KR20200015049A - Slit light source and vision inspection apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a slit light source and a vision inspection device including the same and, more specifically, to a slit light source, generating a slit beam shape of light and radiating the generated light to a subject, and a vision inspection device including the same. According to the present invention, the slit light source (20) includes: a light source unit (100) generating the light; and an optical system (200) collecting the light generated in the light source unit (100) in a predetermined multiplying factor and forming a slit beam of light. The optical system (200) includes: a parallel light forming lens unit (210) for converting the light radiated from the light source unit (100) into parallel light; and a light collection lens unit (220) collecting the light passing through the parallel light forming lens unit (210).

Description

슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치 {Slit light source and vision inspection apparatus having the same}Slit light source and a vision inspection apparatus including the same {Slit light source and vision inspection apparatus having the same}

본 발명은 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬릿형상의 광을 발생시키고 피사체에 조사하는 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치에 관한 것이다. The present invention relates to a slit light source and a vision inspection apparatus including the same, and more particularly, to a slit light source for generating a slit-shaped light and irradiating a subject and a vision inspection apparatus including the same.

반도체 소자 등은 공정수율의 향상 등을 위하여 공정 중, 공정 후에 다양한 검사가 수행된다.The semiconductor device or the like is subjected to various inspections during and after the process in order to improve the process yield.

그리고 반도체 소자 등 피검사대상에 대한 검사 중 피검사대상에 광을 조사하고 광이 조사된 피검사대상에 대한 이미지를 획득하고, 획득된 이미지를 분석하여 2D검사 및 3D 검사 중 적어도 하나의 비전검사가 있다.During the inspection of the inspection target such as a semiconductor device, light is irradiated onto the inspection target, an image of the inspection target irradiated with light is obtained, and the acquired image is analyzed to at least one vision inspection of 2D inspection and 3D inspection There is.

여기서 비전검사의 수행을 위한 비전검사장치는, 광원에서 소정 패턴의 광을 발생시켜 피검사대상에 광을 조사하는 광원과, 광원에 의하여 광이 조사된 피검사대상에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득장치(카메라 또는 스캐너)를 포함하여 구성됨이 일반적이다.The vision inspection apparatus for performing the vision inspection, the light source for irradiating the light to be inspected by generating a predetermined pattern of light from the light source, and the image acquisition to obtain an image of the inspection target irradiated with the light source It is common to include a device (camera or scanner).

그리고 상기 광원은, 검사형태에 따라서 점광원, 슬릿광원 등이 사용될 수 있다.As the light source, a point light source, a slit light source, or the like may be used depending on the inspection type.

그런데 광원 중 슬릿광원은, 한국 공개특허공보 제10-2011-17158호에 개시된 바와 같이, 광원부, 텔레센트릭렌즈 및 그 사이에 개재되는 슬릿부재로 구성됨이 일반적이다.By the way, the slit light source of the light source, as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-17158, is generally composed of a light source unit, a telecentric lens and a slit member interposed therebetween.

그러나, 종래의 슬릿광원은 슬릿부재를 사용함으로써 슬릿부재에 의해 광의 일부가 차단되어 광손실이 발생하므로 출력이 큰 광원을 사용해야 하는 문제점이 있다.However, in the conventional slit light source, since a part of light is blocked by the slit member and light loss occurs, there is a problem that a light source having a large output should be used.

또한, 종래의 슬릿광원은 백색광을 사용하는 경우 색수차에 의해 슬릿광의 경계가 선명하게 형성되지 못하고 슬릿광의 폭을 줄이는데 한계가 있는 문제점이 있다.In addition, the conventional slit light source has a problem in that the boundary of the slit light is not clearly formed due to chromatic aberration and the width of the slit light is limited when white light is used.

마지막으로, 종래의 슬릿광원은 슬릿광의 용도에 따라 슬릿광의 빔폭을 변경하기 어려운 문제점이 있다.Finally, the conventional slit light source has a problem that it is difficult to change the beam width of the slit light according to the use of the slit light.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 인식하여, 복수의 실린더렌즈를 이용해 배율광학계를 구성함으로써 광손실이 없으며, 백색광의 경우에도 색수차 없이 조사영역의 경계가 선명한 슬릿광을 형성할 수 있는 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to recognize the above problems, and to configure a magnification optical system using a plurality of cylinder lenses, there is no light loss, even in the case of white light, the slit that can form a slit light with a clear boundary of the irradiation area without chromatic aberration To provide a light source and a vision inspection device comprising the same.

