KR101127902B1

KR101127902B1 - 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법

Info

Publication number: KR101127902B1
Application number: KR1020100057960A
Authority: KR
Inventors: 류기웅; 이태영; 박덕수
Original assignee: 주식회사 쎄크
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-03-22
Also published as: KR20110137935A

Abstract

양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법이 개시된다. 상기 광축 얼라인먼트 방법은 석정반의 상면에 프로브 고정블록을 설치하는 단계; 상기 지그장치에 구비된 상하광축지그블록의 전면 및 측면이 상기 석정반의 상면에 대하여 수직을 이루도록 상기 석정반의 상면에 지그장치를 설치하는 단계; 렌즈의 작업거리(working distance) 및 심도(depth of field)를 고려하여, 피정렬 대상인 양방향 프로브 카메라장치에 포함된 한 쌍의 카메라, 한 쌍의 렌즈유닛, 한 쌍의 미러 및 단일 프리즘을 상기 양방향 프로브 카메라장치 내부에 미리 설정된 위치로 세팅하는 단계; 상기 프로브 고정블록의 상면에 상기 양방향 프로브 카메라장치의 일측을 고정 설치하는 단계; 상기 지그장치의 상하 광축 지그블록을 검사위치로 이동시키는 단계; 및 상기 한 쌍의 카메라로 입력되는 실시간 영상을 확인하면서 상하 광축 지그블록의 전면 및 측면이 각각 접하는 상/하 모서리가 만나는 위치의 각 꼭지점을 상기 실시간 영상의 중심에 각각 일치시켜 상기 프리즘에 의해 상하로 굴절되는 상하 광축을 동시에 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법{Optical axies alignment apparatus for two way image prove camera device and method using the same}

본 발명은 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법에 관한 것으로, 특히 양방향 촬상 광학장치의 상/하 방향 광축을 동시에 정렬하기 위한 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법에 관한 것이다.

일반적으로 양방향 프로브 카레라장치는 다이본딩 공정에서 다이(die)를 서브스트레이트(substrate)에 본딩 하기 전에 다이본딩의 정확도를 높이기 위해 서브스트레이트와 다이 사이로 일부가 인입되어, 서브스트레이트의 표면에 형성된 실장영역의 패턴과 다이의 패턴을 촬영하는 장치이다.

이렇게 촬영된 서브스트레이트와 다이의 영상 데이터를 통해 서브스트레이트와 다이의 정렬 상태를 파악해 다이의 위치를 보정하고, 정렬이 완료되면 다이를 서브스트레이트에 부착함으로써 다이본딩이 이루어진다.

그런데, 이와 같이 서브스트레이트와 다이의 정렬을 검사하기 위한 카메라장치는 서브스트레이트와 다이로 주사된 빛을 서로 반대방향으로 굴절시키기 위한 큐브형 프리즘을 구비하고, 이 프리즘을 통해 입사된 한 쌍의 빛을 한 쌍의 렌즈유닛으로 각각 반사하는 한 쌍의 미러를 구비하며, 렌즈유닛을 통해 입사된 영상을 획득하는 한 쌍의 카메라유닛을 포함한다.

상기 카메라장치는 서브스트레이트와 다이를 촬영한 영상 데이터를 토대로 서브스트레이트와 다이를 정렬시키기 위해, 프리즘, 한 쌍의 미러, 한 쌍의 렌즈유닛 및 한 쌍의 카메라유닛으로 이어지는 광축이 정확하게 정렬되도록 세팅되어야 한다. 또한 광축 정렬이 정확하게 이루어지지 않는 경우 서브스트레이트와 다이 정렬 시 오차가 발생되어 다이본딩 공정에서 제품 불량이 발생하는 문제가 있었다.

따라서 카메라장치에 대한 광축 정렬은 높은 신뢰성이 요구되는 중요한 사항임에도 불구하고, 다이본딩장치에서 사용되고 있는 종래의 카메라장치는 프리즘, 한 쌍의 미러, 한 쌍의 렌즈유닛 및 한 쌍의 카메라유닛 간의 정확한 광축 정렬이 제대로 이루어지지 못하고 있다.

특히 이와 같이 상하 광축이 정확하게 정렬되지 못하는 가장 큰 이유는 양방향 프로브 카메라장치를 조립 한 후, 소정의 광축 얼라인먼트 장치에 의해 상하 광축의 정렬을 행할 때 상하 광축을 동시에 정렬하지 못하기 때문이다.

