KR20220145212A - Inspection optical system and inspection device of camera module - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 카메라 모듈을 위한 검사 광학계 및 이를 구비한 카메라 모듈 검사장치에 관한 것이다.The embodiment relates to an inspection optical system for a camera module and a camera module inspection apparatus having the same.
최근에 이르러, 대부분의 휴대 이동통신 단말기상에 메가 픽셀급의 카메라가 장착된 제품이 출시됨에 따라 카메라 탑재형 휴대전화 시장의 급속한 성장과 더불어 정지화상을 비롯한 동영상의 고해상도화 및 고화질화를 요구하는 소비자의 요구가 점차 늘어나고 있다.In recent years, as products equipped with mega-pixel cameras have been released on most mobile communication terminals, the rapid growth of the camera-mounted mobile phone market and consumers demanding higher resolution and higher image quality for moving images including still images. demand is gradually increasing.
이에 따라, 휴대폰에 탑재된 카메라의 기본적인 촬영 기능외에 자동 초점(AF: Autofocus) 조절 기능이나 접사(macro) 및 광학 줌(optical zoom) 기능 등이 복합적으로 구현될 수 있는 다기능의 휴대폰이 개발되고 있으며, 상기 휴대폰에 탑재되는 카메라 모듈의 품질을 제조사의 기준에 따라 평가, 검사하기 위한 시스템이 요구되고 있다.Accordingly, in addition to the basic shooting function of the camera mounted in the mobile phone, a multi-functional mobile phone that can be implemented in a complex manner, such as an autofocus (AF) control function, macro, and optical zoom functions, is being developed. , a system for evaluating and inspecting the quality of the camera module mounted on the mobile phone according to the manufacturer's standards is required.
광학 촬상 시스템의 결상 품질을 결정하기 위한 하나의 확립되고 유용한 방법은 MTF(modulation transfer function)의 측정이다. 하지만, 종래의 콜리메이터 렌즈 광학계를 이용한 검사 장비는 고정된 물체 거리로 근거리와 원거리를 동시에 측정할 수 없으며, MTF 측정이 포커스를 통해 가능하지 않고 틸트 검증 및 카메라 모듈 내의 에폭시 수축 문제가 있으며, 물체 거리에 따른 렌즈 구경이 증가되는 문제가 있다.One established and useful method for determining the imaging quality of an optical imaging system is measurement of the modulation transfer function (MTF). However, the conventional inspection equipment using the collimator lens optical system cannot measure the near and far distances at the same time with a fixed object distance, MTF measurement is not possible through focus, there is a problem of tilt verification and epoxy shrinkage in the camera module, and the object distance There is a problem in that the lens aperture is increased according to the .
발명의 실시예는 텔레센트릭(Telecentric) 광학계를 이용하여 광학계의 움직임 없이 카메라 모듈의 물체 거리에 따른 해상력을 검사할 수 있는 검사 광학계를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an inspection optical system capable of examining the resolution according to the object distance of a camera module without movement of the optical system using a telecentric optical system.
발명의 실시예는 텔레센트릭 광학계를 대칭으로 배치한 카메라 모듈 검사 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a camera module inspection apparatus in which a telecentric optical system is symmetrically arranged.
발명의 실시예에 따른 검사 광학계는 물체 측에서 센서 측으로 광축으로 정렬된 복수의 렌즈를 갖는 제1검사 광학부; 및 상기 제1검사 광학부와 테스트 대상인 카메라 모듈 사이에 배치되며 복수의 렌즈를 갖는 제2검사 광학부를 포함하며, 상기 제1검사 광학부와 상기 제2검사 광학부의 렌즈들은 상기 제1검사 광학부와 상기 제2검사 광학부 사이의 중심부에서 서로 대칭된 형상 및 배열을 가지며, 상기 제1 및 제2검사 광학부 각각은 텔레센트릭 광학계일 수 있다.An inspection optical system according to an embodiment of the present invention includes: a first inspection optical unit having a plurality of lenses aligned with an optical axis from an object side to a sensor side; and a second inspection optical unit disposed between the first inspection optical unit and a camera module to be tested and having a plurality of lenses, wherein the lenses of the first inspection optical unit and the second inspection optical unit are the first inspection optical unit A shape and arrangement symmetrical to each other in a central portion between the and the second inspection optical unit may be provided, and each of the first and second inspection optical units may be a telecentric optical system.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 및 제2검사 광학부 각각은 9매 또는 10매의 렌즈를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the first and second inspection optical units may have 9 or 10 lenses.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1검사 광학부의 렌즈들 직경은 물체 측에서 센서 측으로 갈수록 점차 커지며, 상기 제2검사 광학부의 렌즈들 직경은 물체 측에서 센서 측으로 갈수록 점차 작아질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the diameter of the lenses of the first inspection optical unit may gradually increase from the object side to the sensor side, and the diameters of the lenses of the second inspection optical unit may gradually decrease from the object side to the sensor side.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부에서 물체측 또는 상기 제1검사 광학부에 가장 가까운 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lens closest to the object side or the first inspection optical unit in the second inspection optical unit may have a meniscus shape convex toward the object side.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부에서 센서측 또는 상기 제1검사 광학부에 가장 먼 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lens furthest from the sensor side or the first inspection optical unit in the second inspection optical unit may have a meniscus shape convex toward the object.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부는, 하기 수식 1을 만족하며,According to an embodiment of the invention, the second inspection optical unit satisfies the following
[수식 1] 0.1 ≤ |L2/TL|≤0.5[Equation 1] 0.1 ≤ |L2/TL| ≤0.5
상기 L2는 물체측에 가장 가까운 제1렌즈의 센서측 제2면과 이에 인접한 제2렌즈의 물체측 제3면 사이의 광축 거리이며, 상기 TL은 상기 제1렌즈의 물체측 제1면에서 카메라 모듈에 가장 인접한 렌즈의 센서측 면까지의 광축 거리이다. L2 is the optical axis distance between the sensor-side second surface of the first lens closest to the object side and the object-side third surface of the second lens adjacent thereto, and TL is the camera at the object-side first surface of the first lens It is the optical axis distance to the sensor side of the lens closest to the module.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부는 하기 수식 2를 만족하며, According to an embodiment of the invention, the second inspection optical unit satisfies the following
[수식 2] 0.4 ≤ |Yobj/D1|≤0.5[Equation 2] 0.4 ≤ |Yobj/D1| ≤ 0.5
상기 D1는 물체 측에 가장 가까운 제1렌즈의 직경이며, Yobj는 물체에 대한 최대 상고일 수 있다. The D1 may be the diameter of the first lens closest to the object side, and Yobj may be the maximum image height with respect to the object.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부는 하기 수식 3을 만족하며,According to an embodiment of the invention, the second inspection optical unit satisfies the following
[수식 3] 0.0 ≤ |L0/TL|≤0.3 [Equation 3] 0.0 ≤ |L0/TL| ≤0.3
허상 거리가 무한대일 때, L0는 중심부에서 제1렌즈의 물체측 제1면까지의 거리이고, TL은 제2검사 광학부의 전체 광축 거리일 수 있다.When the virtual image distance is infinity, L0 may be a distance from the center to the first object-side surface of the first lens, and TL may be the total optical axis distance of the second inspection optical unit.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제2검사 광학부에서 물체의 최대 상고에서 주광선과 광축이 이루는 각도는 1도 이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the angle between the chief ray and the optical axis at the maximum image height of the object in the second inspection optical unit may be 1 degree or less.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 검사 장치는 광원 및 전자 챠트를 갖는 전자 챠트부; 렌즈 광학계 및 이미지 센서를 갖는 카메라 모듈; 및 상기 전자 챠트부와 카메라 모듈 사이에 배치되며 상기 전자 챠트를 통과한 광선을 카메라 모듈에 집광시키는 상기의 검사 광학계를 포함할 수 있다.An apparatus for inspecting a camera module according to an embodiment of the present invention includes: an electronic chart unit having a light source and an electronic chart; a camera module having a lens optical system and an image sensor; and the inspection optical system disposed between the electronic chart unit and the camera module and condensing the light rays passing through the electronic chart on the camera module.
