) 상에 상기 타겟물체(20)의 평면형상의 이미지를 형성시키고, 상기 촬상소자(310)는 상기 타겟물체(20)의 평면형상의 이미지를 촬상하여 상기 카메라(300) 내의 메모리(미도시)에 저장시킨다.Meanwhile, the camera 300 includes an imaging device 310 that receives the reflected light transmitted through the imaging lens 210 and captures an image of the target object 20. For example, the reflected light transmitted through the imaging lens 210 is applied to the imaging device 310 to form a planar image of the target object 20 on the imaging device 310, and the imaging The device 310 captures a planar image of the target object 20 and stores it in a memory (not shown) in the camera 300.

상기 촬상소자(310)의 수평축은 상기 베이스 기판(10)의 일면의 법선 방향(12)에 대하여 수직한 것이 바람직하다. 즉, 상기 촬상소자(310)의 수평축은 상기 결상렌즈(200)의 결상 수직축(220)과 실질적으로 평행할 수 있다.The horizontal axis of the imaging device 310 is preferably perpendicular to the normal direction 12 of one surface of the base substrate 10. That is, the horizontal axis of the imaging device 310 may be substantially parallel to the imaging vertical axis 220 of the imaging lens 200.

도 2는 도 1의 결상 광학 시스템에서 타겟물체와 촬상소자 사이의 관계를 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a relationship between a target object and an image pickup device in the imaging optical system of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 타겟물체(20), 상기 결상렌즈(200) 및 상기 촬상소자(310) 사이의 관계는 아래와 같은 특징으로 가질 수 있다.1 and 2, the relationship between the target object 20, the imaging lens 200, and the imaging device 310 may have the following characteristics.

상기 타겟물체(20)의 중심, 상기 결상렌즈(200)의 중심 및 상기 촬상소자(310)의 중심을 연결하는 중심선(CL)은 상기 중심축(22) 또는 상기 결상광축(210)에 대하여 소정의 각도로 기울어져 있다. 이때, 상기 중심선(CL)과 상기 결상광축(210) 사이의 각도를 중심각(θ)이라고 정의한다.The center line CL connecting the center of the target object 20, the center of the imaging lens 200, and the center of the imaging device 310 is predetermined with respect to the central axis 22 or the imaging optical axis 210. Tilted at an angle of In this case, an angle between the center line CL and the imaging optical axis 210 is defined as a center angle θ.

상기 결상렌즈(200)와 상기 타겟물체(20) 사이의 수직거리를 제1 수직거리(S1)라고 하고, 상기 결상렌즈(200)와 상기 촬상소자(310) 사이의 수직거리를 제2 수직거리(S2)라고 하며, 상기 타겟물체(20)의 중심과 상기 결상광축(210) 사이의 수평거리를 제1 수평거리(a)라 하고, 상기 촬상소자(310)의 중심과 상기 결상광축(210) 사이의 수평거리를 제2 수평거리(b)라고 정의한다.A vertical distance between the imaging lens 200 and the target object 20 is called a first vertical distance S1, and a vertical distance between the imaging lens 200 and the imaging device 310 is a second vertical distance. The horizontal distance between the center of the target object 20 and the imaging optical axis 210 is referred to as a first horizontal distance a, and the center of the imaging device 310 and the imaging optical axis 210 are referred to as (S2). The horizontal distance between the () is defined as the second horizontal distance (b).

한편, 상기 결상렌즈(200)의 초점거리를 f라고 할 때, 상기 제1 및 제2 수직거리들(S1, S2) 사이의 관계는 수식(1)을 만족한다.Meanwhile, when the focal length of the imaging lens 200 is f, the relationship between the first and second vertical distances S1 and S2 satisfies Equation (1).

수식(1): 1/S1 + 1/S2 = 1/f Equation (1): 1 / S1 + 1 / S2 = 1 / f

또한, 상기 제1 및 제2 수평거리들(a, b)과 상기 중심각(θ) 사이의 관계는 수식(2)을 만족한다.Further, the relationship between the first and second horizontal distances a and b and the center angle θ satisfies Equation (2).

수식(2): a = S1 tanθ, b = S2 tanθ Equation (2): a = S1 tanθ, b = S2 tanθ

즉, 본 실시예에서는 상기 수식(1) 및 상기 수식(2)이 만족하도록 상기 타겟물체(20), 상기 결상렌즈(200) 및 상기 촬상소자(310)를 배치시킨다.That is, in the present embodiment, the target object 20, the imaging lens 200, and the imaging device 310 are disposed to satisfy the equation (1) and the equation (2).