종래의 광축 얼라인먼트 장치를 이용하여 상하 광축을 정렬하는 경우, 상하 광축 중에서 어느 하나의 광축을 정렬하고 나서 다시 양방향 프로브 카메라장치를 뒤집은 후 나머지 광축을 정렬하였다.

그런데, 상하 광축은 동축 상에 배치되어 있으므로 상하 광축 정렬 시 양방향 프로브 카메라장치의 위치를 변경하게 되면 선(先) 정렬해 놓은 광축이 후(後) 정렬하는 광축에 의해 그 위치가 다시 변경되므로 양방향 프로브 카메라장치를 재차 뒤집어서 상하 광축을 다시 정렬해야 하는 문제가 있었다.

하지만 종래의 광축 얼라인먼트 장치는 근본적으로 상하 광축을 동시에 정렬하지 않고 상 광축 및 하 광축에 대한 정렬 작업을 각각 나누어서 진행하기 때문에 정밀하게 상하 광축을 정렬하는 것을 기대하기 어렵고 이에 따라 양방향 프로브 카메라장치의 신뢰도도 함께 저하시키는 원인을 제공하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 양방향 프로브 카메라장치의 상하 광축을 단일 자세에서 동시에 정렬할 수 있는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 광축 얼라인먼트 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 (a)석정반의 상면에 프로브 고정블록을 설치하는 단계; (b)상기 지그장치에 구비된 상하광축지그블록의 전면 및 측면이 상기 석정반의 상면에 대하여 수직을 이루도록 상기 석정반의 상면에 지그장치를 설치하는 단계; (c)렌즈의 작업거리(working distance) 및 심도(depth of field)를 고려하여, 피정렬 대상인 양방향 프로브 카메라장치에 포함된 한 쌍의 카메라, 한 쌍의 렌즈유닛, 한 쌍의 미러 및 단일 프리즘을 상기 양방향 프로브 카메라장치 내부에 미리 설정된 위치로 세팅하는 단계; (d)상기 프로브 고정블록의 상면에 상기 양방향 프로브 카메라장치의 일측을 고정 설치하는 단계; (e)상기 지그장치의 상하 광축 지그블록을 검사위치로 이동시키는 단계; 및 (f)상기 한 쌍의 카메라로 입력되는 실시간 영상을 확인하면서 상하 광축 지그블록의 전면 및 측면이 각각 접하는 상/하 모서리가 만나는 위치의 각 꼭지점을 상기 실시간 영상의 중심에 각각 일치시켜 상기 프리즘에 의해 상하로 굴절되는 상하 광축을 동시에 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법을 제공한다.

상기 (b)단계는, 상기 지그장치의 저면에 설치된 스테이지 블록을 상기 석정반의 상면에 안착시키는 단계; 및 상기 지그장치의 상하광축지그블록의 전면 및 측면이 각각 상기 석정반의 상면에 대하여 수직으로 설정하도록 상기 스테이지 블록의 기울기를 조정하는 단계;를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 스테이지 블록은 각 코너를 관통하는 다수의 세트 스크류를 조이거나 풀어줌에 따라 기울기 조정이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 스테이지 블록은 기울기 조정을 통해 설정된 각도를 유지하도록, 다수의 고정볼트로 상기 스테이지 블록을 상기 석정반에 고정시킬 수 있다.

상기 (d)단계는, 상기 프로브 고정블록에 대하여 수직방향으로 삽입되며, 상기 상하광축지그블록의 측면과 평행하게 배열되는 적어도 한 쌍의 기준핀을 준비하는 단계; 상기 양방향 프로브 카메라장치의 측면이 상기 한 쌍의 기준핀에 동시에 선접촉하도록 상기 양방향 프로브 카메라장치의 위치를 조정하는 단계; 및 상기 양방향 프로브 카메라장치를 상기 프로브 고정블록에 고정하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 (e)단계는 상기 상하광축지그블록을 전후/좌우/상하 이동을 통해 상기 검사위치로 세팅할 수 있다. 이 경우, 상기 상하광축지그블록을 수평 회전시켜 상기 검사위치로 세팅하는 것이 가능하다.