발명의 실시 예에 의하면, 동일한 텔레센트릭 광학계를 대칭으로 배치하여 광학계의 왜곡을 상쇄할 수 있다. 또한 작은 사이즈의 전자 챠트를 최소로 이동하여 물체 거리 변화에 따른 성능 변화를 확인할 수 있다. 또한 고정된 카레마 모듈의 틸트 여부를 확인할 수 있으며, 에폭시 수축 변화 여부를 체크할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, distortion of the optical system can be canceled by symmetrically disposing the same telecentric optical system. Also, it is possible to check the performance change according to the change in the object distance by moving the small electronic chart to the minimum. In addition, it is possible to check whether the fixed karema module is tilted, and it is possible to check whether the epoxy shrinkage is changed.
도 1은 발명의 실시 예에 따른 복수의 카메라 모듈을 갖는 이동 단말의 사시도이다.
도 2는 발명의 제1실시예에 따른 카메라 모듈 검사 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 검사 광학계의 구성도이다.
도 4의 (A)(B)는 도 3의 검사 광학계에 의한 10cm인 경우 또는 무한대 거리에서의 허상 위치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 제2검사 광학부의 상세 구성도이다.
도 6의 (A)(B)는 발명의 제2검사 광학부에서 10cm 및 -10cm에서의 광 경로 예이다.
도 7은 발명의 제2실시예에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 제2검사 광학부를 나타낸 도면이다.
도 8은 발명의 제3실시예에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 제2검사 광학부를 나타낸 도면이다.
도 9는 발명의 제4실시예에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 제2검사 광학부를 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a mobile terminal having a plurality of camera modules according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a camera module inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of the inspection optical system of FIG. 2 .
4A and 4B are diagrams illustrating the virtual image position at a distance of 10 cm or at infinity by the inspection optical system of FIG. 3 .
FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the second inspection optical unit of FIG. 3 .
6A and 6B are examples of optical paths at 10 cm and -10 cm in the second inspection optics of the present invention.
7 is a view showing a second inspection optical unit of the camera module inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
8 is a view showing a second inspection optical unit of the camera module inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention.
9 is a view showing a second inspection optical unit of the camera module inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be combined and substituted for use. In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art. In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations. In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term. And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향 뿐 만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다. In addition, when it is described as being formed or disposed on "upper (above) or under (below)" of each component, upper (above) or lower (below) is not only when two components are in direct contact with each other, but also Also includes cases in which one or more other components are formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)", the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component may be included.
발명의 설명에서 첫 번째 렌즈는 물체 측에 가장 가까운 렌즈를 의미하고, 마지막 렌즈는 상 측(또는 센서면)에 가장 가까운 렌즈를 의미한다. 발명의 설명에서 특별한 언급이 없는 한 렌즈의 반지름, 유효경, 두께, 거리, BFL(Back Focal Length), TTL(Total track length or Total Top Length) 등에 대한 단위는 모두 ㎜이다. 본 명세서에서 렌즈의 형상은 렌즈의 광축을 기준으로 나타낸 것이다. 일 예로, 렌즈의 물체 측면이 볼록하다는 의미는 해당 렌즈의 물체 측면에서 광축 부근이 볼록하다는 의미이지 광축 주변이 볼록하다는 의미는 아니다. 따라서, 렌즈의 물체 측면이 볼록하다고 설명된 경우라도, 해당 렌즈의 물체 측면에서 광축 주변 부분은 오목할 수 있다. 본 명세서에서 렌즈의 두께 및 곡률 반지름은 해당 렌즈의 광축을 기준으로 측정된 것임을 밝혀둔다. 또한, "물체측 면"은 광축을 기준으로 물체 측(Object side)을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있고, "상 측(Image side)"은 광축을 기준으로 촬상면을 향하는 렌즈의 면을 의미할 수 있다. In the description of the invention, the first lens means the lens closest to the object side, and the last lens means the lens closest to the image side (or sensor surface). Unless otherwise stated in the description of the invention, the units for the radius, effective diameter, thickness, distance, BFL (Back Focal Length), TTL (Total Track Length or Total Top Length), etc. of the lens are all mm. In the present specification, the shape of the lens is shown based on the optical axis of the lens. For example, the meaning that the object side of the lens is convex means that the vicinity of the optical axis is convex on the object side of the lens, but does not mean that the vicinity of the optical axis is convex. Accordingly, even when it is described that the object side of the lens is convex, the portion around the optical axis on the object side of the lens may be concave. In the present specification, it should be noted that the thickness and radius of curvature of the lens are measured based on the optical axis of the lens. In addition, "object-side surface" may refer to the surface of the lens facing the object side with respect to the optical axis, and "image side" refers to the surface of the lens facing the imaging surface with respect to the optical axis. can do.
도 1을 참조하면, 휴대 단말기의 카메라 모듈(711)은 이동 단말기의 케이스(700) 내에 결합될 수 있다. 상기 카메라 모듈(711)은 복수의 렌즈 모듈(712,732,752)들이 제1 및 제2방향으로 배열되고, 적어도 하나 또는 모두는 수직 방향으로 업 또는 다운될 수 있다. 카메라 모듈(711) 내에는 ToF 렌즈 모듈(772)이 추가되거나, 카메라 플래시 모듈이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 단말기의 케이스(700)에는 렌즈 모듈의 일부가 돌출될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
여기서, 카메라 모듈(711)의 조립 시, 3개 이상의 렌즈 모듈(712,732,752) 내에는 엑츄에이터와 같은 구동부를 사용하여 자동 포커싱을 검사하게 되는데, 어느 하나의 렌즈 모듈은 인접한 엑츄에이터 들의 자석 간의 간섭으로 인해 엑츄에이터 없이 포커싱 위치로 렌즈 모듈을 고정하게 된다. 이때 구동부 없이 이미지 센서 상에 렌즈 광학계를 부착하게 되는데, 렌즈 광학계를 에폭시와 같은 접착제로 부착할 때, 접착제가 수축되거나 틸트될 때 포커싱 위치가 가변될 수 있고, 이로 인해 포커싱 거리가 달라지거나 화각이 커지는 왜곡 문제가 있다. 발명의 실시 예는 텔레센트릭 광학계를 서로 대칭으로 배치하여, 근거리와 원거리를 동시에 측정할 수 있고, 포커싱이 고정된 카메라 모듈의 틸트 여부를 확인할 수 있고 에폭시와 같은 접착제의 수축에 의한 변화 여부를 미리 확인하여, 보다 정확한 위치에 렌즈 광학계가 이미지 센서 상에 설치할 수 있도록 검사할 수 있다. 이를 위해, 고정 포커스를 갖는 렌즈 광학계가 이미지 센서 상에 설치될 때, 카메라 모듈 검사 장치를 이용하여 검사한 후 오류를 정정할 수 있다.Here, when assembling the
도 2는 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 검사 장치의 구성도이며, 도 3은 발명의 제1실시 예에 따른 도 2의 검사 광학계의 구성도이며, 도 4의 (A)(B)는 도 3의 검사 광학계에 의한 10cm인 경우 또는 무한대 거리에서의 허상 위치를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 제2검사 광학부의 상세 구성도이고, 도 6의 (A)(B)는 발명의 제2검사 광학부에서 10cm 및 -10cm에서의 광 경로 예이다.2 is a configuration diagram of a camera module inspection apparatus according to an embodiment of the invention, FIG. 3 is a configuration diagram of the inspection optical system of FIG. 2 according to a first embodiment of the invention, and FIGS. It is a view showing the virtual image position at 10 cm or infinity distance by the inspection optical system of 3, FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the second inspection optical unit of FIG. 2 Examples of optical paths at 10 cm and -10 cm in the inspection optic.