한편, 상기 타겟물체(20)는 상기 결상렌즈(200)의 최대 시야각 범위 내에 배치되어야 한다. 이때, 상기 결상렌즈(200)의 최대 시야각은 상기 타겟물체(20)에서 반사된 상기 반사광이 상기 결상렌즈(200)로 이동하여 상기 촬상소자(310)에 이미지가 형성될 수 있는 상기 결상광축(210)에 대한 최대 각도를 의미한다. 이때, 상기 결상렌즈(200)의 최대 시야각이 예를 들어, 약 35도 일 수 있다.On the other hand, the target object 20 should be disposed within the maximum viewing angle range of the imaging lens 200. In this case, the maximum viewing angle of the imaging lens 200 is the imaging optical axis that the reflected light reflected from the target object 20 is moved to the imaging lens 200 to form an image on the imaging device 310 ( 210) means the maximum angle. In this case, the maximum viewing angle of the imaging lens 200 may be, for example, about 35 degrees.

따라서, 상기 결상광축(210)로부터의 상기 타겟물체(20)의 끝단과 상기 결상렌즈(200)의 중심을 연결하는 선을 상기 타겟물체(20)의 최대 외곽선이라고 할 때, 상기 결상광축(210)과 상기 최대 외곽선 사이의 각도(AV)는 상기 결상렌즈(200)의 최대 시야각보다 작아야 한다.Therefore, when the line connecting the end of the target object 20 from the imaging optical axis 210 and the center of the imaging lens 200 is called the maximum outline of the target object 20, the imaging optical axis 210 is used. ) And the maximum outline should be smaller than the maximum viewing angle of the imaging lens 200.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 결상광축(210)이 상기 타겟물체(20)를 지지하는 상기 베이스 기판(10)의 일면의 법선 방향(12)에 평행하도록 상기 결상렌즈(200)를 배치시키고, 상기 촬상소자(310)의 수평축이 상기 베이스 기판(10)의 일 면에 평행하도록 상기 촬상소자(310)를 배치시킨다. 또한, 상기 타겟물체(20)와 상기 촬상소자(310)를 상기 결상광축(210)의 양측에 각각 배치시킨다.As described above, the imaging lens 200 is disposed such that the imaging optical axis 210 is parallel to the normal direction 12 of one surface of the base substrate 10 supporting the target object 20. The imaging device 310 is disposed such that a horizontal axis of the imaging device 310 is parallel to one surface of the base substrate 10. In addition, the target object 20 and the imaging device 310 are disposed on both sides of the imaging optical axis 210, respectively.

그로 인해, 상기 타겟물체(20)에서 반사된 상기 반사광이 상기 결상렌즈(200)를 투과하여 상기 촬상소자(310)에 인가되어 상기 타겟물체(20)의 평면형상의 이미지를 형성할 때, 상기 타겟물체(20)의 평면형상의 이미지는 상기 타겟물체(20)의 실제 평면형상과 실질적으로 동일해질 수 있다.Therefore, when the reflected light reflected from the target object 20 is transmitted to the imaging lens 200 and applied to the imaging device 310 to form a planar image of the target object 20, the target The planar image of the object 20 may be substantially the same as the actual planar shape of the target object 20.

<실시예 2><Example 2>

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 결상 광학 시스템을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 결상 광학 시스템은 투사렌즈(400), 격자유닛(500) 및 격자 이송유닛(600)을 더 포함하는 것을 제외하면, 도 1 및 도 2를 통해 설명한 제1 실시예에 의한 결상 광학 시스템과 실질적으로 동일하므로, 상기 구성요소들을 제외한 다른 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 상기 제1 실시예에와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하겠다.The imaging optical system according to the present embodiment further includes the projection lens 400, the grating unit 500, and the grating transfer unit 600, and the imaging according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2. Since the optical system is substantially the same, detailed description of other components except for the above components will be omitted, and the same reference numerals will be given to the same components as those in the first embodiment.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 결상 광학 시스템은 투사렌즈(400), 격자유닛(500) 및 격자 이송유닛(600)을 더 포함한다.Referring to FIG. 3, the imaging optical system according to the present embodiment further includes a projection lens 400, a grating unit 500, and a grating transfer unit 600.

상기 투사렌즈(400)는 상기 타겟물체(20) 및 상기 조명유닛(100) 사이에 배치되어, 상기 조명유닛(100)에서 발생된 광을 상기 타겟물체(400)로 투사한다.The projection lens 400 is disposed between the target object 20 and the illumination unit 100 to project the light generated by the illumination unit 100 to the target object 400.