또한, 본 발명의 목적은, 광원에서 나온 광의 빔폭을 조정하는 빔폭조정렌즈부를 광경로 상에서 이동가능하게 설치함으로써 슬릿광 형성을 위한 배율광학계 배율을 보다 용이하게 조정할 수 있는 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치를 제공하는 데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a slit light source that can more easily adjust the magnification optical system magnification for forming slit light by installing a beam width adjustment lens unit to be moved on the optical path to adjust the beam width of the light emitted from the light source and a vision comprising the same To provide an inspection apparatus.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 광을 발생시키는 광원부(100)와; 상기 광원부(100)에서 발생된 광을 미리 설정된 배율로 집광하여 슬릿광을 형성하는 광학계(200)를 포함하며, 상기 광학계(200)는, 상기 광원부(100)에서 발산된 광을 평행광으로 변환하기 위한 평행광형성렌즈부(210)와, 상기 평행광형성렌즈부(210)를 통과한 광을 집광하는 집광렌즈부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20)을 개시한다.The present invention was created to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, the light source unit 100 for generating light; And an optical system 200 for condensing the light generated by the light source unit 100 at a predetermined magnification to form slit light, wherein the optical system 200 converts the light emitted from the light source unit 100 into parallel light. Disclosed is a slit light source (20) comprising a parallel light forming lens unit 210 and a condensing lens unit (220) for condensing light passing through the parallel light forming lens unit (210).

상기 광원부(100)는, 일렬로 배치되어 미리 설정된 발산각으로 백색광을 발생시키는 복수의 LED광원(110)들을 포함할 수 있다.The light source unit 100 may include a plurality of LED light sources 110 arranged in a line to generate white light at a predetermined divergence angle.

상기 광학계(200)는, 상기 평행광형성렌즈부(210)와 상기 집광렌즈부(220) 사이의 광경로 상에 설치되어 상기 평행광의 빔폭을 조정하는 빔폭조정렌즈부(230)를 더 포함할 수 있다.The optical system 200 may further include a beam width adjusting lens unit 230 disposed on an optical path between the parallel light forming lens unit 210 and the condensing lens unit 220 to adjust the beam width of the parallel light. Can be.

상기 평행광형성렌즈부(210)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(212)를 포함할 수 있다.The parallel light forming lens unit 210 may include one or more cylinder lenses 212 having a length perpendicular to a traveling direction of light passing through the optical axis.

상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(232)를 포함할 수 있다.The beam width adjusting lens unit 230 may include one or more cylinder lenses 232 having a length perpendicular to a traveling direction of light passing through the optical axis.

상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 복수의 실린더렌즈(232)들을 포함할 수 있다.The beam width adjusting lens unit 230 may include a plurality of cylinder lenses 232.

상기 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나는, 상기 광학계(200)의 배율을 조정하기 위하여 상기 광축을 따라 이동가능하게 설치될 수 있다.At least one of the plurality of cylinder lenses 232 may be installed to be movable along the optical axis to adjust the magnification of the optical system 200.

상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 순차적으로 배채된 복수의 실린더렌즈들(232)을 포함할 수 있다.The beam width adjusting lens unit 230 may include a plurality of cylinder lenses 232 sequentially disposed.

상기 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나는, 교체가능하게 설치될 수 있다.At least one of the plurality of cylinder lenses 232 may be installed to be replaced.

상기 집광렌즈부(220)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(222)를 포함할 수 있다.The condensing lens unit 220 may include at least one cylinder lens 222 having a length perpendicular to a traveling direction of light passing through the optical axis.

상기 광원부(100)는, 백색광을 발생시키며, 상기 집광렌즈부(220)는, 상기 집광렌즈부(220)를 통과한 백색광의 색수차를 감소시키기 위하여 순차적으로 배치된 복수의 실린더렌즈(222)들을 포함할 수 있다.The light source unit 100 generates white light, and the condenser lens unit 220 includes a plurality of cylinder lenses 222 sequentially disposed to reduce chromatic aberration of white light that has passed through the condenser lens unit 220. It may include.

본 발명은, 피사체(10)에 광을 조사하는 광원으로서 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 슬릿광원(20)과; 상기 슬릿광원(20)에 의하여 슬릿광이 조사된 피사체(10)에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득부(30)를 포함하는 비전검사장치를 개시한다.The present invention provides a light source for irradiating light onto a subject 10, comprising: a slit light source 20 according to any one of claims 1 to 9; Disclosed is a vision inspection apparatus including an image acquisition unit 30 for acquiring an image of a subject 10 irradiated with slit light by the slit light source 20.

