KR101861293B1 - 렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR101861293B1 KR1020170124761A KR20170124761A KR101861293B1 KR 101861293 B1 KR101861293 B1 KR 101861293B1 KR 1020170124761 A KR1020170124761 A KR 1020170124761A KR 20170124761 A KR20170124761 A KR 20170124761A KR 101861293 B1 KR101861293 B1 KR 101861293B1
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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 렌즈 검사 장치는, 피사체 렌즈가 거치되는 거치부, 상기 피사체 렌즈에 대향하여 구비되고, 상기 피사체 렌즈에 대한 촬상 이미지를 생성하는 카메라부, 상기 피사체 렌즈의 주변에 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 구비된 복수의 조명을 포함하는 조명부 및 상기 카메라부에 대한 촬상 심도 및 상기 조명부에 의한 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 상기 피사체 렌즈에 대한 복수의 촬상 이미지를 생성하도록 제어하고, 상기 복수의 촬상 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성하고, 상기 최종 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈를 검사하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법{APPARATUS FOR INSPECTING OPTICAL LENSE AND CONTROL MOTHOD THEREOF}
본 발명은 렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
광학 기술의 발전에 따라, 카메라 등의 광학 기기 뿐만 아니라, 스마트 폰 등의 모바일 단말에도 렌즈가 적용되고 있다. 이러한 렌즈에 의하여 촬상 성능이 크게 변하게 되므로, 이러한 렌즈에 대한 검사 기술이 개발되고 있다.
이러한 렌즈는 곡면을 가지고 있으며 또한 소정의 두께로 형성되므로, 불량의 위치가 다양하게 형성된다.
한편, 종래의 렌즈 검사 장치의 경우, 정밀 검사를 위하여 배율을 높게 설정하나, 그에 따라 검사 장치의 촬영 가능한 심도, 즉, 촬상 심도가 낮아지는 한계가 있다.
그에 따라, 종래의 렌즈 검사 장치는 불량이 다양한 위치에 형성되는 렌즈나, 웨이퍼 등에 대하여 정확한 검사가 어려운 문제가 있었다.
또한, 렌즈나 모듈 자체에 대한 진성 불량과, 또는 렌즈나 모듈 자체에 형성된 것이 아니고 트레이나 기타 표면에 생기는 가짜 불량인 가성 불량을 구분하기 어려운 문제가 있었다.
이러한 종래 기술에 대해서는 공개특허공보 제2014-0060750호 또는 등록특허공보 제10-1718144호 등을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다.
공개특허공보 제2014-0060750호 등록특허공보 제10-1718144호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 일 실시예는, 피사체 렌즈에 대한 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 다양한 조명 환경에서 피사체 렌즈에 대한 검사를 수행하므로, 조명 환경에 의한 검사 오류를 방지할 수 있는 렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 다양한 촬상 심도에서 피사체 렌즈에 대한 검사를 수행하므로, 소정의 두께나 곡면에 의한 높이를 가지는 피사체 렌즈에 대해서도 정확하게 불량을 검출할 수 있는 렌즈 검사 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 일 기술적 측면은 렌즈 검사 장치를 제공한다. 상기 렌즈 검사 장치는, 피사체 렌즈가 거치되는 거치부, 상기 피사체 렌즈에 대향하여 구비되고, 상기 피사체 렌즈에 대한 촬상 이미지를 생성하는 카메라부, 상기 피사체 렌즈의 주변에 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 구비된 복수의 조명을 포함하는 조명부 및 상기 카메라부에 대한 촬상 심도 및 상기 조명부에 의한 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 상기 피사체 렌즈에 대한 복수의 촬상 이미지를 생성하도록 제어하고, 상기 복수의 촬상 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성하고, 상기 최종 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈를 검사하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 렌즈 검사 장치는, 상기 카메라부를 상기 피사체 렌즈에 대향하는 수직 방향으로 이송시키는 이송부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이송부의 동작을 조절하여 상기 카메라부에 대한 촬상 심도를 변화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 카메라부는, 촬상 카메라, 상기 촬상 카메라와 일정 거리 이격하여 구비된 조절용 렌즈 및 상기 조절용 렌즈를 수직 방향으로 이송시키는 피에조 구동 모듈을 포함하고, 상기 카메라부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 피에조 구동 모듈을 동작시켜 상기 촬상 심도를 변화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명부는, 상기 피사체 렌즈의 상부에 구비되는 제1 조명, 상기 피사체 렌즈의 하부에 구비되고, 고리 형태로 배치된 복수의 광원을 포함하는 제2 조명 및 상기 제2 조명의 하부에서, 상기 제2 조명의 고리 형태의 중앙부에 구비되는 제3 조명을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 동일한 촬상 심도에서 상기 제1 조명 내지 상기 제3 조명을 순차적으로 동작시켜, 