상기 투사렌즈(400)의 투사광축(410)은 상기 베이스 기판(10)의 일면의 법선 방향(12)과 평행할 수 있다. 즉, 상기 투사광축(410)과 수직한 상기 투사렌즈(400)의 투사 수직축(420)이 상기 베이스 기판(10)의 일면과 평행하도록 상기 투사렌즈(400)가 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 결상렌즈(200) 및 상기 투사렌즈(400)는 상기 중심축(22)을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The projection optical axis 410 of the projection lens 400 may be parallel to the normal direction 12 of one surface of the base substrate 10. That is, the projection lens 400 may be disposed such that the projection vertical axis 420 of the projection lens 400 perpendicular to the projection optical axis 410 is parallel to one surface of the base substrate 10. In the present exemplary embodiment, the imaging lens 200 and the projection lens 400 may be disposed at symmetrical positions with respect to the central axis 22.

상기 격자유닛(500)은 상기 투사렌즈(400) 및 상기 조명유닛(100) 사이에 배치되어, 상기 조명유닛(100)에서 발생된 광을 격자 이미지광으로 변경하여 상기 투사렌즈(400)로 제공하고, 상기 격자 이미지광은 상기 투사렌즈(400)를 투과하여 상기 타겟물체(20)로 조사된다. 여기서, 상기 격자유닛(500)은 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 예를 들어 유리기판 위에 차단부 및 투과부를 갖는 격자무늬를 패터닝하여 형성되거나, 액정표시패널 등을 이용하여 형성될 수도 있다.The grating unit 500 is disposed between the projection lens 400 and the illumination unit 100 to change the light generated by the illumination unit 100 into a grid image light and provide it to the projection lens 400. In addition, the grating image light passes through the projection lens 400 and is irradiated to the target object 20. Here, the grating unit 500 may be formed in various forms. For example, the grating unit 500 may be formed by patterning a grating pattern having a blocking part and a transmitting part on a glass substrate, or may be formed using a liquid crystal display panel.

본 실시예에서, 상기 촬상소자(310) 및 상기 격자유닛(500)은 상기 중심축(600)을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치될 수 있다.In the present exemplary embodiment, the imaging device 310 and the grating unit 500 may be disposed at symmetrical positions with respect to the central axis 600.

상기 격자 이송유닛(600)은 상기 격자유닛(500)과 결합하여 상기 격자유닛(500)을 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 격자 이송유닛(600)은 상기 격자유닛(500)을 상기 베이스 기판(10)의 일면에 평행한 방향으로 일정 간격씩 이동시킬 수 있다. 상기 격자 이송유닛(600)은 상기 격자유닛(500)을 미세 이동시키기 위한 엑추에이터를 포함할 수 있다.The grid transfer unit 600 may be combined with the grid unit 500 to move the grid unit 500. In this case, the grid transfer unit 600 may move the grid unit 500 at regular intervals in a direction parallel to one surface of the base substrate 10. The grid transfer unit 600 may include an actuator for finely moving the grid unit 500.

한편, 상기 조명유닛(100)이 소정 간격씩 이동되는 상기 격자유닛(500)으로 광을 제공할 경우, 복수의 격자 이미지광들을 발생시킬 수 있다. 상기 격자 이미 지광들이 상기 투사렌즈(400)를 통해 상기 타겟물체(20)로 조사되어 반사되어, 상기 카메라(300)에서 촬상될 경우, 상기 카메라(300)는 상기 격자 이미지광들을 이용하여 상기 타겟물체(20)의 3차원 형상을 측정할 수 있다. On the other hand, when the illumination unit 100 provides light to the grating unit 500 that is moved at predetermined intervals, a plurality of grating image light may be generated. When the grating image lights are irradiated to the target object 20 through the projection lens 400 and reflected, and the image is captured by the camera 300, the camera 300 uses the grating image lights to target the target image 20. The three-dimensional shape of the object 20 can be measured.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 결상 광학 시스템이 상기 투사렌즈(400), 상기 격자유닛(500) 및 상기 격자 이송유닛(600)을 더 포함함에 따라, 상기 타겟물체(20)의 실제 형상과 거의 유사하게 상기 타겟물체(20)의 3차원 형상을 촬상할 수 있다.As such, according to the present exemplary embodiment, the imaging optical system further includes the projection lens 400, the grating unit 500, and the grating transfer unit 600. Almost similarly, the three-dimensional shape of the target object 20 can be captured.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the above description and the drawings below should be construed as illustrating the present invention, not limiting the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 결상 광학 시스템을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an imaging optical system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 결상 광학 시스템에서 타겟물체와 촬상소자 사이의 관계를 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a relationship between a target object and an image pickup device in the imaging optical system of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 결상 광학 시스템을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an imaging optical system according to a second embodiment of the present invention.