본 발명에 따른 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치는, 복수의 실린더렌즈를 이용해 배율광학계를 구성함으로써 광손실이 없으며, 백색광의 경우에도 색수차 없이 조사영역의 경계가 선명한 슬릿광을 형성할 수 있는 이점이 있다.The slit light source and the vision inspection apparatus including the same according to the present invention have no optical loss by constructing a magnification optical system using a plurality of cylinder lenses, and even in the case of white light, a slit light having a clear boundary of the irradiation area without chromatic aberration can be formed. There is an advantage.

또한, 본 발명에 따른 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치는, 광원에서 나온 광의 빔폭을 조정하는 빔폭조정렌즈부를 광경로 상에서 이동가능하게 설치함으로써 슬릿광 형성을 위한 배율광학계 배율을 보다 용이하게 조정할 수 있는 이점이 있다.In addition, the slit light source and the vision inspection apparatus including the same according to the present invention, the beam width adjustment lens portion for adjusting the beam width of the light emitted from the light source is installed on the optical path so as to easily adjust the magnification optical system magnification for forming the slit light There is an advantage to this.

구체적으로, 본 발명의 배율광학계의 구조에 색수차보정 가능한 복수의 실린더렌즈들을 적용함으로써 매우 작은 폭의 슬릿광도 선명하게 형성할 수 있으며, 배율광학계를 구성하는 구성요소들을 교체하지 않더라도 배율광학계의 배율조정을 통해 슬릿광의 폭을 필요에 따라 조정할 수 있는 이점이 있다. Specifically, by applying a plurality of cylinder lenses capable of chromatic aberration correction to the structure of the magnification optical system of the present invention, slit light having a very small width can be clearly formed, and the magnification adjustment of the magnification optical system is performed even if the components constituting the magnification optical system are not replaced. Through the advantage that the width of the slit light can be adjusted as needed.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿광원을 보여주는 단면도이다.
도 3은, 도 2의 슬릿광원을 보여주는 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 슬릿광원에 색수차보정 가능한 복수의 실린더렌즈들을 적용하였을 때 형성되는 슬릿광을 보여주는 사진이다.1 is a conceptual diagram showing a vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a slit light source according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating the slit light source of FIG. 2.
4 is a photograph showing slit light formed when a plurality of cylinder lenses capable of chromatic aberration correction are applied to the slit light source of the present invention.

이하 본 발명에 따른 슬릿광원 및 이를 포함하는 비전검사장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a slit light source and a vision inspection apparatus including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 비전검사장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 피사체(10)에 광을 조사하는 광원인 슬릿광원(20)과; 슬릿광원(20)에 의하여 슬릿광이 조사된 피사체(10)에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득부(30)를 포함한다.The vision inspection apparatus according to the present invention, as shown in Figure 1, the slit light source 20 which is a light source for irradiating light to the subject 10; And an image acquisition unit 30 for acquiring an image of the subject 10 irradiated with the slit light by the slit light source 20.

상기 슬릿광원(20)은, 피사체(10)에 슬릿광을 조사하는 구성으로서 자세한 설명은 후술한다.The slit light source 20 is a configuration for irradiating the slit light to the subject 10, which will be described in detail later.

상기 이미지획득부(30)는, 슬릿광원(20)에 의하여 슬릿광이 조사된 피사체(10)에 대한 이미지를 획득하는 구성으로서, 디지털카메라, 스캐너 등 이미지를 획득할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.The image acquisition unit 30 is a configuration for acquiring an image of the subject 10 irradiated with the slit light by the slit light source 20. Any configuration may be used as long as it can acquire an image such as a digital camera or a scanner. It is possible.

상기와 같은 구성을 가지는 비전검사장치는, 슬릿광원(20)에 의하여 슬릿광의 조사 및 이미지획득부(30)에 의한 이미지의 획득을 수행하고, 이미지획득부(30)와 통합되거나 별도의 제어부(미도시)를 통하여 획득된 이미지를 분석하여 평면 형상 등 2D검사, 범프의 높이, 크랙형성 여부 등 3D 검사 등을 수행할 수 있다.Vision inspection apparatus having the above configuration, by the slit light source 20 performs the irradiation of the slit light and the image acquisition by the image acquisition unit 30, integrated with the image acquisition unit 30 or a separate control unit ( 2D inspection such as planar shape, 3D inspection such as bump height, crack formation, etc. may be performed by analyzing the image acquired through the non-shown image.