도 2 및 도 3을 참조하면, 카메라 모듈 검사 장치는 전자 챠트부(100), 검사 광학계(200), 및 테스트 대상인 카메라 모듈(300)을 포함할 수 있다. 2 and 3 , the camera module inspection apparatus may include an
상기 전자 챠트부(100)는 광원(110) 및 전자 챠트(120)를 포함하며, 광원(110)에서 나오는 광선들은 전자 챠트(120)를 통해 검사 광학계(200)를 통과하게 된다. 상기 전자 챠트부(100)는 미리 설정된 측정 거리에 따라 광축을 기준으로 물체측 또는 센서 측으로 이동될 수 있다. 상기 미리 설정된 측정 거리는 근거리(예: 10cm)에서 무한대까지 포커싱 위치로 설정된 이동 거리이다. 상기 광원(110)은 자외 또는 가시광을 발광하는 LED, 레이저, LCD, 유기 EL 등이 포함될 수 있다. 상기 전자 챠트(120)는 전원 인가시 소정의 패턴이 광원(110)을 통해 발광되며, 예컨대 포커싱 조정을 위한 패턴이 순차적으로 디스플레이될 수 있다. 발명의 실시 예는 단일개의 전자 챠트부(100)의 광원(110)을 이동시켜 카메라 모듈(300)의 포커싱을 위한 원거리 기능 평가와 근거리 기능 평가를 수행할 수 있다.The
상기 검사 광학계(200)는 제1검사 광학부(210) 및 제2검사 광학부(220)를 포함할 수 있다. 상기 검사 광학계(200)는 유한한 거리에 있는 물체에 대해 허상으로 변환하는 광학계를 포함하며, 상기 전자 챠트부(100)와 카메라 모듈(300) 사이에 배치되어, 조립되는 카메라 모듈(300)의 오토 포커스 조정을 수행할 수 있다. The inspection
상기 제1검사 광학부(210)와 상기 제2검사 광학부(220)는 중심부(Zc)을 기준으로 각 렌즈의 형상, 사이즈 및 배열 간격이 서로 대칭인 광학계를 구비할 수 있다. 상기 제1검사 광학부(210)와 상기 제2검사 광학부(220) 각각은 텔레센트릭 광학계일 수 있다. 여기서, 상기 텔레센트릭 광학계는 대상물의 거리의 차이로 인해 크기가 다르게 투영되는 현상을 최소화하는 광학계로서, 대칭인 두 텔레센트릭 광학계를 이용하여 왜곡 특성을 상쇄할 수 있다. 또한 텔레센트릭 광학계의 이동 없이 중심부(Zc)로부터 서로 대칭인 제1,2검사 광학부(210,220)의 왜곡을 상쇄할 수 있다. 상기 제1 및 제2검사 광학부(210,220) 전체는 콜레메이터 광학계로 기능할 수 있다. 상기 검사 광학계(200)는 카메라 모듈마다 장착되는 렌즈의 편차, 조립시 발생될 수 있는 틸트(tilt) 또는 회전(rotation) 편차로 인해 동일한 거리에서 최적으로 포커스되는 렌즈 위치를 검증할 수 있다.The first inspection
상기 제1검사 광학부(210)는 상기 전자 챠트부(100)와 상기 제2검사 광학부(220) 사이에 배치되며, 9매 또는 10매의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제1검사 광학부(210)는 전군 렌즈 그룹 또는 제1렌즈 그룹일 수 있다. 상기 제1검사 광학부(210)는 복수의 렌즈(11,12,13,14,15,16,17,18,19,20)들이 광축으로 정렬될 수 있다. The first inspection
상기 제2검사 광학부(220)는 제1검사 광학부(210)와 테스트용 카메라 모듈(300) 사이에 배치될 수 있으며, 9매 또는 10매 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 제2검사 광학부(220)는 후군 렌즈 그룹 또는 제2렌즈 그룹일 수 있다. 상기 제2검사 광학부(220)는 복수의 렌즈(21,22,23,24,25,26,27,28,29,30)들이 광축으로 정렬될 수 있다. The second inspection
상기 제1검사 광학부(210)에서 물체 측에 가장 인접한 제1렌즈(11)는 가장 작은 직경을 갖는 렌즈이며, 마지막 제10렌즈(20)는 가장 큰 직경을 갖는 렌즈일 수 있다. 상기 제2검사 광학부(220)에서 중심부에 가장 인접한 제1렌즈(21)는 가장 큰 직경을 갖는 렌즈이며, 센세측에 가장 인접한 제10렌즈(30)는 가장 작은 직경을 갖는 렌즈일 수 있다. 상기 제1검사 광학부(210)는 물체측에서 센서측을 향해 각 렌즈의 직경이 점차 커질 수 있다. 상기 제2검사 광학부(220)는 물체측에서 센서측을 향해 각 렌즈의 직경이 점차 작아질 수 있다. 상기 직경은 광선이 진행되는 유효 직경일 수 있다.The
상기 제1,2검사 광학부(210,220) 사이의 중심부(Zc)를 기준으로, 상기 제1검사 광학부(210)의 렌즈(11-20)들과 상기 제2검사 광학부(220)의 렌즈(21-30)들은 광축을 따라 서로 대칭 형상으로 정렬될 수 있다. Based on the center Zc between the first and second inspection
상기 카메라 모듈(300)은 테스트 대상으로서, 렌즈 광학계(310) 및 이미지 센서(320)를 포함할 수 있으며, 상기 렌즈 광학계(310)는 포커싱을 위한 엑츄에이터 없이 구현될 수 있다. 상기 렌즈 광학계(310)는 광축 방향으로의 이동이 없는 고정 광학계일 수 있다. 화상 평가 장치는 전자 챠트부(100)를 이동하여 검사 광학계(200)를 통해 빛을 제공하여 이미지 센서(320)에 의해 수신되는 원거리에서 근거리까지 렌즈 광학계(310)의 포커싱 위치를 검출할 수 있고, 이러한 검출 정보를 이용하여 포커싱 위치에 따른 접착제의 양이나 틸트를 조절할 수 있다. The
도 3를 참조하면, (A)와 같이, 상기 제1검사 광학부(210)의 물체 거리가 10cm이고, 제2검사 광학부(220)의 물체 거리가 -10cm인 경우, 허상 위치는 제2검사 광학부(220)의 제5,6렌즈(25,26) 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 도 6의 (A)(B)는 제2검사 광학계(220)에서 물체 거리가 10cm, -10cm인 경우의 광 경로를 나타낸 도면이다. 도 3의 (B)와 같이, 상기 제1,2검사 광학부(210,220)의 물체 거리가 무한대인 경우, 허상 위치는 제1,2검사 광학부(210,220)의 중심부(Zc)에 형성될 수 있다. 여기서, 제1검사 광학부(210)에 빛이 입사되는 지점(201)은 전자 챠트부(100)에서 빛이 출사되는 지점일 수 있으며, 제2검사 광학부(220)을 통해 빛이 집광되는 지점(203)은 카메라 모듈(300)의 렌즈 광학계(310)과 접촉되는 지점이거나 검사 광학계(200)의 조리개인 스탑(Stop) 위치일 수 있다.Referring to FIG. 3 , as shown in (A), when the object distance of the first inspection
이하, 상기 제1,2검사 광학부(210,220)가 렌즈들이 동일한 형상 및 배열을 갖는 구조로 배치되므로, 제2검사 광학부(220)를 중심으로 설명하기로 한다.Hereinafter, since the first and second inspection
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제2검사 광학부(220)에서, 물체측에 가장 가까운 제1렌즈(21)는 물체측 제1면(S1)이 볼록하고, 센서측 제2면(S2)이 오목할 수 있으며, 물체측 방향으로 볼록한 메니스커스(meniscus) 형태이며 양의 굴절능을 가질 수 있다. 이러한 물체측에 가장 가까운 제1렌즈(21)는 메니스커스 형상으로 제공되어, 코마 수차를 보정할 수 있다.3 and 5 , in the second inspection
상기 물체측에 가장 가까운 제1렌즈(21)의 센서측 제2면(S2)과 이에 인접한 제2렌즈(22)의 물체측 제3면(S3) 사이의 광축 거리(L2)와, 제1렌즈(21)의 물체측 제1면(S1)에서 마지막 제10렌즈(30)의 센서측 제20면(S20)까지의 광축 거리(TL) 사이의 관계는 다음의 수식 1을 만족할 수 있다.The optical axis distance L2 between the sensor-side second surface S2 of the
[수식 1][Formula 1]
0.1 ≤ |L2/TL|≤0.50.1 ≤ |L2/TL| ≤0.5