<주요 도면번호에 대한 간단한 설명>   <Short Description of Main Drawing Numbers>

10 : 베이스 기판 20 : 타겟물체10: base substrate 20: target object

22 : 중심축 100 : 조명유닛22: central axis 100: lighting unit

200 : 결상렌즈 210 : 결상광축200: imaging lens 210: imaging optical axis

220 : 결상 수직축 300 : 카메라220: Image forming vertical axis 300: Camera

310 : 촬상소자 400 : 투사렌즈310: image pickup device 400: projection lens

410 : 투사광축 420 : 투사 수직축410: projection optical axis 420: projection vertical axis

500 : 격자유닛 600 : 격자 이송유닛500: grid unit 600: grid transfer unit

Claims (10)

기판의 일면 상에 배치된 타겟물체의 이미지를 촬상하는 결상 광학 시스템에 있어서,An imaging optical system for imaging an image of a target object disposed on one surface of a substrate, 상기 타겟물체로 광을 제공하는 조명유닛;An illumination unit providing light to the target object; 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행한 결상광축을 갖는 결상렌즈; 및An imaging lens having an imaging optical axis parallel to a normal direction of one surface of the substrate; And 상기 타겟물체로부터 반사된 반사광을 상기 결상렌즈를 통해 인가받아 상기 타겟물체의 이미지를 촬상하는 카메라를 포함하고,A camera for receiving the reflected light reflected from the target object through the imaging lens to capture an image of the target object, 상기 타겟물체는 상기 결상광축을 기준으로 일측에 배치되고, 상기 카메라는 상기 결상광축을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치된 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.The target object is disposed on one side with respect to the imaging optical axis, the camera is an imaging optical system, characterized in that disposed on the other side opposite to the one side with respect to the imaging optical axis. 제1항에 있어서, 상기 카메라는The method of claim 1, wherein the camera 상기 결상렌즈를 투과한 상기 반사광을 인가받아 상기 타겟물체의 평면형상의 이미지를 촬상하는 촬상소자를 포함하고,And an image pickup device configured to capture the planar image of the target object by receiving the reflected light transmitted through the imaging lens. 상기 촬상소자의 수평축은 상기 기판의 일면의 법선 방향에 대하여 수직한 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.And the horizontal axis of the imaging device is perpendicular to the normal direction of one surface of the substrate. 제2항에 있어서, 상기 결상렌즈 및 상기 카메라부는The method of claim 2, wherein the imaging lens and the camera unit 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행하게 상기 타겟물체의 중심을 지나는 중심축을 기준으로 일측에 배치되고,It is disposed on one side with respect to the central axis passing through the center of the target object in parallel with the normal direction of one surface of the substrate, 상기 조명유닛은The lighting unit 상기 중심축을 기준으로 상기 일측에 반대인 타측에 배치된 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.An imaging optical system, characterized in that disposed on the other side opposite to the one side with respect to the central axis. 제3항에 있어서, 상기 타겟물체 및 상기 조명유닛 사이에 배치되어, 상기 조명유닛에서 발생된 광을 상기 타겟물체로 투사하는 투사렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.The imaging optical system of claim 3, further comprising a projection lens disposed between the target object and the illumination unit to project light generated by the illumination unit to the target object. 제4항에 있어서, 상기 투사렌즈의 투사광축은The projection optical axis of claim 4, wherein the projection optical axis of the projection lens 상기 기판의 일면의 법선 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.An imaging optical system, characterized in that parallel to the normal direction of one surface of the substrate. 제5항에 있어서, 상기 결상렌즈 및 상기 투사렌즈는The method of claim 5, wherein the imaging lens and the projection lens 상기 중심축을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.And an imaging optical system arranged at positions symmetrical with respect to the central axis. 제4항에 있어서, 상기 투사렌즈 및 상기 조명유닛 사이에 배치되어, 상기 조명유닛에서 발생된 광을 격자 이미지광으로 변경하여 상기 투사렌즈로 제공하는 격자유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.The optical imaging apparatus of claim 4, further comprising: a grating unit disposed between the projection lens and the illumination unit to change the light generated by the illumination unit into grating image light and to provide the grating image light to the projection lens. system. 제7항에 있어서, 상기 촬상소자 및 상기 격자유닛은The method of claim 7, wherein the imaging device and the grating unit 상기 중심축을 기준으로 서로 대칭이 되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.And an imaging optical system arranged at positions symmetrical with respect to the central axis. 제7항에 있어서, 상기 격자유닛과 결합하여 상기 격자유닛을 이동시키는 격자 이송유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.The imaging optical system according to claim 7, further comprising a grating transfer unit coupled to the grating unit to move the grating unit. 제1항에 있어서, 상기 타겟물체는The method of claim 1, wherein the target object 상기 기판의 일면 상에 장착된 표면 실장 소자(surface-mount device, SMD)인 것을 특징으로 하는 결상 광학 시스템.An imaging optical system, characterized in that it is a surface-mount device (SMD) mounted on one surface of the substrate.
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