KR20170047140A - 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피검사대상의 피측정면에 광을 조사하여 피검사대상의 상태를 검사하는 검사장치에 관한 것이다.
본 발명은 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 광을 조사하여 거리를 측정하는 3개 이상의 거리측정부(200)와; 상기 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 상기 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 상기 각 거리측정부(200)에 대응되어 형성된 반사부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치를 개시한다.

Description

검사장치{Inspection apparatus}

본 발명은, 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피검사대상의 피측정면에 광을 조사하여 피검사대상의 상태를 검사하는 검사장치에 관한 것이다.

기술의 발전으로 인해 각종 스마트 기기에 카메라가 기본으로 설치되기 시작하면서 보다 좋은 카메라를 사용하고자 하는 소비자들의 욕구가 증가하였다.

따라서 이를 충족시키기 위한 대책으로 AF(Autofocusing:자동초점조절) 기능이 추가된 카메라가 사용되기 시작하였다.

이러한 자동초점조절 기능을 가지는 카메라는, 렌즈가 가이드부를 따라서 상하로 이동되도록 구성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드부 및 렌즈 중 어느 하나가 미리 설계된 상태보다 기울어져 설치되는 경우 영상이 정상적으로 촬영되지 않아 카메라의 불량을 야기할 수 있는 문제점이 있다.

따라서 AF기능이 추가된 카메라 중 렌즈, 가이드부 등의 설치상태, 즉 가이드부에 설치된 렌즈의 기울기 등 미리 측정하여 이러한 제품불량을 미연에 방지할 필요가 있다.

그런데, 스마트폰이 박형을 이루는 등 카메라의 설치공간이 협소함에 따라서, 카메라 또한 수평직경이 약 5mm~10mm로 소형화, 박형화되고 있다.

한편 카메라의 렌즈 등의 기울기, 안착상태 등 설치상태를 측정하기 위해서는 적어도 3개 이상의 거리측정센서를 통하여 측정을 요하는데 카메라의 소형화됨에 따라서 복수의 거리측정센서들 간의 간섭에 의하여 설치상태를 측정하지 못하는 문제점이 있다.

더 나아가, 거리측정센서 중 레이저를 사용하는 경우 인접한 거리측정센서와의 간격이 좁아 레이저 간섭현상이 일어나 정확한 검사를 수행할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 3개 이상의 거리측정센서를 이용하여 카메라모듈과 같은 소형의 피검사대상에 대하여 기울기 등의 설치상태를 검사함에 있어 피검사대상의 피측정면에 조사되는 3개 이상의 광을 굴절시키는 반사부재를 추가로 포함함으로써 작은 크기의 피검사대상의 피측정면에 대한 검사를 정확하고 용이하게 수행할 수 있는 검사장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 광을 조사하여 거리를 측정하는 3개 이상의 거리측정부(200)와; 상기 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 상기 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 상기 각 거리측정부(200)에 대응되어 형성된 반사부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치를 개시한다.

본 발명에 따른 검사장치는, 3개 이상의 거리측정센서를 이용하여 카메라모듈과 같은 소형의 피검사대상에 대하여 기울기 등의 설치상태를 검사함에 있어 피검사대상의 피측정면에 조사되는 3개 이상의 광을 굴절시키는 반사부재를 추가로 포함함으로써 작은 크기의 피검사대상의 피측정면에 대한 검사를 정확하고 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은, 카메라에서 렌즈모듈이 불량인 경우를 개념적으로 도시한 모식도이다.
도 2은, 본 발명에 따른 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 3는, 도 2의 검사장치를 다른 각도에서 본 일부 사시도이다.
도 4은, 도 2의 검사장치의 평면도이다.
도 5는, 도 2의 검사장치의 정면도이다.
도 6는, 도 2의 검사장치의 반사부재 및 피검사대상을 보여주는 일부 사시도이다.
도 7a 및 7b는, 도 1에 설치되는 반사체가 복수개의 반사부재로 분할되는 변형례들을 보여주는 사시도이다.

이하 본 발명에 따른 검사장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 검사장치는, 도 2 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 광을 조사하여 거리를 측정하는 3개 이상의 거리측정부(200)와; 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 각 거리측정부(200)에 대응되어 형성된 반사부(100)를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 검사장치의 피검사대상(10)은, 검사될 피측정면, 정확하게는 일정한 편평도 이상의 평면을 구비한 대상이면 어떠한 대상도 가능하다.

특히, 상기 피검사대상은, 소형 카메라 모듈과 같이 복수의 거리측정센서들에 의하여 측정될 수 없는 작은 크기의 모듈 등으로 일정한 편평도 이상의 평면을 적어도 일부 구비하면 어떠한 대상도 될 수 있다.

예로서, 상기 피검사대상은, 소형 카메라의 렌즈모듈이 그 대상이 될 수 있다.