상기 (f)단계는, 상기 상하 광축이 X축 방향을 따라 이동하도록 Y축을 중심으로 상기 프리즘을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있고, 또한, 상기 (f)단계는, 상기 상하 광축이 X축 방향을 따라 이동하도록 상기 한 쌍의 렌즈의 전단부를 좌우로 조정하는 것도 물론 가능하다.

이 경우, 상기 상하 광축이 Y축 방향을 따라 이동하도록 상기 한 쌍의 미러를 Y축 방향을 따라 상기 프리즘에 인접하거나 멀어지도록 이동할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해, 석정반의 상면에 설치되며 양방향 프로브 카메라장치의 일측을 지지하기 위한 프로브 고정블록; 및 상기 석정반의 상면에 배치되고 상기 양방향 프로브 카메라장치의 타측에 설치된 프리즘에 의해 동시에 동축 상에서 상하방향으로 굴절되는 한 쌍의 광축을 동시에 정렬하기 위한 상하광축지그블록을 구비한 지그장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치를 제공한다.

상기 상하광축지그블록은 수직부와, 상기 수직부 상하단으로부터 각각 동일 방향 및 동일 길이로 서로 평행하게 연장되는 상측 기준돌기 및 하측 기준돌기를 포함하며, 상기 상/하측 기준돌기는 상기 프리즘에 굴절되는 상하 광축을 정렬할 때 상기 프리즘의 상측 및 하측으로 간격을 두고 배치될 수 있다.

상기 상측 기준돌기는 전면에 대하여 양측면과 저면이 각각 직각을 이루고, 전면, 양측면 및 저면에 공통인 꼭지점을 가지며, 상기 하측 기준돌기는 전면에 대하여 양측면과 상면이 각각 직각을 이루고, 전면, 양측면 및 상면에 공통인 꼭지점을 가지며, 상기 상측 기준돌기의 꼭지점과 하측 기준돌기의 꼭지점을 연결한 가상선은 상기 수직부와 평행하게 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 지그장치는 스테이지 블록을 더 포함하며, 상기 스테이지 블록은 상기 상하측 기준돌기의 전면 및 측면이 각각 상기 석정반 상면에 대하여 수직을 이루도록 상기 스테이지 블록의 기울기를 조정하기 위한 다수의 세트 스크류가 관통 결합될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 양방향 프로브 카메라장치의 상하 광축 정렬 시 자세를 변경하지 않고 상하 광축을 동시에 정렬할 수 있으므로 정확한 광축 정렬이 가능하고 아울러 정렬 작업에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치를 나타내는 측면도,
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 프로브 고정블록을 나타내는 정면도 및 평면도,
도 4a는 도 1에 도시된 스테이지 블록을 나타내는 평면도,
도 4b는 도 4a에 표시된 A방향에서 바라본 스테이지 블록을 나타내는 측면도,
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 동축 지그블록을 나타내는 정면도 및 측면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광축 얼라인먼트 장치를 통해 양방향 프로브 카메라장치의 광축을 정렬하는 상태를 나타내는 측면도 및 평면도,
조 9a 내지 도 9c는 양방향 프로브 카메라장치 내에 설치된 프리즘을 조정하여 영상의 X축 방향으로 광축을 정렬하는 경우를 나타내는 도면,
조 10a 내지 도 10c는 양방향 프로브 카메라장치 내에 설치된 렌즈부를 조정하여 영상의 X축 방향으로 광축을 정렬하는 경우를 나타내는 도면,
도 11a 내지 도 11c는 양방향 프로브 카메라장치 내에 설치된 미러를 조정하여 영상의 Y축 방향으로 광축을 정렬하는 경우를 나타내는 도면이다.

첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치 및 이를 이용한 얼라인먼트 방법을 설명한다.

먼저, 도 1을 참고하면, 본 실시예의 광축 얼라인먼트 장치(1)는 석정반(10), 프로브 고정블록(30) 및 지그장치(50)를 포함한다.

석정반(10)은 상면(11)에 프로브 고정블록(30)과 지그장치(50)가 고정 설치되도록 다수의 볼트체결구멍(13)이 형성된다. 상기 석정반(10)은 자연 석재를 래핑하여 가공하므로 부식이 없고, 마모가 극히 적으며 변형이 발생하지 않아 주철정반에 비해 정밀한 정렬이 가능한 이점이 있다.