동일한 촬상 심도에서 서로 다른 조명 환경을 가지는 복수의 촬상 이미지를 획득하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 조명 환경이 제1 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제1 촬상 이미지 그룹을 생성하도록 제어하고, 상기 제1 촬상 이미지 그룹에 대한 제1 표준 편차 이미지를 생성하고, 상기 조명 환경이 상기 제1 조명 환경과 다른 제2 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제2 촬상 이미지 그룹을 생성하도록 제어하고, 상기 제2 촬상 이미지 그룹에 대한 제2 표준 편차 이미지를 생성 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제1 표준 편차 이미지와 상기 제2 표준 편차 이미지를 합성하여, 상기 피사체 렌즈에 대한 상기 최종 이미지를 생성 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 렌즈 검사 장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 렌즈 검사 장치의 제어 방법은, 피사체 렌즈에 대한 촬상 심도 및 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 상기 피사체 렌즈를 검사하는 렌즈 검사 장치의 제어 방법으로서, 상기 피사체 렌즈에 대한 촬상 심도 및 상기 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 상기 피사체 렌즈에 대한 복수의 촬상 이미지를 생성하는 단계, 상기 복수의 촬상 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성하는 단계 및 상기 최종 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈를 검사하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 촬상 이미지를 생성하는 단계는, 상기 조명 환경이 제1 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제1 촬상 이미지 그룹을 생성하는 단계 및 상기 조명 환경이 상기 제1 조명 환경과 다른 제2 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제2 촬상 이미지 그룹을 생성하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 최종 이미지를 생성하는 단계는, 상기 제1 촬상 이미지 그룹에 대한 제1 표준 편차 이미지를 생성하는 단계, 상기 제2 촬상 이미지 그룹에 대한 제2 표준 편차 이미지를 생성하는 단계 및 상기 제1 표준 편차 이미지와 상기 제2 표준 편차 이미지를 합성하여, 상기 피사체 렌즈에 대한 상기 최종 이미지를 생성하는 단계를 포함 할 수 있다.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 피사체 렌즈에 대한 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 다양한 조명 환경에서 피사체 렌즈에 대한 검사를 수행하므로, 조명 환경에 의한 검사 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 다양한 촬상 심도에서 피사체 렌즈에 대한 검사를 수행하므로, 소정의 두께나 곡면에 의한 높이를 가지는 피사체 렌즈에 대해서도 정확하게 불량을 검출할 수 있는 효과가 있다.
이 외에도, 본 발명의 이러한 효과나 여러 가지 장점은, 이하에서 서술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 쉽게 이해할 수 있다.
도 1은 피사체 렌즈에 다양한 결함들이 개시되는 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 4는 도 2 내지 도 3에 개시된 카메라부의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 2 내지 도 3에 개시된 조명부의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 조명부에 의하여 서로 다른 조명 환경에서 촬상된 이미지들의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 2 내지 도 3에 개시된 제어부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제어부에 의하여 촬상 이미지 그룹을 구분하는 일 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 예에 따라 생성된 최종 이미지의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 제어 방법의 일 예를 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통하여 다운로드할 수 있는 프로그램 구조체(예를 들어, 스마트폰의 어플리케이션 등)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 구성될 수 있으며, 따라서 분산 컴퓨팅 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태를 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 피사체 렌즈에 다양한 결함들이 개시되는 예를 도시하는 도면이다.
도 1의 그림 (a)는 피사체 렌즈로서 카메라 모듈인 예를, 도 1의 그림 (b)는 피사체 렌즈로서 단품 렌즈인 예를 도시한다.
그림 (a)에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 자체에 대한 진성 불량 11과, 모듈 표면에 이물질 등이 붙어 생기는 가성 불량 12이 있다. 이러한 가성 불량 12의 경우, 불량이 해소 가능하고 카메라 모듈 자체의 불량은 아니므로 이러한 가성 불량 12과 진성 불량 11을 구분하는 것이 필요하다.
따라서, 이러한 진성 불량 11과 가성 불량 12을 구분하기 위하여, 본 발명에 따른 검사 장치는 심도를 조절하여 이들을 구분할 수 있다.
그림 (b)에 도시된 바와 같이, 피사체 렌즈에는 옅은 얼룩 21과 렌즈의 두께에 따라 다른 위치에 형성 가능한 진성 불량 22 내지 24가 존재할 수 있다.