여기서, 상기 수식 1은 텔레센트릭 광학계의 직경을 갖게 만드는 조건으로서, 상기 범위보다 클 경우 제2렌즈(22) 이후에 위치한 렌즈의 직경이 커질 수 있고, 상기 범위보다 작은 경우 제2렌즈(22)가 너무 큰 굴절능이 갖게 되어 수차 보정이 어려운 문제가 있다. Here,
[수식 2][Equation 2]
0.4 ≤ |Yobj/D1|≤ 0.50.4 ≤ |Yobj/D1| ≤ 0.5
여기서, D1는 물체측에 가장 가까운 렌즈(21)의 직경이며, Yobj는 광학계의 물체에 대한 최대 상고이다. 제2검사 광학부(220)가 텔레센트릭이 되기 위해 물체측에 가장 가까운 제1렌즈(21)의 직경이 물체 크기보다 커야 하며, 수식 2가 상기 범위보다 크면 텔레센트릭을 구현할 수 없고, 상기 범위보다 작은 경우 제1렌즈(21)의 직경이 너무 커지는 문제가 발생될 수 있다.Here, D1 is the diameter of the
[수식 3][Equation 3]
0.0 ≤ |L0/TL|≤0.30.0 ≤ |L0/TL| ≤0.3
여기서, 상기 허상 거리가 무한대일 때, L0는 중심부(Zc)에서 제1렌즈(21)의 물체측 제1면(S1)까지의 거리이고, TL은 제2검사 광학부(220)의 전체 광축 거리이다. 이러한 수식 3은 제2검사 광학부(220)의 텔레센트릭 조건이며, 상기 수식 3이 상기 범위보다 크면 제1렌즈(21)의 직경이 커지게 되고, 상기 범위보다 작으면 중심부(Zc)와 제1렌즈(21)가 너무 가까워져서 광학계에 대해 해상력 측정이 어려운 문제가 있다. Here, when the virtual image distance is infinity, L0 is the distance from the center Zc to the object-side first surface S1 of the
휴대 단말기용 렌즈 광학계(310)와 물체 거리 변화에 따른 해상력을 측정하기 위해 다음의 수식 4를 만족한다.The following
[수식 4][Equation 4]
0.5 ≤ |Omax/F|≤ 10.5 ≤ |Omax/F| ≤ 1
여기서, 수식 4는 물체 거리 변화를 규정하기 위한 것으로서, Omax는 제2검사 광학부(220)에서 변경 가능한 최대 물체 거리(중심부와의 거리)이고, F는 제2검사 광학부(220)의 초점 거리이다. 상기 수식 4에서 상기 범위보다 크면 제2검사 광학부(220)의 수차 특성이 증가하게 되며, 상기 범위보다 작으면 휴대 단말기의 렌즈 광학계(310)의 검사 거리가 너무 길어지는 문제가 있다. Here,
또한 제2검사 광학부(220)에서 마지막 번째인 제10렌즈(30)는 물체 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 이러한 제10렌즈(30)의 형상은 제1렌즈(21)에 의한 코마 보정 조건일 수 있다. 즉, 상기 제1렌즈(21)와 제10렌즈(30)는 모두 물체 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 이 경우 제1검사 광학부(210)는 제2검사 광학부(220)와 대칭 형상이므로, 상기 제1렌즈(21)와 제10렌즈(30)는 모두 센서 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다.Also, the
여기서, 제2검사 광학부(220)의 텔레센트릭 조건을 위해, 제2검사 광학부(220)의 물체의 최대 상고에서 주광선과 광축이 이루는 각도는 1도 이하일 수 있다. 여기서, 상기 각도가 1도 초과하면 상(Image) 가림 현상이나 광학계 자체의 수차가 급격하게 증가하게 된다.Here, for the telecentric condition of the second inspection
발명의 실시 예에 따른 제1 및 제2검사 광학부(210,220)를 갖는 검사 장치는 콜리메이터를 구성하는 대 구경 렌즈가 아닌, 전자 챠트부(100)를 이동시켜 원거리에서 무한대까지 포커싱 위치를 검출할 수 있고 전자 챠트부(100)의 이동 시간을 최소화할 수 있고, 빠른 검사 속도를 구현할 수 있다. The inspection apparatus having the first and second inspection
상기 제1검사 광학부(210)는 상기 제2검사 광학부(220)와 대칭 형상 및 대칭 배열을 갖는 가질 수 있다. 제1실시 예에서 제1검사 광학부(210)와 제2검사 광학부(220)는 각각 10매의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 및 제2검사 광학부(210,220) 각각은 제1 내지 제10렌즈(11~20, 21~30)를 포함할 수 있다. The first inspection
상기 제1검사 광학부(210)의 제1렌즈(11)와 제2검사 광학부(220)의 제10렌즈(30)는 서로 대칭 형상을 가지며, 상기 제1검사 광학부(210)의 제2렌즈(12)와 상기 제2검사 광학부(220)의 제9렌즈(19)는 서로 대칭 형상일 수 있으며, 제1검사 광학부(210)의 제3,4,5,6,7,8,9렌즈(13,14,15,16,17,18,19)는 제2검사 광학부(220)의 제8,7,6,5,4,3,2렌즈(28,27,26,25,25,24,22)와 각각 대칭 형상일 수 있으며, 상기 제1검사 광학부(210)의 제10렌즈(20)는 상기 제2검사 광학부(220)의 제1렌즈(21)와 인접하며 서로 대칭 형상일 수 있다. 상기 제2검사 광학부(220)에서 제1렌즈(21)는 물체측에 가장 가까운 렌즈이며, 상기 제10렌즈(30)는 센서측에 가장 가까운 렌즈이다. The
상기 제2검사 광학부(220)는 유한한 거리에 위치한 물체에 대한 허상을 바꾸는 광학계로서, 물체측 면을 텔레센트릭을 가질 수 있다. 각 렌즈의 중심을 지나는 광축 상에서, 제1렌즈(21) 내지 제10렌즈(30)의 오목 또는 볼록 구조는 다음과 같다. The second inspection
상기 제1렌즈(21)는 상기 제1검사 광학부(210)에 가장 인접하며, 물체측 제1면(S1)이 볼록하고, 센서측 제2면(S2)이 오목할 수 있다. 상기 제2렌즈(22)는 제1렌즈(21)와 제3렌즈(23) 사이에 배치되며 물체측 제3면(S3)과 센서측 제4면(S4)이 모두 볼록할 수 있다. 상기 제1,2렌즈(21,22) 사이의 거리(L2)는 제1검사 광학부(210) 내에서 가장 클 수 있다.The
상기 제3렌즈(23)는 제2,4렌즈(22,24) 사이에 배치되며 물체측 제5면(S5)이 볼록이며 센서측 제6면(S6)이 오목할 수 있다. 상기 제4렌즈(24)는 제3,5렌즈(23,25) 사이에 배치되며, 물체측 제7면(S7)이 볼록하고 센서측 제8면(S8)이 오목할 수 있다. 상기 제5렌즈(25)는 제4,6렌즈(24,26) 사이에 배치되며 물체측 제9면(S9)과 센서측 제10면(S10)이 볼록할 수 있으며, 제6렌즈(26)는 제5,7렌즈(25,27) 사이에 배치되며 물체측 제11면(S11)이 오목하고 센서측 제12면(S12)이 오목일 수 있다. The
상기 제7렌즈(27)는 제6,8렌즈(26,28) 사이에 배치되며 물체측 제13면(S13)이 볼록하고 센서측 제14면(S14)이 오목할 수 있으며, 상기 제8렌즈(26)는 제7,9렌즈(27,29) 사이에 배치되며 물체측 제15면(S15)이 볼록하고 센서측 제16면(S16)이 오목할 수 있다. The
상기 제9렌즈(29)는 제8,10렌즈(29,30) 사이에 배치되며 물체측 제17면(S17)이 볼록하고 센서측 제18면(S18)이 오목할 수 있으며, 제10렌즈(30)는 카메라 모듈(300)에 가장 인접한 렌즈이며, 물체측 제19면(S19)이 볼록하고 센서측 제20면(S20)이 오목할 수 있다. 이하, 제2검사 광학부(220)를 기초로 설명하기로 하며, 제1검사 광학부(210)의 렌즈(11-20)들은 제2검사 광학부(220)의 렌즈(21-30)의 설명을 참조하기로 한다.The
도 5와 같이, 제1실시 예에 따른 제2검사 광학부(220)의 렌즈 데이터를 보면 다음과 같다.As shown in FIG. 5 , the lens data of the second inspection