프로브 고정블록(30)은 양방향 프로브 카메라장치(100)를 지지한다(도 7 참고). 이러한 프로브 고정블록(30)은 석정반(10)에 설치될 경우 그 상면(31a,31b)이 석정반(10)의 상면(11)과 평행을 이룬다. 이를 위해 프로브 고정블록(30)의 저면과 상면(31a,31b)은 상호 평행하게 형성된다.

이에 따라 프로브 고정블록(30)의 상면(31a,31b)에 양방향 프로브 카메라장치(100)의 한 쌍의 지지대(201,202)를 고정 설치하는 경우, 양방향 프로브 카메라장치(100)는 석정반(10)의 상면(11)에 대해 평행하게 유지될 수 있다(도 7 참고).

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 프로브 고정블록(30)의 상면(31a,31b)에는 양방향 프로브 카메라장치(100)의 한 쌍의 지지대(201,202, 도 8 참고)를 고정하기 위한 다수의 고정볼트(210)가 체결되는 체결구멍(32a,32b)이 형성된다. 이때, 상기 상면(31a,31b)의 평활도는 공차범위 0.01㎜-0.03㎜에서 제작되며, 상면(31a,31b)과 저면(39)은 서로 평행하게 형성되고 이때 공차범위는 0.01㎜-0.03㎜이다. 이에 따라 프로브 고정블록(30)을 석정반(10)의 상면(11)에 설치하면 고정블록(30)의 상면(31a,31b)이 석정반(10)의 상면(11)과 평행을 유지한다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 프로브 고정블록(30)은 2개의 상면(31a,31b) 중 어느 하나의 상면(31a)에 적어도 한 쌍의 고정구멍(35a,35b)이 간격을 두고 형성된다. 한 쌍의 고정구멍(35a,35b)은 프로브 고정블록(30)의 상면(31a)에 대하여 수직으로 형성되며, 양방향 프로브 카메라장치(100)가 장착되는 방향을 따라 배치된다.

이 경우, 고정구멍(35a,35b)에는 한 쌍의 기준핀(33a,33b)이 삽입된다(도 8 참고). 한 쌍의 기준핀(33a,33b)은 양방향 프로브 카메라장치(100)를 상하광축 지그블록(55)의 측면에 평행하도록 가이드 한다. 즉, 양방향 프로브 카메라장치(100)의 한 쌍의 지지대(201,202)를 프로브 고정블록(30)의 상면(31a)에 고정할 때, 한 쌍의 지지대(201,202) 중 어느 하나의 측면이 한 쌍의 기준핀(33a,33b)에 동시에 선접촉하도록 밀착시키면 양방향 프로브 카메라장치(100)가 정확한 설치 위치에 설치된다.

또한 프로브 고정블록(30)은 하단부 양측으로 연장리브(37a,37b)가 돌출 형성되며, 연장리브(37a,37b)에는 다수의 고정볼트(38)가 관통하는 관통구멍(39a,39b)이 각각 형성된다. 이 경우 프로브 고정블록(30)의 관통구멍(39a,39b)을 석정반(10)에 미리 형성된 볼트체결구멍(13)과 일치시킨 후, 고정볼트(38)를 관통구멍(39a,39b)에 삽입하여 볼트체결구멍(13)에 체결함으로써, 프로브 고정블록(30)을 석정반(10)의 상면(11)에 고정시킬 수 있다.

지그장치(50)는 스테이지 블록(51), 조정부(53) 및 상하광축지그블록(55)을 포함한다.

스테이지 블록(51)은 석정반(10)의 상면(11)에 안착되며, 동시에 조정부(53)의 하단에 결합된다. 이 경우 스테이지 블록(51)은 4개의 코너 부분에 각각 고정볼트(50a)가 관통하는 다수의 제1 관통구멍(51a)이 형성되며, 고정볼트(50a)는 스테이지 블록(51)을 석정반(10)에 완전 고정시킨다.