상기 렌즈모듈은, 카메라를 구성하는 촬상소자의 상측에 설치되는 가이드부(미도시)와, 가이드부를 따라서 선형이동되도록 설치된 하나 이상의 렌즈(13)로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 렌즈(13)는, 미리 설정된 곡률을 가지는 렌즈부(13b) 및 렌즈부(13b)의 가장자리를 따라서 렌즈(13)와 일체로 형성된 하나 이상의 허브부(13a)로 이루어질 수 있으며, 허브부(13a)의 상면이 피측정면(13b)이 될 수 있다.

그리고 상기 검사대상에 의한 검사내용은, 렌즈(13)의 전면에 대한 기울기, 가이드부에 대한 안착상태, 즉 수직상태의 가이드부에 대한 렌즈모듈의 전면에 대한 기울기, 가이드부 및 렌즈모듈의 결합상태에서의 렌즈모듈의 전면에 대한 기울기 등이 검사대상이 될 수 있다.

구체적으로, 피측정면(13b)가 허브부(13a)의 상면이 되면, 렌즈(13)와 일체로 형성된 허브부(13a)의 설치 상태를 확인함으로써 가이드부에서의 렌즈(13) 전체의 안착상태를 측정할 수 있게 된다.

한편 상기 피검사대상(10)은, 피측정면(13b)의 기울기 등의 정밀한 측정을 요하므로 미리 설정된 수준 이상의 평탄도를 가지는 검사다이(미도시)이 상에 안착되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 검사다이는, 후술하는 반사부(100), 그 상면에 안착된 피검사대상(10), 거리측정부(200)에 대한 상대 위치가 설정되는 것이 바람직하다.

상기 반사부(100)는, 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 각 거리측정부(200)에 대응되어 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 반사부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 형성된 본체(110)와, 본체(110)를 거리측정부(200)에 대한 설치상태를 유지시키기 위한 지지부재(120)를 포함할 수 있다.

상기 본체(110)는, 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 형성된 부재로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 반사면(101, 102, 103)은, 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 면으로서, 평탄도와 반사율이 높게 형성되는 구조 재질 및 형태이면 다양한 구조 재질 및 형태가 가능하다.

특히 상기 반사면(101, 102, 103)은, 반사율이 높은 재질로 코팅 또는 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 반사면(101, 102, 103)은, 거리측정부(200)의 수에 대응되는 수를 가지도록 형성된다.

그리고 상기 본체(110)는, 상기 거리측정부(200) 및 피검사대상(10)에 대한 동일 거리 조건을 가지도록 하기 위하여, 거리측정부(200)의 수에 대응되는 각뿔 구조를 가질 수 있다.

예로서, 상기 본체(110)는, 거리측정부(200)의 수가 3인 경우, 삼각뿔로 이루어지며, 나머지 면이 지지부재(120)와 결합될 수 있다.

또한, 상기 본체(11)는, 거리측정부(200)의 수에 관계없이 3개 이상의 반사면, 특히 4개 이상의 반사면을 가질 수 있으며, 이 경우 3개 이상의 평면 상의 위치에서 측정되면 되는바 거리측정부(200)의 수는 3개 이상으로 설계 및 디자인에 따라서 3개 이상의 반사면 전부 또는 일부에 대응될 수 있다.

한편 상기 반사체(100)를 구성하는 본체(110)는, 복수의 분할부재들에 의하여 조합되어 구성될 수 있으며, 구체적으로 도 7a에 도시된 바와 같이, 3개의 분할부재(111, 112, 113)들로 구성될 수 있다.

이때, 상기 분할부재(111, 112, 113)들은, 후술하는 거리측정부(200)에 대응되는 위치에 반사면(101, 102, 103)이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체(110)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 4개 이상의 분할부재(111, 112, 113, 114)들에 의하여 조합되어 구성될 수 있다.

이때, 상기 각각의 분할부재(111, 112, 113, 114)들은, 본체(110)의 외측면에 해당하는 위치에 반사면(101, 102, 103, 104)들이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 거리측정부(200)는, 반사면(101, 102, 103, 104)들 중 적어도 일부, 3개 이상의 반사면에 대응되어 설치됨이 바람직하다.

한편, 상기 본체(110)는, 복수의 반사면들의 수와 관련하여, 3개 이상의 반사면을 가질 수 있으며, 4개 이상인 경우 일부의 반사면들, 예를 들면 3개의 반사면 만을 검사에 사용될 수도 있다.

이때 상기 거리측정부(200)는, 기울기 등 측정목적에 따라서 반사면 모두에 대응되어 설치되거나, 적어도 일부에 대응되어 설치될 수 있다.

한편, 상기 본체(110)는, 반사면을 구비한 예를 들어 설명하였으나, 프리즘 등 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 렌즈모듈(10)의 피측정면(11)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시킬 수 있은 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

상기 지지부재(120)는, 반사부(100)가 거리측정부(200) 및 피검사대상(10)에 대하여 미리 설정된 위치에서 외부 구조물과의 결합 등 설치의 편의를 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.