중심 두께를 보면, 렌즈들 중에서 제3렌즈(23), 제6렌즈(26), 상기 제9렌즈(29)는 중심 두께가 10mm 이하 예컨대, 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있으며, 제9렌즈 < 제6렌즈 < 제3렌즈의 조건을 만족할 수 있다. 제10렌즈(30)는 10mm 내지 20mm의 범위의 두께이며, 제2렌즈(22), 제4렌즈(24), 제5렌즈(25), 제7렌즈(27), 제8렌즈(28)의 두께는 21mm 이상 예컨대, 21mm 내지 40mm 미만일 수 있으며, 이 중에서 상기 제2렌즈(22), 제4렌즈(24) 및 제5렌즈(25)의 두께는 30mm 이상일 수 있다. 상기 제10렌즈(30)의 두께는 제3렌즈(23), 제6렌즈(26), 제9렌즈(29)의 두께보다 클 수 있다.Looking at the center thickness, among the lenses, the
곡률 반경을 보면, 절대 값으로 나타낼 경우, 제1렌즈(21)의 제2면(S1), 제2렌즈(22)의 제4면(S4), 제3렌즈(23)의 제5면(S5) 및 제6렌즈(26)의 제12면(S12)은 750mm 이상일 수 있으며, 예컨대 750mm 내지 1100mm의 범위일 수 있으며, 상기 제8렌즈(28)의 제15면(S15), 제9렌즈(29)의 제18면(S18), 제10렌즈(30)의 제19면(S19) 및 제20면(S20)은 100mm 미만일 수 있으며, 30mm 내지 100mm의 범위일 수 있다. Looking at the radius of curvature, when expressed in absolute values, the second surface S1 of the
굴절률을 보면, 상기 제1, 8 및 10렌즈(21,28,30)의 굴절률(Nd)는 다른 렌즈들의 굴절률보다 높고 1.9 이상이며, 제2,4,5,7,9렌즈(22,24,25,27,29)의 굴절률은 1.3 내지 1.6 범위이며, 제3, 6렌즈(23,26)의 굴절률은 1.6 내지 1.89 범위일 수 있다. Looking at the refractive index, the refractive index Nd of the first, 8 and 10
아베수(Vd)를 보면, 제2, 4, 5, 7렌즈(22,24,25,27)는 70 이상을 다른 렌즈들의 아베수보다 높으며, 제1, 3, 6, 8, 9, 10렌즈(21,23,26,28,29,30)는 50 이하일 수 있다.Looking at the Abbe numbers (Vd), the second, 4, 5, and 7
상기 제2검사 광학부(220)의 렌즈 직경 또는 반구경(Half aperture)은 제1렌즈(21)의 물체측 제1면(S1)이 가장 크고, 제1렌즈(21)에서 센서 방향으로 제10렌즈(30)까지 점차 작아지며, 제10렌즈(30)의 센서 측 제20면(S20)이 가장 작을 수 있다. As for the lens diameter or half aperture of the second inspection
상기 제2검사 광학부(220)의 렌즈 데이터의 예는 표 1과 같다.An example of the lens data of the second inspection
표 1에서, 스톱인 조리개 위치는 렌즈 광학계(310)의 물체측에 가장 가까운 물체측 면일 수 있으며, 상기 렌즈 광학계(310)는 유효 초점 거리가 4mm의 예로 측정한 값이다. In Table 1, the stop-in diaphragm position may be the object-side surface closest to the object-side of the lens
하기의 표 2는 제1실시 예에 따른 무한대에서, 100 mm, -100 mm까지의 물체 거리에 대한 데이터들로서, D0는 제2검사 광학부에서의 챠트 위치이며, D2는 제2검사 광학부에서 물체거리 변경에 따른 유효 초점거리이며, MAG 값은 이미지 크기/물체 크기의 값이다. Table 2 below is data on object distances from infinity to 100 mm and -100 mm at infinity according to the first embodiment, where D0 is a chart position in the second inspection optic, and D2 is in the second inspection optic. It is the effective focal length according to the object distance change, and the MAG value is the image size/object size value.
도 7을 참조하면, 제2실시 예에 따른 제2검사 광학부(230)는 10매의 렌즈로 구성된다. 이에 따라 제2실시 예에 따른 도 2의 검사 광학계(200)는 제1,2검사 광학부(210,230)가 10매의 렌즈들로 이루어질 수 있다. 제1검사 광학부(210)의 렌즈들과 제2검사 광학부(230)의 렌즈들은 중심부(Zc)를 기준으로 서로 대칭 형상이며, 서로 대칭된 배열을 가질 수 있다. 이러한 제2실시 예는 제2검사 광학부(230)를 기초로 설명하며, 제1검사 광학부(210)는 제2검사 광학부(230)를 참조하기로 하며, 수식 1 내지 4의 관계를 만족할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the second inspection
상기 제2검사 광학부(230)는 유한한 거리에 위치한 물체에 대한 허상을 바꾸는 광학계로서, 물체측 면을 텔레센트릭을 가질 수 있다. 각 렌즈의 중심을 지나는 광축 상에서, 제1 렌즈 내지 제9렌즈의 오목 또는 볼록 구조는 다음과 같다.The second inspection
상기 제1렌즈(31)는 대칭인 제1검사 광학부에 가장 인접하며, 물체측 제1면(S1)이 볼록하고, 센서측 제2면(S2)이 오목할 수 있다. 상기 제1렌즈(31)는 물체 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. The
상기 제2렌즈(32)는 제1렌즈(31)와 제3렌즈(33) 사이에 배치되며 물체측 제3면(S3)과 센서측 제4면(S4)이 모두 볼록할 수 있다. 상기 제1,2렌즈(31,32) 사이의 광축 거리(L2)는 제1검사 광학부 내에서 가장 클 수 있다.The
상기 제3렌즈(33)는 제2,4렌즈(32,34) 사이에 배치되며 물체측 제5면(S5)이 오목이며 센서측 제6면(S6)이 오목할 수 있다. 상기 제4렌즈(34)는 제3,5렌즈(33,35) 사이에 배치되며, 물체측 제7면(S7)이 볼록하고 센서측 제8면(S8)이 오목할 수 있다. 상기 제5렌즈(35)는 제4,6렌즈(34,36) 사이에 배치되며 물체측 제9면(S9)과 센서측 제10면(S10)이 볼록할 수 있으며, 제6렌즈(36)는 제5,7렌즈(35,37) 사이에 배치되며 물체측 제11면(S11)이 볼록하고 센서측 제12면(S12)이 볼록일 수 있다. The
상기 제7렌즈(37)는 제6,8렌즈(36,38) 사이에 배치되며 물체측 제13면(S13)이 볼록하고 센서측 제14면(S14)이 평면일 수 있으며, 상기 제8렌즈(38)는 제7,9렌즈(37,39) 사이에 배치되며 물체측 제15면(S15)이 볼록하고 센서측 제16면(S16)이 오목할 수 있다. The
상기 제9렌즈(39)는 제8,10렌즈(39,40) 사이에 배치되며 물체측 제17면(S17)이 볼록하고 센서측 제18면(S18)이 오목할 수 있으며, 제10렌즈(40)는 카메라 모듈(300)에 가장 인접한 렌즈이며, 물체측 제19면(S19)이 볼록하고 센서측 제20면(S20)이 오목할 수 있다. 상기 제10렌즈(40)는 물체 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 이러한 제10렌즈(40)의 형상은 상기 제1렌즈(31)에 의한 코마 보정 조건일 수 있다. 즉, 상기 제1렌즈(31)와 제10렌즈(40)는 모두 물체 방향으로 볼록한 메니스커스 형상일 수 있다. 제1검사 광학부의 렌즈들은 제2검사 광학부(230)의 렌즈와 대칭된 형상 및 배열을 갖고 있어, 제2검사 광학부(230)의 설명을 참조하기로 한다.The
상기 제2검사 광학부(230)에서, 중심 두께를 보면, 렌즈들 중에서 제3렌즈(33), 제5렌즈(35), 상기 제9렌즈(39)는 중심 두께가 10mm 이하 예컨대, 3mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. 상기 제10렌즈(40)는 20mm 내지 30mm의 범위의 두께이며, 제2렌즈(32), 제4렌즈(34), 제6렌즈(36), 제7렌즈(37), 제8렌즈(38) 및 제10렌즈(40)의 두께는 21mm 이상 예컨대, 21mm 내지 40mm 미만일 수 있으며, 이 중에서 상기 제2렌즈(32)의 두께는 제1렌즈(31)의 두께보다 클 수 있다. 상기 제10렌즈(40)의 두께는 제1렌즈(31), 제3렌즈(33), 제5렌즈(35), 및 제9렌즈(29)의 두께보다 클 수 있다.In the second inspection