또한, 스테이지 블록(51)은 다수의 제1 관통구멍(51a)에 인접하게 제2 관통구멍(51b)이 형성된다. 다수의 제2 관통구멍(51b)은 각각 세트스크류(52, 도 4b 참고)가 체결되는데, 이들 세트스크류(52)는 스테이지 블록(51)의 기울기를 미세하게 조정하는 역할을 한다. 이러한 세트스크류(52)의 조정에 따라, 스테이지 블록(51)은 상하광축지그블록(55)의 상/하측 기준돌기(56,57)의 전면(56a,57a) 및 양측면(56b,57b)이 각각 석정반(10)의 상면(11)에 대하여 수직으로 설정하도록 전후좌우로 각도 조정된다.

더욱이 스테이지 블록(51)은 조정부(53)와 조립하기 위한 다수의 체결구멍(51c)이, 도 4a에 도시된 바와 같이, 스테이지 블록(51)의 일측으로 치우친 부분에 형성된다.

조정부(53)는, 도 1을 참고하면, 최상단에 설치된 상하광축지그블록(55)의 위치를 X,Y,Z축 방향을 따라 조정하도록 구성된다. 이러한 조정부(53)는 하측에 설치된 X축 조정부(53a)와, X축 조정부(53a) 상측에 설치된 Y축 조정부(53b)와, Y축 조정부(53b) 상측에 설치된 Z축 조정부(53c)를 각각 구비한다.

이에 따라 X축 조정부(53a)의 조작에 따라 Y축 조정부(53b), Z축 조정부(53c) 및 상하광축지그블록(55)은 X축 방향을 따라 이동하게 되며, Y축 조정부(53b)의 조작에 따라 Z축 조정부(53c) 및 상하광축지그블록(55)이 Y축 방향을 따라 이동하게 되고, Z축 조정부(53c)의 조작에 따라 상하광축지그블록(55)이 Z축 방향을 따라 이동하게 된다.

이 경우, Z축 조정부(53c)와 상하광축지그블록(55) 사이에는 회전조정부(53d)가 설치된다. 회전조정부(53d)는 Z축을 중심으로 상하광축지그블록(55)을 시계방향 및 반시계방향으로 회전시킬 수 있다.

이와 같이 조정부(53)는 상하광축지그블록(55)을 X,Y,Z 축 방향을 따라 이동시키는 것은 물론, Z축 방향을 기준으로 회전시켜, 상하광축지그블록(55)의 위치(또는 자세) 설정을 행할 수 있다.

상하광축지그블록(55)은, 도 5 및 도 6을 참고하면, 대략 “ㄷ”자 형상으로 이루어지며, 소정 길이를 가지는 수직부(55a)와, 수직부(55a)의 상/하단으로부터 각각 동일 방향 및 동일 길이로 서로 평행하게 연장되는 상측 기준돌기(56) 및 하측 기준돌기(57)를 포함한다.

상/하측 기준돌기(56,57)는 각각 프리즘(190, 도 7,8 참고)으로부터 상하 동축방향으로 동시에 굴절되는 광이 지나는 경로인 상하 광축을 정렬할 수 있도록 하기위해, 프리즘(190)의 상측 및 하측으로 간격을 두고 배치된다.

상측 기준돌기(56)는 전면(56a)에 대하여 양측면(56b)과 저면(56c)이 각각 직각을 이룬다. 이 경우, 전면(56a), 양측면(56b) 및 저면(56c)에 공통인 한 쌍의 꼭지점(56d)을 가진다. 또한 하측 기준돌기(57)는 전면(57a)에 대하여 양측면(57b)과 상면(57c)이 각각 직각을 이루며, 이때, 전면(57a), 양측면(57b) 및 상면(57c)에 공통인 한 쌍의 꼭지점(57d)을 가진다. 이때, 상측 기준돌기(56)의 꼭지점(56d)과 하측 기준돌기(57)의 꼭지점(57d)을 연결한 가상선(L, 도 6 참고)은 수직부(55a)와 평행을 이룬다.

이 경우 상/하측 기준돌기(56,57)의 전면(56a,57a)은 상하광축지그블록(55)의 저면 즉, 하측 기준돌기(57)의 저면(55b)과 수직을 이루며, 이때 공차범위는 0.005-0.01㎜이다.

또한, 상/하측 기준돌기(56,57)의 양측면(56b,57b)은 상하광축지그블록(55)의 저면 즉, 하측 기준돌기(57)의 저면(55b)과 수직을 이루며, 이때 공차범위는 0.005-0.01㎜이다.