일예로서, 상기 피사체(10)는, 상기 슬릿광원(20)에 대하여 수평방향으로 상대선형이동 가능하며, 비전검사장치는, 이미지획득부(30)에 의하여 획득된 이미지로부터 피사체(10)의 3차원 형상을 측정할 수 있다.As an example, the subject 10 may be moved relative to the slit light source 20 in a horizontal direction, and the vision inspection apparatus may include three objects of the subject 10 from the image acquired by the image acquisition unit 30. The dimensional shape can be measured.

한편 상기와 같은 비전검사장치 등 피사체(10)에 대한 슬릿광의 조사가 필요한바 피사체(10)의 종류, 검사종류 등에 따라서 최적화된 슬릿광을 조사하기 위한 슬릿광원(20)이 필요하다.Meanwhile, the slit light source 20 for irradiating the slit light optimized according to the type, inspection type, etc. of the subject 10 is required because the slit light is irradiated to the subject 10 such as the vision inspection device as described above.

이에 본 발명에 따른 슬릿광원(20)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 발생시키는 광원부(100)와; 광원부(100)에서 발산된 을 미리 설정된 배율로 집광하여 슬릿광을 형성하는 광학계(200)를 포함한다.The slit light source 20 according to the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the light source unit 100 for generating light; And an optical system 200 for condensing the light emitted from the light source unit 100 at a predetermined magnification to form slit light.

상기 광원부(100)는, 슬릿광의 형성을 위한 광을 발생하는 구성으로서, 광을 발생시킬 수 있는 구성이면 레이저빔발생장치, 엘이디조명장치 등 어떠한 구성도 가능하다.The light source unit 100 is a configuration for generating light for forming slit light, and any configuration may be used, such as a laser beam generating device or an LED lighting device, as long as it can generate light.

예로서, 상기 광원부(100)는, 하나 이상의 엘이디소자의 사용이 가능하며, 기판(미도시) 상에 슬릿광의 길이방향을 따라서 배치된 복수의 LED광원(110)들을 포함할 수 있다.For example, the light source unit 100 may use one or more LED elements, and may include a plurality of LED light sources 110 disposed along a longitudinal direction of the slit light on a substrate (not shown).

상기 기판은, LED광원(110)을 구성하는 LED소자가 설치될 수 있는 기판이면 어떠한 기판도 가능하며, PCB, FPCB, 메탈PCB 등이 사용될 수 있다.The substrate may be any substrate as long as the substrate on which the LED device constituting the LED light source 110 is installed may be a PCB, an FPCB, a metal PCB, or the like.

상기 LED광원(110)은, 기판 상에 슬릿광의 길이방향을 따라서 복수로 배치되고 미리 설정된 발산각(예로서, 120°의 발산각)으로 단색광 또는 백색광을 발생시킴으로써 슬릿광을 형성할 수 있다.The LED light source 110 may form a slit light by generating a plurality of monochromatic light or white light at a predetermined divergence angle (for example, a divergence angle of 120 °) disposed on the substrate along a longitudinal direction of the slit light.

한편 상기 광원부(100)에서 발생된 광은, 슬릿광의 길이방향을 따라서 광량(휘도)가 달라질 수 있는바 이의 개선을 위하여, 광원부(100)의 전방에는 광원부(100)에 발생된 빛을 확산시키는 광확산부재(미도시)가 설치될 수 있다.On the other hand, the light generated by the light source unit 100, the amount of light (luminance) may vary along the longitudinal direction of the slit light, in order to improve the light source in front of the light source unit 100 to diffuse the light generated in the light source unit 100 A light diffusing member (not shown) may be installed.

상기 광확산부재는, 투과되는 광을 산란시켜 슬릿광의 길이방향을 따라서 균일하게 하는 구성으로서, 광확산필름, 광확산물질이 도포된 투명부재 등 다양한 구성이 가능하다.The light diffusing member is configured to scatter the transmitted light and make it uniform along the longitudinal direction of the slit light, and may be configured in various ways such as a light diffusing film and a transparent member coated with a light diffusing material.

상기 광학계(200)는, 광원부(100)에서 발생된 광을 미리 설정된 배율로 집광하여 슬릿광을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The optical system 200 is configured to condense the light generated by the light source unit 100 at a predetermined magnification to form slit light, and thus, various configurations are possible.