곡률 반경을 보면, 절대 값으로 나타낼 경우, 제1렌즈(31)의 제2면(S1), 제2렌즈(32)의 제4면(S4), 제3렌즈(33)의 제5면(S5), 및 제4렌즈(34)의 제8면(S8)은 700 mm 이상일 수 있으며, 예컨대 700 mm 내지 1000 mm의 범위일 수 있으며, 제7렌즈(37)의 제14면(S14)는 가장 큰 평면일 수 있다. 상기 제8렌즈(38)의 제15면(S15), 제9렌즈(39)의 제18면(S18), 제10렌즈(40)의 제19면(S19) 및 제20면(S20)은 100 mm 미만일 수 있으며, 30 mm 내지 100 mm의 범위일 수 있다. Looking at the radius of curvature, when expressed as an absolute value, the second surface S1 of the
굴절률을 보면, 상기 제1, 3, 5, 7, 8, 9, 및 10렌즈(31,33,35,37,38,39,40)의 굴절률(Nd)는 다른 렌즈들의 굴절률보다 높은 고 굴절률이며 1.65 이상이며, 제2,4,6렌즈(32,34,36)의 굴절률은 저 굴절률로서 1.3 내지 1.6 범위이다. Looking at the refractive index, the refractive index Nd of the first, 3, 5, 7, 8, 9, and 10
아베수(Vd)를 보면, 제2, 4, 4렌즈(32,34,36)는 70 이상을 다른 렌즈들의 아베수보다 높으며, 제1, 3, 5, 7, 9, 10렌즈(31,33,35,37,39,40)는 상기 렌즈들의 아베수 보다 낮은 50 이하일 수 있다.Looking at the Abbe number (Vd), the second, fourth, and fourth lenses (32, 34, 36) have an Abbe number of 70 or more higher than that of other lenses, and the first, 3, 5, 7, 9, and 10 lenses (31, 33, 35, 37, 39, 40) may be 50 or less, which is lower than the Abbe's number of the lenses.
상기 제2검사 광학부(230)의 렌즈 직경 또는 반구경(Half aperture)은 제1렌즈(31)의 물체측 제1면(S1)이 가장 크고, 제1렌즈(31)에서 센서 방향으로 제10렌즈(40)까지 점차 작아지며, 제10렌즈(40)의 센서 측 제20면(S20)이 가장 작을 수 있다. As for the lens diameter or half aperture of the second inspection
표 3은 제2실시 예에 따른 제2검사 광학부(230)의 렌즈 데이터의 예이다.Table 3 is an example of lens data of the second inspection
표 3에서, 스톱인 조리개 위치는 렌즈 광학계(310)의 물체측에 가장 가까운 물체측 면일 수 있으며, 상기 렌즈 광학계(310)는 유효 초점 거리가 4mm의 예로 측정한 값이다. In Table 3, the stop-in diaphragm position may be the object-side surface closest to the object-side of the lens
하기의 표 4는 제1실시 예에 따른 무한대에서, 100 mm, -100 mm까지의 물체 거리에 대한 데이터들로서, D0는 제2검사 광학부에서의 챠트 위치이며, D2는 제2검사 광학부에서 물체거리 변경에 따른 유효 초점거리이며, MAG 값은 이미지 크기/물체 크기의 값이다. Table 4 below is data on object distances from infinity to 100 mm and -100 mm at infinity according to the first embodiment, where D0 is a chart position in the second inspection optic, and D2 is in the second inspection optic. It is the effective focal length according to the object distance change, and the MAG value is the image size/object size value.
도 8을 참조하면, 제3실시 예에 따른 제2검사 광학부(240)는 9매의 렌즈로 구성된다. 이에 따라 제3실시 예에 따른 도 2의 검사 광학계(200)는 제1,2검사 광학부(210,240)가 9매의 렌즈들로 이루어질 수 있다. 제1검사 광학부(210)의 9매 렌즈와 제2검사 광학부(240)의 9매 렌즈는 중심부를 기준으로 서로 대칭 형상이며, 서로 대칭된 배열을 가질 수 있다. 이러한 제3실시 예는 제2검사 광학부(240)를 기초로 설명하며, 제1검사 광학부(210)는 제2검사 광학부(240)를 참조하기로 하며, 수식 1 내지 4의 관계를 만족할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the second inspection
상기 제2검사 광학부(240)는 유한한 거리에 위치한 물체에 대한 허상을 바꾸는 광학계로서, 물체측 면을 텔레센트릭을 가질 수 있다. 각 렌즈의 중심을 지나는 광축 상에서, 제1 렌즈 내지 제9렌즈의 오목 또는 볼록 구조는 다음과 같다. 상기 제1렌즈(41)는 물체측 제1면(S1)이 볼록하고, 센서측 제2면(S2)이 오목한 메니스커스 형상일 수 있다. 상기 제2렌즈(42)는 물체측 제3면(S3)은 볼록하고 센서측 제4면(S4)이 오목할 수 있다. 상기 제3렌즈(43)는 물체측 제5면(S5)이 볼록이며 센서측 제6면(S6)이 오목할 수 있다. 상기 제4렌즈(44)는 물체측 제7면(S7)이 볼록하고 센서측 제8면(S8)이 볼록할 수 있다. 상기 제5렌즈(45)는 물체측 제9면(S9)이 볼록하고 센서측 제10면(S10)이 볼록할 수 있으며, 제6렌즈(46)는 물체측 제11면(S11)이 오목하고 센서측 제12면(S12)이 오목일 수 있다. 상기 제7렌즈(47)는 물체측 제13면(S13)이 볼록하고 센서측 제14면(S14)이 볼록할 수 있으며, 상기 제8렌즈(48)는 물체측 제15면(S15)이 볼록하고 센서측 제16면(S16)이 오목할 수 있다. 마지막 렌즈인 제9렌즈(49)는 물체측 제17면(S17)이 볼록하고 센서측 제18면(S18)이 오목할 수 있다.The second inspection
상기 제2검사 광학부(240)에서 중심 두께를 보면, 렌즈들 중에서 제3렌즈(43), 제6렌즈(46), 상기 제8렌즈(48)는 중심 두께가 10 mm 이하 예컨대, 3 mm 내지 10 mm의 범위일 수 있으며, 제8렌즈 < 제3렌즈 < 제6렌즈의 조건을 만족할 수 있다. 제9렌즈(49)는 10 mm 내지 25 mm의 범위의 두께이며, 제2렌즈(42), 제4렌즈(44), 제5렌즈(45)의 두께는 26 mm 이상 예컨대, 26 mm 내지 40 mm 미만일 수 있으며, 제1렌즈(41), 제7렌즈(47) 및 제9렌즈(49)의 두께는 25 mm 이하 예컨대, 13 mm 내지 25 mm의 범위일 수 있다. 상기 제9렌즈(49)의 두께는 제3렌즈(43), 제6렌즈(46), 제8렌즈(48)의 두께보다 클 수 있다.Looking at the center thickness of the second inspection
곡률 반경을 보면, 절대 값으로 나타낼 경우, 제1렌즈(41)의 제2면(S2), 제2렌즈(42)의 제4면(S4), 제3렌즈(43)의 제5면(S5)은 750 mm 이상일 수 있으며, 예컨대 750 mm 내지 1200 mm의 범위일 수 있으며, 상기 제8렌즈(48)의 제15면(S15) 및 제16면(S16), 제9렌즈(49)의 제17면(S17) 및 제18면(S18)은 100 mm 미만일 수 있으며, 20 mm 내지 100 mm의 범위일 수 있다. Looking at the radius of curvature, when expressed as an absolute value, the second surface S2 of the