아울러 상/하측 기준돌기(56,57)에는 각각 체결볼트가 관통하는 관통구멍(59)이 각각 형성된다. 이 체결구멍(59)은 체결볼트를 이용하여 상하광축지그블록(55)을 Z축 회전부(53d)에 고정하기 위해 형성되는 것으로, 상/하측 기준돌기(56,57) 중 적어도 어느 한 곳에 형성된다.

한편, 상기와 같이 이루어진 스테이지 블록(51) 및 조정부(53)를 통해 상하광축지그블록(55)의 위치(또는 자세)를 최종 설정하면, 본 발명의 광축 얼라인먼트 장치(1)의 세팅이 완료된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 광축 얼라인먼트 장치(1)를 통해 양방향 프로브 카메라장치(100)의 광축 얼라인먼트과정을 도면을 참고하여 설명한다.

먼저, 렌즈의 작업거리(working distance) 및 심도(depth of field)를 고려하여, 피정렬 대상인 양방향 프로브 카메라장치에 포함된 한 쌍의 카메라, 한 쌍의 렌즈유닛, 한 쌍의 미러 및 단일 프리즘을 상기 양방향 프로브 카메라장치 내부에 미리 설정된 위치로 세팅하여 양방향 프로브 카메라장치(100)를 준비한다.

이어서, 양방향 프로브 카메라장치(100)의 양측에 각각 지지대(201,202)를 장착하고, 양방향 프로브 카메라장치(100)의 일측이 프로브 고정블록(30)에 고정되도록 한 쌍의 지지대(201,202)의 일단부를 프로브 고정블록(30)의 상면(31a,31b)에 다수의 고정볼트(210)를 통해 각각 고정한다. 이때 한 쌍의 지지대(201,202) 중 어느 하나(201)의 일측면(201a)이 동시에 한 쌍의 기준핀(33a,33b)에 동시에 선접촉하도록 설정한 상태에서 고정볼트(210)를 완전히 조인다.

이와 같이 양방향 프로브 카메라장치(100)가 프로브 고정블록(30)에 고정 완료되면, 조정부(53)를 조작하여 상하광축지그블록(55)의 상/하측 기준돌기(56,57)의 한 쌍의 꼭지점(56d,57d) 중 한 쪽의 꼭지점(56d,57d)이 각각 프리즘(190)의 중앙에 일치하도록 조정한다(도 8 참고).

그 후, 한 쌍의 카메라(131,132)를 소정의 디스플레이장치(미도시)에 연결하여 한 쌍의 카메라(131,132)를 통해 입력되는 실시간 영상을 확인하면서, 도 9a 내지 도 11c와 같이, 프리즘(190), 한 쌍의 렌즈부(151,152) 및 한 쌍의 미러(171,173)를 조정하여 상하 광축을 동시에 정렬한다. 즉, 상하 광축은 프리즘(190) 또는 한 쌍의 렌즈부(151,152)를 조정할 경우 영상의 X축을 따라 이동하며, 한 쌍의 미러(171,173)를 조정할 경우 영상의 Y축을 따라 이동한다.

이하, 프리즘(190), 한 쌍의 렌즈부(151,152) 및 한 쌍의 미러(171,173)를 조정하여 상하 광축을 동시에 정렬하는 과정을 설명한다. 이 경우 상하 광축은 서로 동축 상에 있으므로 설명의 편의를 위해 하 광축을 기준으로 설명하고 상 광축에 대한 설명은 생략한다.

먼저, 프리즘(190)을 통해 하 광축을 영상의 X축 방향을 따라 조정하는 경우를 도 8 및 도 9a 내지 도 9c를 참고하여 설명한다.

도 9a와 같이, 프리즘(190)에서 굴절되는 하 광축이 대략 수직으로 설정된 상태에서는 도 9b와 같이 프리즘(190)을 지지하는 프리즘 지지블록(191, 도 8 참고)을 지지볼트(193)를 기준으로 시계방향으로 소정 각도 회전시키면 하 광축은 영상의 X축을 따라 소정 거리만큼 좌측으로 이동한다.

반대로 도 9c와 같이 프리즘 지지블록(191)을 반시계방향으로 소정 각도 회전시키면 하 광축은 영상의 X축을 따라 소정 거리만큼 우측으로 이동한다.