예로서, 상기 광학계(200)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광원부(100)에서 발산된 광을 평행광으로 변환하기 위한 평행광형성렌즈부(210)와, 상기 평행광형성렌즈부(210)를 통과한 광을 집광하는 집광렌즈부(220)를 포함할 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the optical system 200 includes a parallel light forming lens unit 210 for converting light emitted from the light source unit 100 into parallel light, and the parallel light forming unit. The light collecting lens unit 220 may collect light passing through the lens unit 210.

상기 평행광형성렌즈부(210)는, 광원부(100)에서 발산된 광을 평행광으로 변환하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The parallel light forming lens unit 210 may be configured to convert light emitted from the light source unit 100 into parallel light.

예로서, 상기 평행광형성렌즈부(210)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(212)를 포함할 수 있다.For example, the parallel light forming lens unit 210 may include one or more cylinder lenses 212 having a length perpendicular to the advancing direction of light passing through the optical axis.

상기 실린더렌즈(212)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광축을 지나는 광의 진행방향(X축방향)에 수직한 길이(Y축방향)을 가질 수 있고, 광원부(100)와의 거리 또는 배율에 따라 적절한 곡률을 가지는 렌즈면을 형성할 수 있다.2 and 3, the cylinder lens 212 may have a length (Y-axis direction) perpendicular to the advancing direction (X-axis direction) of light passing through the optical axis, and the distance from the light source unit 100. Alternatively, a lens surface having an appropriate curvature can be formed according to the magnification.

상기 실린더렌즈(212)는, 균일한 슬릿광형성을 위하여, 복수의 LED광원(110)들의 배치방향을 길이방향으로 설치됨이 바람직하다.The cylinder lens 212, in order to form a uniform slit light, it is preferable that the arrangement direction of the plurality of LED light source 110 is installed in the longitudinal direction.

상기 실린더렌즈(212)는, 콜리메이터 렌즈(collimator lens)로서 광원부(100)에서 발생된 광을 집광함으로써 발생된 광의 발산각을 감소시켜 광을 평행광 내지 평행광에 가까운 근접평행광으로 변환할 수 있다.The cylinder lens 212 may convert the light into parallel to near parallel light by reducing the divergence angle of the light generated by condensing the light generated by the light source unit 100 as a collimator lens. have.

상기 집광렌즈부(220)는, 빔폭조정렌즈부(300)를 통과한 광을 집광하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The condensing lens unit 220 is configured to condense the light passing through the beam width adjusting lens unit 300 and may be configured in various ways.

예로서, 상기 집광렌즈부(220)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(222)를 포함할 수 있다.For example, the condensing lens unit 220 may include at least one cylinder lens 222 having a length perpendicular to a traveling direction of light passing through the optical axis.

상기 실린더렌즈(222)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광축을 지나는 광의 진행방향(X축방향)에 수직한 길이(Y축방향)을 가질 수 있고, 광원부(100)와의 거리 또는 배율에 따라 적절한 곡률을 가지는 렌즈면을 형성할 수 있다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the cylinder lens 222 may have a length (Y-axis direction) perpendicular to the traveling direction (X-axis direction) of light passing through the optical axis, and the distance from the light source unit 100. Alternatively, a lens surface having an appropriate curvature can be formed according to the magnification.

상기 실린더렌즈(222)는, 균일한 슬릿광형성을 위하여, 복수의 LED광원(110)들의 배치방향을 길이방향으로 설치됨이 바람직하다.The cylinder lens 222, in order to form a uniform slit light, it is preferable that the arrangement direction of the plurality of LED light source 110 is installed in the longitudinal direction.

상기 광원부(100)가 백색광을 발생시키는 경우, 집광렌즈부(220)는, 집광렌즈부(220)를 통과한 백색광의 색수차를 감소시키기 위하여 단일 실린더렌즈(222)가 아닌 순차적으로 배치된 복수의 실린더렌즈(222)들을 포함함이 바람직하다.When the light source unit 100 generates white light, the condensing lens unit 220 may include a plurality of sequentially arranged lenses instead of a single cylinder lens 222 to reduce chromatic aberration of the white light passing through the condensing lens unit 220. Preferably, the cylinder lenses 222 are included.

예로서, 상기 집광렌즈부(220)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 4개 이상의 파장에 대한 초점거리를 일치시키는 4개의 실린더렌즈(222)들을 포함할 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the condenser lens unit 220 may include four cylinder lenses 222 that match focal lengths for four or more wavelengths.