구체적으로 상기 지지부재(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다각형 형상의 본체(110)의 상면에 결합되는 다각기둥 구조를 가질 수 있다.

아울러, 상기 지지부재(120) 및 본체(110)는, 서로 일체로 형성될 수 있다.

한편, 상기 지지부재(120)는, 필수적 구성은 아니며 반사부(100)가 본체(110)로만 구성될 수도 있음은 물론이다.

상기 거리측정부(200)들은, 도 4에 도시된 바와 같이, 반사부(100)의 각 반사면(101, 102, 103)에 대응되는 위치에 설치되는 거리측정센서로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 거리측정부(200)는, 반사부(100) 방향으로 광을 조사하는 광원부(미도시)와, 반사부(100)를 거쳐 피검사대상(10)의 피검사면(11)에 조사된 광이 다시 반사부(100)를 거쳐 반사되는 광을 분석하여 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 대한 거리를 측정하는 센서부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 거리측정부(200)는, 광원으로 화이트광원을 사용하여 광원에 있는 RGB(Red,Green,Blue)의 반사율을 측정하여 거리를 측정하는 방식을 사용하거나 또는 레이저를 광원으로 사용하여 반사율을 측정하여 거리를 측정할 수 있다.

한편 상기 거리측정부(200)의 설치위치 및 숫자는, 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)의 수에 의하여 결정되며, 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)이 3개인 경우 거리측정부(200) 또한 3개로 설치된다.

여기서 상기 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)이 4개 이상인 경우 거리측정부(200)의 수가 더 적을 수 있다.

그리고 상기 거리측정부(200)로부터 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)을 향하는 제1방향과, 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)으로부터 피검사대상(10)의 피측정면(13b)을 향하는 제2방향은 서로 수직을 이루는 것이 바람직하다.

그리고 상기 반사부(100)의 반사면(101, 102, 103)으로부터 피검사대상(10)의 피측정면(13b)을 향하는 제2방향은 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 대한 법선방향으로 세팅됨이 바람직하다.

여기서 상기 피검사대상(10)의 피측정면(13b)은, 이상적인 평면으로서 실제 피검사대상(10)의 피측정면(13b)은 이상적인 평면에 대하여 기울어지는 등 오차가 있을 수 있음은 물론이다.

한편 상기 거리측정부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 3개로 설치된 경우 반사부(100)를 중심으로 120°의 각도를 두고 배치될 수 있다.

여기서 상기 거리측정부(200)는, 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 대하여 피검사대상(10)의 광조사위치(P1, P2, P3)에 광을 조사할 수 있다.

상기 광조사위치(P1, P2, P3)는, 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 기울기 등을 조사하는데 적절한 위치(렌즈(13)의 허브부(13a))로 결정된다.

한편 상기 거리측정부(200)는, 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 대한 각각의 높이(H1, H2, H3)를 측정하게 되며, 측정된 높이(H1, H2, H3)를 기준으로 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 기울기를 측정할 수 있다.

구체적으로, 상기 거리측정부(200)에 의하여 측정된 높이(H1, H2, H3)들의 측정값들을 기준으로 소정의 평면이 구해지며, 구해진 평면을 기준으로 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 기울기를 측정할 수 있다.

한편 상기와 같은 기울기 측정 등을 위하여, 상기 거리측정부(200)에 의하여 측정된 높이(H1, H2, H3)들의 측정값들은 제어부(미도시)에 전달되어 피검사대상(10)의 기울기 값을 분석할 수 있도록 할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 각각의 거리측정부(200)들은, 0.02초 (20mm/sec)마다 광조사위치(P1, P2, P3)의 각각의 높이(H1, H2, H3)를 1포인트씩 측정하고, 2초 동안 100포인트의 높이를 측정하여 AF(Autofocusing:자동초점조절) 기능 수행시의 높이를 측정할 수 있다.

그리고 상기와 같이 측정된 측정값들은 제어부(미도시)에 전달되어 피검사대상(10)의 AF(Autofocusing:자동초점조절) 기능 수행시의 기울기 값을 분석하여 제품의 불량여부를 결정할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

10: 피검사대상 100: 반사부재
200: 거리측정부

Claims (1)

1. 피검사대상(10)의 피측정면(13b)에 광을 조사하여 거리를 측정하는 3개 이상의 거리측정부(200)와;
   상기 거리측정부(200)에서 조사되는 광의 조사각이 상기 피검사대상(10)의 피측정면(13b)의 법선에 대하여 0°보다 크고 180°보다 작은 각으로 굴절시키는 반사면(101, 102, 103)이 상기 각 거리측정부(200)에 대응되어 형성된 반사부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.

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