한편, 상 광축은 하 광축과 동축 상에 있으므로, 이와 같이 프리즘 지지블록(191)을 이용하여 프리즘(190)을 시계방향 및 반시계방향으로 소정 각도 회전할 때 하 광축의 이동방향과 반대 방향으로 이동한다.

또한, 한 쌍의 렌즈부(151,152)를 조정하는 경우, 도 10a와 같이 한 쌍의 렌즈부(151,152)가 각각 1개의 지지블록(161,164)과 2개의 조정블록(162a,162b;165a,165b)에 의해 3점 지지된다.

이 상태에서 도 10b와 같이 하측 조정블록(162b)을 렌즈부(151) 측으로 이동시키면 렌즈부(151)는 지지블록(161)을 따라 상방향으로 소정 거리 이동하게 되면서 하 광축을 영상의 X축을 따라 좌측으로 이동시킨다.

반대로, 도 10c와 같이 상측 조정블록(162a)을 렌즈부(151) 측으로 이동시키면 렌즈부(151)는 지지블록(161)을 따라 하방향으로 소정 거리 이동하게 되면서 하 광축을 영상의 X축을 따라 우측으로 이동시킨다.

이 경우, 상기 상/하측 조정블록(162a,162b)은 도 8에 도시된 다수의 조정볼트(163)를 통해 각각 전/후진 조정된다. 도 8에 미설명 부호 166은 상/하측 조정블록(165a,165b)을 조정하기 위한 조정볼트이다.

계속해서, 한 쌍의 미러(171,173)를 통해 하 광축을 영상의 Y축 방향을 따라 조정하는 경우를 도 11a 내지 도 11c를 참고하여 설명한다.

도 11a와 같이 한 쌍의 미러(171,173)는 각각 미러 지지블록(172,174)에 의해 지지되며 렌즈부(151,152)와 프리즘(190) 사이에 배치되어 상하 광축을 반사한다.

이 상태에서, 도 11b와 같이 미러 지지블록(172)을 프리즘(190)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키면, 미러(171)에 반사되는 하 광축은 영상의 Y축을 따라 하 방향으로 이동된다.

반대로, 도 11c와 같이 미러 지지블록(172)을 프리즘(190)을 향해 이동시키면, 미러(171)에 반사되는 하 광축은 영상의 Y축을 따라 상 방향으로 이동된다.

이에 따라 한 쌍의 미러(171,173)를 각각 프리즘(190)으로부터 멀어지거나 인접하게 조정함으로써, 상하 광축을 영상의 Y축을 따라 정렬할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 양방향 프로브 카메라장치(100)의 상하 광축 정렬 시 자세를 변경하지 않고 상하 광축을 동시에 정렬할 수 있으므로 정확한 광축 정렬이 가능하고, 아울러 정렬 작업에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10: 석정반 30: 프로브 고정블록
33a,33b: 기준핀 50: 지그장치
51: 스테이지 블록 53: 조정부
55: 상하광축지그블록 56: 상측 기준돌기
57: 하측 기준돌기 100: 양방향 프로브 카메라장치