굴절률을 보면, 상기 제1, 3, 6, 7, 8, 9렌즈(41,43,46,47,48,49)의 굴절률(Nd)는 다른 렌즈들보다 높은 고 굴절률이고 1.6 이상이며, 제2,4,5렌즈(42,44,45)의 굴절률은 고 굴절률보다 낮은 저 굴절률로서, 1.6 미만일 수 있다. 아베수(Vd)를 보면, 제2, 5렌즈(42,45)는 70 이상을 다른 렌즈들보다 높으며, 제1, 3, 6, 7, 8, 9렌즈(41,43,46,47,48,49)는 50 이하일 수 있다.Looking at the refractive index, the refractive index Nd of the first, 3, 6, 7, 8, and 9
상기 제2검사 광학부(240)의 렌즈 직경 또는 반구경(Half aperture)은 제1렌즈(41)의 물체측 제1면(S1)이 가장 크고, 제1렌즈(41)에서 센서 방향으로 제9렌즈(49)까지 점차 작아지며, 제9렌즈(49)의 센서 측 제18면(S18)이 가장 작을 수 있다. As for the lens diameter or half aperture of the second inspection
표 5는 제3실시 예에 따른 제2검사 광학부(240)의 렌즈 데이터의 예이다.Table 5 is an example of lens data of the second inspection
표 6은 제3실시 예에 따른 무한대에서, 100 mm, -100 mm까지의 물체 거리에 대한 데이터들로서, D0는 챠트 위치이며, D2는 물체거리 변경에 따른 유효 초점거리이며, MAG 값은 이미지센서 크기/물체 크기의 값이다. Table 6 is data on object distances from infinity to 100 mm and -100 mm from infinity according to the third embodiment, where D0 is the chart position, D2 is the effective focal length according to the change of the object distance, and the MAG value is the image sensor It is a value of size/object size.
도 9를 참조하면, 제4실시 예에 따른 검사 광학계는 제2검사 광학계(250)를 포함할 수 있다. 도 9의 제2검사 광학계(250)는 도 2에 적용할 경우, 검사 광학계(200)는 제1,2검사 광학부(210,250)가 10매의 렌즈들로 이루어질 수 있다. 제1검사 광학부(210)의 10매 렌즈와 제2검사 광학부(250)의 10매 렌즈는 중심부를 기준으로 서로 대칭 형상이며, 서로 대칭된 배열을 가질 수 있다. 이러한 제4실시 예는 제2검사 광학부(250)를 기초로 설명하며, 제1검사 광학부(210)는 제2검사 광학부(250)를 참조하기로 하며, 수식 1 내지 4의 관계를 만족할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the inspection optical system according to the fourth embodiment may include a second inspection
도 9와 같이, 상기 제2검사 광학부(250)는 유한한 거리에 위치한 물체에 대한 허상을 바꾸는 광학계로서, 물체측 면을 텔레센트릭을 가질 수 있다. 각 렌즈의 중심을 지나는 광축 상에서, 제1 렌즈 내지 제10렌즈(51-60)의 오목 또는 볼록 구조는 다음과 같다. 상기 제1렌즈(51)는 물체측 제1면(S1)이 볼록하고, 센서측 제2면(S2)이 오목할 수 있다. 상기 제1렌즈(51)는 물체측으로 볼록한 메니스커스 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 9 , the second inspection
상기 제2렌즈(52)는 물체측 제3면(S3)과 센서측 제4면(S4)이 모두 볼록할 수 있다. 상기 제2렌즈(52)는 상기 제1렌즈(51)와 가장 큰 광축 거리(L2)로 이격되며, 제3렌즈(53)와 두 번째로 큰 광축 거리로 이격될 수 있다.Both the object-side third surface S3 and the sensor-side fourth surface S4 of the
상기 제3렌즈(53)는 물체측 제5면(S5)이 오목하며 센서측 제6면(S6)이 오목할 수 있다. 상기 제4렌즈(54)는 물체측 제7면(S7)이 볼록하고 센서측 제8면(S8)이 볼록할 수 있다. 상기 제5렌즈(55)는 물체측 제9면(S9)이 볼록하고, 센서측 제10면(S10)과 제5렌즈(55)의 물체측 제11면(S11)이 접합된 면으로 볼록할 수 있으며, 제6렌즈(56)는 센서측 제12면(S12)이 오목일 수 있다. 상기 제7렌즈(57)는 물체측 제13면(S13)이 볼록하고 센서측 제14면(S14)이 오목할 수 있으며, 상기 제8렌즈(58)는 물체측 제15면(S15)이 볼록하고 센서측 제16면(S16)이 오목할 수 있다. 상기 제9렌즈(59)는 물체측 제17면(S17)이 볼록하고 센서측 제18면(S18)이 오목할 수 있으며, 제10렌즈(60)는 물체측 제19면(S19)이 볼록하고 센서측 제20면(S20)이 오목할 수 있다. 상기 제4실시 예에서 제1,2검사 광학부(210,250)는 제5렌즈(55)의 센서측 제10면(S10)과 제6렌즈(56)의 물체측 제11면(S11)이 서로 접합된 면으로 제공될 수 있다.The
상기 제2검사 광학부(250)의 중심 두께를 보면, 제1렌즈(51), 제2렌즈(52), 제4렌즈(54), 제5렌즈(55), 제7렌즈(57), 제8렌즈(58)의 두께는 20mm 이상일 수 있으며, 예컨대 20mm 내지 40mm 범위일 수 있으며, 이 중에서 상기 제2렌즈(52), 제4렌즈(54), 제5렌즈(55) 및 제7렌즈(57)는 30mm 이상일 수 있다. 상기 제3렌즈(53), 상기 제6렌즈(56), 상기 제9렌즈(59)는 중심 두께가 10mm 이하 예컨대, 2mm 내지 10mm의 범위일 수 있으며, 제9렌즈 < 제3렌즈 < 제6렌즈의 조건을 만족할 수 있다. Looking at the center thickness of the second inspection
곡률 반경을 보면, 절대 값으로 나타낼 경우, 제1렌즈(51)의 제2면(S2), 제3렌즈(53)의 제5면(S5) 및 제7렌즈(57)의 제13면(S13)은 900 mm 이상일 수 있으며, 예컨대 900mm 내지 1100mm의 범위일 수 있으며, 상기 제7렌즈(57)의 제14면(S14), 제9렌즈(59)의 제17면(S17) 및 제18면(S18), 제10렌즈(60)의 제19면(S19)은 100mm 미만일 수 있으며, 30mm 내지 100mm의 범위일 수 있다. Looking at the radius of curvature, when expressed as an absolute value, the second surface S2 of the
상기 제2검사 광학부(250)의 렌즈 직경 또는 반구경(Half aperture)은 제1렌즈(51)의 물체측 제1면(S1)이 가장 크고, 제1렌즈(51)에서 센서 방향으로 제10렌즈(60)까지 점차 작아지며, 제10렌즈(60)의 센서 측 제20면(S20)이 가장 작을 수 있다. As for the lens diameter or half aperture of the second inspection
제4실시 예에 따른 제2검사 광학부(250)의 렌즈 데이터는 표 7와 같다.Table 7 shows lens data of the second inspection
표 8는 제3실시 예에 따른 무한대에서, 100 mm, -100 mm까지의 물체 거리에 대한 데이터들로서, D0는 챠트 위치이며, D2는 물체거리가 변경에 따른 유효 초점거리이며, MAG 값은 이미지센서 크기/물체 크기의 값이다. Table 8 is data on object distances from infinity to 100 mm and -100 mm at infinity according to the third embodiment, where D0 is the chart position, D2 is the effective focal length according to the change of the object distance, and the MAG value is the image Value of sensor size/object size.