이러한 경우, 백색광에서 파장 별 굴절률 차이에 의해 발생되는 색수차가 감소됨으로써, 집광된 슬릿광의 폭이 100μm 이하인 경우에도 집광렌즈부(200)를 통과한 슬릿광의 경계가 선명하게 형성되므로 슬릿광을 이용한 비전검사가 보다 정확하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.In this case, the chromatic aberration caused by the difference in refractive index for each wavelength in the white light is reduced, so that the boundary of the slit light passing through the condensing lens unit 200 is clearly formed even when the width of the condensed slit light is 100 μm or less. There is an advantage that the inspection can be made more accurately.

도 4는, 단일한 실린더렌즈(222)로 집광렌즈부(220)를 구성하였을 때 형성되는 슬릿광과 4개 이상의 파장에 대한 초점거리를 보정할 수 있는 복수의 실린더렌즈(222)로 집광렌즈부(220)를 구성하였을 때 형성되는 슬릿광의 사진으로, 복수의 실린더렌즈(222)로 집광렌즈부(220)를 구성하였을 때 보다 색수차가 개선되어 보다 선명한 슬릿광이 형성됨을 확인할 수 있다.4 shows a condensing lens with a plurality of cylinder lenses 222 capable of correcting focal lengths for slit light and four or more wavelengths formed when the condensing lens unit 220 is composed of a single cylinder lens 222. As a photograph of the slit light formed when the unit 220 is configured, chromatic aberration is improved than when the condensing lens unit 220 is configured by the plurality of cylinder lenses 222, so that a clearer slit light may be formed.

상기 평행광형성렌즈부(210)는 배율광학계의 접안렌즈에 대응되고 집광렌즈부(220)는 배율광학계의 대물렌즈에 대응되어 전체 광학계(200)가 배율광학계(결상광학계)와 대응되는 구조로 구성될 수 있다.The parallel light forming lens unit 210 corresponds to the eyepiece of the magnification optical system and the condensing lens unit 220 corresponds to the objective lens of the magnification optical system so that the entire optical system 200 corresponds to the magnification optical system (imaging optical system). Can be configured.

따라서, 상기 광학계(200)의 배율은 평행광형성렌즈부(210) 및 집광렌즈부(220)의 배율의 곱으로 정의될 수 있다.Therefore, the magnification of the optical system 200 may be defined as the product of the magnifications of the parallel light forming lens unit 210 and the condensing lens unit 220.

한편, 상기 광학계(200)의 슬릿광이 BGA(Ball grid array) 소자의 범프(bump)를 검사하기 위해 사용되는 경우, BGA 소자에 형성된 범프의 크기, 높이에 따라 사용되는 슬릿광의 폭이 달라질 필요가 있다.On the other hand, when the slit light of the optical system 200 is used to inspect the bump of the ball grid array (BGA) device, it is necessary to vary the width of the slit light used according to the size and height of the bump formed in the BGA device. There is.

그러나, 광원부(100)와 평행광형성렌즈부(210) 사이의 거리 및 집광렌즈부(220)와 피사체(10) 사이의 거리가 고정된 상태로 설치되는 경우, 전체 광학계(200)의 배율이 고정되므로 피사체(10)가 달라지는 경우 평행광형성렌즈부(210) 또는 집광렌즈부(220) 자체를 교체해야 하는 문제점이 있다.However, when the distance between the light source unit 100 and the parallel light forming lens unit 210 and the distance between the condenser lens unit 220 and the subject 10 are fixed, the magnification of the entire optical system 200 is If the object 10 is fixed, the parallel light forming lens unit 210 or the condenser lens unit 220 may have to be replaced.

이에 본 발명의 광학계(200)는, 평행광형성렌즈부(210)와 집광렌즈부(220) 사이의 광경로 상에 설치되어 평행광의 빔폭을 조정하는 빔폭조정렌즈부(230)를 더 포함할 수 있다.Accordingly, the optical system 200 of the present invention may further include a beam width adjusting lens unit 230 installed on the optical path between the parallel light forming lens unit 210 and the condenser lens unit 220 to adjust the beam width of the parallel light. Can be.

상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 평행광형성렌즈부(210)에서 나온 평행광 또는 근접평행광을 폭방향(Z축방향)으로 발산시키거나 집광하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The beam width adjusting lens unit 230 may be configured to diverge or collect parallel light or near parallel light emitted from the parallel light forming lens unit 210 in the width direction (Z-axis direction).

예로서, 상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(232)를 포함할 수 있다.For example, the beam width adjusting lens unit 230 may include one or more cylinder lenses 232 having a length perpendicular to the advancing direction of light passing through the optical axis.