Claims

(a)석정반의 상면에 프로브 고정블록을 설치하는 단계;
(b)지그장치에 구비된 상하광축지그블록의 전면 및 측면이 상기 석정반의 상면에 대하여 수직을 이루도록 상기 석정반의 상면에 상기 지그장치를 설치하는 단계;
(c)렌즈의 작업거리(working distance) 및 심도(depth of field)를 고려하여, 피정렬 대상인 양방향 프로브 카메라장치에 포함된 한 쌍의 카메라, 한 쌍의 렌즈유닛, 한 쌍의 미러 및 단일 프리즘을 상기 양방향 프로브 카메라장치 내부에 미리 설정된 위치로 세팅하는 단계;
(d)상기 프로브 고정블록의 상면에 상기 양방향 프로브 카메라장치의 일측을 고정 설치하는 단계;
(e)상기 지그장치의 상하광축지그블록을 검사위치로 이동시키는 단계; 및
(f)상기 한 쌍의 카메라로 입력되는 실시간 영상을 확인하면서 상하 광축지그블록의 전면 및 측면이 각각 접하는 상측 및 하측 모서리가 만나는 위치의 각 꼭지점을 상기 실시간 영상의 중심에 각각 일치시켜 상기 프리즘에 의해 상하로 굴절되는 상하 광축을 동시에 조정하는 단계;를 포함하며,
상기 한 쌍의 미러는 상기 단일 프리즘의 양측에 배치되며, 상기 한 쌍의 렌즈유닛은 상기 한 쌍의 미러에 각각 대응 배치되고 동시에 상기 한 쌍의 카메라와 일직선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b)단계는,
상기 지그장치의 저면에 설치된 스테이지 블록을 상기 석정반의 상면에 안착시키는 단계; 및
상기 지그장치의 상하광축지그블록의 전면 및 측면이 각각 상기 석정반의 상면에 대하여 수직으로 설정하도록 상기 스테이지 블록의 기울기를 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제2항에 있어서, 상기 스테이지 블록은 각 코너를 관통하는 다수의 세트 스크류를 조이거나 풀어줌에 따라 기울기 조정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제3항에 있어서, 상기 스테이지 블록은 기울기 조정을 통해 설정된 각도를 유지하도록, 다수의 고정볼트로 상기 스테이지 블록을 상기 석정반에 고정시키는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서, 상기 (d)단계는,
상기 프로브 고정블록에 대하여 수직방향으로 삽입되며, 상기 상하광축지그블록의 측면과 평행하게 배열되는 적어도 한 쌍의 기준핀을 준비하는 단계;
상기 양방향 프로브 카메라장치의 측면이 상기 한 쌍의 기준핀에 동시에 선접촉하도록 상기 양방향 프로브 카메라장치의 위치를 조정하는 단계; 및
상기 양방향 프로브 카메라장치를 상기 프로브 고정블록에 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서, 상기 (e)단계는 상기 상하광축지그블록을 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향 중 적어도 어느 한 방향으로의 이동을 통해 상기 검사위치로 세팅하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제6항에 있어서, 상기 상하광축지그블록을 수평 회전시켜 상기 검사위치로 세팅하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서, 상기 (f)단계는,
상기 상하 광축이 X축 방향을 따라 이동하도록 Y축을 중심으로 상기 프리즘을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항에 있어서, 상기 (f)단계는,
상기 상하 광축이 X축 방향을 따라 이동하도록 상기 한 쌍의 렌즈유닛의 전단부를 좌우로 조정하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
제1항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상하 광축이 Y축 방향을 따라 이동하도록 상기 한 쌍의 미러를 Y축 방향을 따라 상기 프리즘에 인접하거나 멀어지도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 방법.
석정반의 상면에 설치되며 양방향 프로브 카메라장치의 일측을 지지하기 위한 프로브 고정블록; 및
상기 석정반의 상면에 배치되고 상기 양방향 프로브 카메라장치의 타측에 설치된 프리즘에 의해 동시에 동축 상에서 상하방향으로 굴절되는 한 쌍의 광축을 동시에 정렬하기 위한 상하광축지그블록을 구비한 지그장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치.
제11항에 있어서, 상기 상하광축지그블록은 수직부와, 상기 수직부 상하단으로부터 각각 동일 방향 및 동일 길이로 서로 평행하게 연장되는 상측 기준돌기 및 하측 기준돌기를 포함하며,
상기 상측 및 하측 기준돌기는 상기 프리즘에 굴절되는 상하 광축을 정렬할 때 상기 프리즘의 상측 및 하측으로 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치.
제12항에 있어서, 상기 상측 기준돌기는 전면에 대하여 양측면과 저면이 각각 직각을 이루고, 전면, 양측면 및 저면에 공통인 꼭지점을 가지며, 상기 하측 기준돌기는 전면에 대하여 양측면과 상면이 각각 직각을 이루고, 전면, 양측면 및 상면에 공통인 꼭지점을 가지며,
상기 상측 기준돌기의 꼭지점과 하측 기준돌기의 꼭지점을 연결한 가상선은 상기 수직부와 평행인 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치.
제12항에 있어서, 상기 지그장치는 스테이지 블록을 더 포함하며,
상기 스테이지 블록은 상기 상측 및 하측 기준돌기의 전면 및 측면이 각각 상기 석정반 상면에 대하여 수직을 이루도록 상기 스테이지 블록의 기울기를 조정하기 위한 다수의 세트 스크류가 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 양방향 프로브 카메라장치의 광축 얼라인먼트 장치.