제1 내지 제4실시 예(example)에 의한 검사 광학계에서, 수식(ep) 1-4의 각 실시 예에 따른 데이터와 각 수식 1-4에서의 L2, TL, Yobj, D1, L0, Omax, F 데이터들은 다음의 표 9와 같이 구해질 수 있다.In the inspection optical system according to the first to fourth embodiments (example), data according to each embodiment of Equation (ep) 1-4 and L2, TL, Yobj, D1, L0, Omax, F data can be obtained as shown in Table 9 below.
발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 위한 검사 광학계는 콜리메이터 렌즈를 사용하지 않고, 근거리와 원거리를 동시에 측정할 수 있다. 또한 고정된 검사 광학계를 광축으로 이동되는 전자 챠트부를 통해 MTF 측정이 가능하여, 카메라 모듈 내에서 렌즈 광학계가 이미지 센서 상에서 틸트 여부를 검증할 수 있고, 렌즈 접착에 따른 에폭시 수축 문제를 검증할 수 있다. The inspection optical system for a camera module according to an embodiment of the present invention can measure a short distance and a long distance at the same time without using a collimator lens. In addition, MTF measurement is possible through the electronic chart that moves the fixed inspection optical system to the optical axis, so it is possible to verify whether the lens optical system in the camera module is tilted on the image sensor, and to verify the epoxy shrinkage problem due to lens adhesion. .
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiment has been described above, it is merely an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.
100: 전자 챠트부
110: 광원
120: 전자 챠트
200: 검사 광학계
210,220: 검사 광학부
300: 카메라 모듈
310: 렌즈 광학계
320: 이미지 센서100: electronic chart unit
110: light source
120: electronic chart
200: inspection optical system
210,220: inspection optics
300: camera module
310: lens optical system
320: image sensor
Claims (10)
상기 제1검사 광학부와 테스트 대상인 카메라 모듈 사이에 배치되며 복수의 렌즈를 갖는 제2검사 광학부를 포함하며,
상기 제1검사 광학부와 상기 제2검사 광학부의 렌즈들은 상기 제1검사 광학부와 상기 제2검사 광학부 사이의 중심부에서 서로 대칭된 형상 및 배열을 가지며,
상기 제1 및 제2검사 광학부 각각은 텔레센트릭 광학계인, 카메라 모듈의 검사 광학계.a first inspection optical unit having a plurality of lenses aligned with an optical axis from the object side to the sensor side; and
It is disposed between the first inspection optical unit and the camera module to be tested and includes a second inspection optical unit having a plurality of lenses,
The lenses of the first inspection optical unit and the second inspection optical unit have a shape and arrangement symmetrical to each other at a center between the first inspection optical unit and the second inspection optical unit,
Each of the first and second inspection optics is a telecentric optical system, the inspection optical system of the camera module.
상기 제1 및 제2검사 광학부 각각은 9매 또는 10매의 렌즈를 갖는, 검사 광학계.The method of claim 1,
and each of the first and second inspection optics has 9 or 10 lenses.
상기 제1검사 광학부의 렌즈들 직경은 물체 측에서 센서 측으로 갈수록 점차 커지며,
상기 제2검사 광학부의 렌즈들 직경은 물체 측에서 센서 측으로 갈수록 점차 작아지는, 광학계.The method of claim 1,
The diameter of the lenses of the first inspection optics gradually increases from the object side to the sensor side,
The diameter of the lenses of the second inspection optical unit gradually decreases from the object side to the sensor side.
상기 제2검사 광학부에서 물체측 또는 상기 제1검사 광학부에 가장 가까운 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상인, 검사 광학계.The method of claim 1,
In the second inspection optical unit, the lens closest to the object side or the first inspection optical unit has a meniscus shape convex toward the object side.
상기 제2검사 광학부에서 센서측 또는 상기 제1검사 광학부에 가장 먼 렌즈는 물체 측으로 볼록한 메니스커스 형상인, 광학계. 5. The method of claim 4,
In the second inspection optical unit, the lens furthest from the sensor side or the first inspection optical unit has a meniscus shape convex toward the object side.
상기 제2검사 광학부는, 하기 수식 1를 만족하며,
[수식 1]
0.1 ≤ |L2/TL|≤0.5
상기 L2는 물체측에 가장 가까운 제1렌즈의 센서측 제2면과 이에 인접한 제2렌즈의 물체측 제3면 사이의 광축 거리이며,
상기 TL은 상기 제1렌즈의 물체측 제1면에서 카메라 모듈에 가장 인접한 렌즈의 센서측 면까지의 광축 거리인, 검사 광학계.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The second inspection optical unit satisfies Equation 1 below,
[Formula 1]
0.1 ≤ |L2/TL| ≤0.5
L2 is the optical axis distance between the sensor-side second surface of the first lens closest to the object side and the object-side third surface of the second lens adjacent thereto,
wherein TL is an optical axis distance from the object-side first surface of the first lens to the sensor-side surface of the lens closest to the camera module.
상기 제2검사 광학부는 하기 수식 2를 만족하며,
[수식 2]
0.4 ≤ |Yobj/D1|≤ 0.5
상기 D1는 물체 측에 가장 가까운 제1렌즈의 직경이며, Yobj는 물체에 대한 최대 상고인, 검사 광학계.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The second inspection optical unit satisfies the following Equation 2,
[Equation 2]
0.4 ≤ |Yobj/D1| ≤ 0.5
wherein D1 is the diameter of the first lens closest to the object side, and Yobj is the maximum image height with respect to the object.
상기 제2검사 광학부는 하기 수식 3을 만족하며,
[수식 3]
0.0 ≤ |L0/TL|≤0.3
허상 거리가 무한대일 때, L0는 중심부에서 제1렌즈의 물체측 제1면까지의 거리이고, TL은 제2검사 광학부의 전체 광축 거리인 검사 광학계. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The second inspection optical unit satisfies the following Equation 3,
[Equation 3]
0.0 ≤ |L0/TL| ≤0.3
When the virtual image distance is infinity, L0 is the distance from the center to the first object-side surface of the first lens, and TL is the total optical axis distance of the second inspection optical unit.
상기 제2검사 광학부에서 물체의 최대 상고에서 주광선과 광축이 이루는 각도는 1도 이하인 검사 광학계. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
An angle between the chief ray and the optical axis at the maximum image height of the object in the second inspection optical unit is 1 degree or less.
렌즈 광학계 및 이미지 센서를 갖고, 내부에 엑츄에이터를 갖지 않는 카메라 모듈; 및
상기 전자 챠트부와 카메라 모듈 사이에 배치되며 상기 전자 챠트를 통과한 광선을 카메라 모듈에 집광시키는 검사 광학계를 포함하며,
상기 검사 광학계는 제1 항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 검사 광학계인, 카메라 모듈 검사 장치.an electronic chart unit having a light source and an electronic chart;
a camera module having a lens optical system and an image sensor, and having no actuator therein; and
and an inspection optical system disposed between the electronic chart unit and the camera module and condensing the light beam passing through the electronic chart on the camera module,
The inspection optical system is an inspection optical system according to any one of claims 1 to 5, a camera module inspection apparatus.
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