상기 실린더렌즈(232)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광축을 지나는 광의 진행방향(X축방향)에 수직한 길이(Y축방향)을 가질 수 있고, 광원부(100)와의 거리 또는 배율에 따라 적절한 곡률을 가지는 렌즈면을 형성할 수 있다.As illustrated in FIGS. 2 and 3, the cylinder lens 232 may have a length (Y-axis direction) perpendicular to the traveling direction (X-axis direction) of light passing through the optical axis, and the distance from the light source unit 100. Alternatively, a lens surface having an appropriate curvature can be formed according to the magnification.

상기 실린더렌즈(232)는, 균일한 슬릿광형성을 위하여, 복수의 LED광원(110)들의 배치방향을 길이방향으로 설치됨이 바람직하다.The cylinder lens 232, it is preferable that the arrangement direction of the plurality of LED light source 110 in the longitudinal direction, in order to form a uniform slit light.

상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 복수의 실린더렌즈(232)들을 포함함이 바람직하다.The beam width adjusting lens unit 230 preferably includes a plurality of cylinder lenses 232.

상기 복수의 실린더렌즈(232)들은 광경로 상에 순차적으로 배치될 수 있다.The plurality of cylinder lenses 232 may be sequentially disposed on an optical path.

또한, 상기 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나는, 광학계(200)의 배율을 조정하기 위하여 광축(또는 광경로)을 따라 이동가능하게 설치될 수 있다.In addition, at least one of the plurality of cylinder lenses 232 may be installed to be movable along an optical axis (or optical path) to adjust the magnification of the optical system 200.

일 실시예에서, 상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 순차적으로 배치된 4개의 실린더렌즈(232)들을 포함하고, 4개의 실린더렌즈(232)들 중 양 끝단의 2개의 렌즈(232a, 232d)는 고정되고 내측의 2개의 실린더렌즈(232b, 232c) 중 적어도 하나는 광축(또는 광경로)를 따라 이동가능하게 설치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one embodiment, the beam width adjusting lens unit 230 includes four cylinder lenses 232 sequentially arranged, as shown in FIGS. 2 and 3, and among the four cylinder lenses 232. Two lenses 232a and 232d at both ends may be fixed and at least one of the two inner cylinder lenses 232b and 232c may be installed to be movable along the optical axis (or optical path), but is not limited thereto. .

본 발명은, 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나의 실린더렌즈(232)를 광경로 상에서 이동가능하게 설치함으로써, 집광렌즈부(220)를 교체하지 않더라도 전체 광학계(200)의 배율을 간단하게 조정할 수 있다.According to the present invention, by installing at least one cylinder lens 232 of the plurality of cylinder lenses 232 to be movable on an optical path, the magnification of the entire optical system 200 can be simplified even without replacing the condenser lens unit 220. Can be adjusted.

본 발명에 따른 슬릿광원(20)은 광의 일부를 차단하는 슬릿부재를 사용하지 않고 배율광학계에 실린더렌즈를 적용해 슬릿광원을 형성함으로써 광손실이 없고 렌즈교체 없이도 조사되는 슬릿광의 폭을 조정할 수 있으며, 백색광에 대한 초점거리 보정을 통해 100μm 이하의 매우 작은 폭의 슬릿광도 선명하게 형성할 수 있는 이점이 있다.The slit light source 20 according to the present invention can adjust the width of the slit light irradiated without the loss of light by forming a slit light source by applying a cylinder lens to the magnification optical system without using a slit member that blocks a part of the light. In addition, through the focal length correction for white light, there is an advantage in that a very small width of 100 μm or less can be formed clearly.

한편, 상기 슬릿광원(20)은, 도 1의 비전검사장치에 한정되지 않고 다양한 조명시스템의 광원으로 적용될 수 있다.On the other hand, the slit light source 20 is not limited to the vision inspection device of Figure 1 can be applied as a light source of various lighting systems.

예로서 본 발명에 따른 슬릿광원(20)은, line scan camera의 광원으로 활용될 수 있다.For example, the slit light source 20 according to the present invention may be utilized as a light source of a line scan camera.

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. Since the above has just been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, as is well known the scope of the present invention should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

10: 피사체 20: 슬릿광원
100: 광원부 200: 광학계10: subject 20: slit light source
100: light source 200: optical system

Claims (10)

광을 발생시키는 광원부(100)와;
상기 광원부(100)에서 발생된 광을 미리 설정된 배율로 집광하여 슬릿광을 형성하는 광학계(200)를 포함하며,
상기 광학계(200)는, 상기 광원부(100)에서 발산된 광을 평행광으로 변환하기 위한 평행광형성렌즈부(210)와, 상기 평행광형성렌즈부(210)를 통과한 광을 집광하는 집광렌즈부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).A light source unit 100 for generating light;
An optical system 200 for condensing the light generated by the light source unit 100 at a preset magnification to form slit light,
The optical system 200 includes a parallel light forming lens unit 210 for converting the light emitted from the light source unit 100 into parallel light, and a light condensing light that condenses the light passing through the parallel light forming lens unit 210. Slit light source 20, characterized in that it comprises a lens unit (220). 청구항 1에 있어서,
상기 광원부(100)는,
일렬로 배치되어 미리 설정된 발산각으로 백색광을 발생시키는 복수의 LED광원(110)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 1,
The light source unit 100,
Slit light source 20, characterized in that it comprises a plurality of LED light sources (110) arranged in a line to generate a white light at a predetermined divergence angle. 청구항 1에 있어서,
상기 광학계(200)는,
상기 평행광형성렌즈부(210)와 상기 집광렌즈부(220) 사이의 광경로 상에 설치되어 상기 평행광의 빔폭을 조정하는 빔폭조정렌즈부(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 1,
The optical system 200,
The slit light source further comprises a beam width adjusting lens unit 230 installed on the optical path between the parallel light forming lens unit 210 and the condensing lens unit 220 to adjust the beam width of the parallel light. 20). 청구항 1에 있어서,
상기 평행광형성렌즈부(210)는,
광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(212)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 1,
The parallel light forming lens unit 210,
Slit light source 20, characterized in that it comprises at least one cylinder lens (212) having a length perpendicular to the direction of travel of light passing through the optical axis. 청구항 3에 있어서,
상기 빔폭조정렌즈부(230)는,
광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 3,
The beam width adjustment lens unit 230,
Slit light source 20, characterized in that it comprises at least one cylinder lens (232) having a length perpendicular to the direction of travel of light passing through the optical axis. 청구항 5에 있어서,
상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 복수의 실린더렌즈(232)들을 포함하며,
상기 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나는, 상기 광학계(200)의 배율을 조정하기 위하여 상기 광축을 따라 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 5,
The beam width adjusting lens unit 230 includes a plurality of cylinder lenses 232,
At least one of the plurality of cylinder lenses (232), the slit light source (20), characterized in that installed to be movable along the optical axis to adjust the magnification of the optical system (200). 청구항 5에 있어서,
상기 빔폭조정렌즈부(230)는, 순차적으로 배채된 복수의 실린더렌즈들(232)을 포함하며,
상기 복수의 실린더렌즈(232)들 중 적어도 하나는, 교체가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 5,
The beam width adjusting lens unit 230 includes a plurality of cylinder lenses 232 sequentially arranged,
At least one of the plurality of cylinder lenses (232), the slit light source, characterized in that the replaceable installation. 청구항 1에 있어서,
상기 집광렌즈부(220)는,
광축을 지나 통과하는 광의 진행방향에 수직한 길이를 가지는 하나 이상의 실린더렌즈(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 1,
The condenser lens unit 220,
Slit light source 20, characterized in that it comprises at least one cylinder lens (222) having a length perpendicular to the direction of travel of light passing through the optical axis. 청구항 8에 있어서,
상기 광원부(100)는, 백색광을 발생시키며,
상기 집광렌즈부(220)는, 상기 집광렌즈부(220)를 통과한 백색광의 색수차를 감소시키기 위하여 순차적으로 배치된 복수의 실린더렌즈(222)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬릿광원(20).The method according to claim 8,
The light source unit 100 generates white light,
The condenser lens unit 220 includes a plurality of cylinder lenses 222 sequentially arranged to reduce chromatic aberration of white light passing through the condenser lens unit 220. 피사체(10)에 광을 조사하는 광원으로서 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 따른 슬릿광원(20)과;
상기 슬릿광원(20)에 의하여 슬릿광이 조사된 피사체(10)에 대한 이미지를 획득하는 이미지획득부(30)를 포함하는 비전검사장치.A slit light source (20) according to any one of claims 1 to 9 as a light source for irradiating light onto the subject (10);
And an image acquisition unit (30) for acquiring an image of the subject (10) irradiated with the slit light by the slit light source (20).
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