마찬가지로, 이러한 다양한 불량들을 정확히 판단하기 위하여, 본 발명에 따른 검사 장치는 심도를 조절하여 이들을 구분할 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 렌즈 검사 장치는 다양한 발광 소자를 이용하여 피사체 렌즈에 대하여 다양한 조명 환경을 제공함으로써, 이러한 다양한 불량들을 구분 또는 식별할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 렌즈 검사 장치의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치는, 거치부(110), 카메라부(120), 조명부(130) 및 제어부(150)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 렌즈 검사 장치는 이송부(140)를 더 포함할 수 있다.
거치부(110)에는 피사체 렌즈(10)가 거치될 수 있다. 도시된 예에서, 거치부(110)는 일부 공백을 포함하는 구조로 개시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 따라서, 투명 재질로 구성되거나 또는 복수의 피사체 렌즈가 고정되는 렌즈 트레이를 거치시키는 등 다양하게 변형 실시 가능하다.
카메라부(120)는 피사체 렌즈(10)에 대향하여 구비될 수 있다. 카메라부(120)는 피사체 렌즈(10)에 대한 촬상 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 카메라부(120)는 내부 렌즈(이하, 조절용 렌즈라 칭함)의 위치를 조절함으로써, 자체적으로 심도 조절을 할 수 있다.
조명부(130)는 피사체 렌즈(10)의 주변에 구비될 수 있다. 조명부(130)는 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 피사체 렌즈(10)에 광을 제공하는 복수의 조명을 포함할 수 있다.
도시된 예에서, 조명부(130)는 하나의 구조체에 포함된 복수의 조명을 개시하고 있으나, 이는 예시적인 것이며, 따라서 이러한 예시에 한정되지 아니한다. 예컨대, 조명부(130)는 도 5에서 도시된 바와 같이 다양한 조명을 조합하여 이루어질 수도 있다.
이송부(140)는 카메라부(120)를 피사체 렌즈(10)에 대향하는 수직 방향으로 이송시킬 수 있다. 따라서, 이송부(140)에 의하여, 카메라부(120)의 촬상 심도 조절이 이루어질 수 있다.
제어부(150)는 카메라부(120)의 초점을 조절-즉, 내부 렌즈의 위치를 조절-하거나 이송부(140)의 이송을 조절하여 카메라부(120)의 촬상 심도를 변화시킬 수 있다.
제어부(150)는 조명부(130)를 조절하여 조명 환경을 변경시키도록 제어할 수 있다.
제어부(150)는 이와 같이, 촬상 심도를 조절하거나 또는 조명 환경을 변경시키면서 피사체 렌즈(10)에 대한 복수의 촬상 이미지를 획득하도록 제어할 수 있다. 제어부(150)는 복수의 촬상 이미지를 이용하여 피사체 렌즈(10)에 대한 하나의 최종 이미지를 생성하고, 이를 이용하여 피사체 렌즈(10)의 불량을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 이송부(140)의 모터가 구동되거나, 또는 카메라부(120)의 피에조 구동 모듈이 구동되는 경우 발생하는 엔코더 펄스를 이용하여, 촬상 위치를 정확하게 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(150)는 엔코더 펄스를 감지하여 엔코더 펄스를 카운트하고, 이를 분주하여 영상 획득 동기 신호로서 이용할 수 있다. 즉, 카운트된 엔코더 펄스의 수를 기 설정된 값으로 분주하면, 이송부의 모터나 카메라부의 피에조 구동 모듈의 펄스 당 이동 거리를 산출할 수 있으므로, 이를 이용하여 이송부에 의한 구동이나 피에조 구동 모듈에 의한 이동 거리를 정확하게 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 촬상 심도 범위를 기 설정하고, 해당 촬상 심도 범위를 벗어난 심도에서 검출된 불량은 가성 불량으로 판단할 수 있다. 여기에서, 촬상 심도 범위는 피사체 렌즈의 종류-예컨대, 굴곡진 형상의 렌즈, 휘어진 웨이퍼, 곡면 글라스, 카메라 모듈 등-에 따라 달리 설정될 수 있다.
즉, 도 1의 그림 (a)의 예와 같이 모듈의 표면에 생성된 가성 불량 12이나, 도 1의 그림 (b)와 같이 옅은 얼룩 21 등은, 타 진성 불량과 심도를 다르게 설정하여야 검출될 수 있다. 따라서, 이러한 가성 불량의 위치나 색상 등의 특징과, 진성 불량을 심도 범위에 따라 구분할 수 있으므로, 제어부(150)는 진성 불량만이 검출되는 촬상 심도 범위를 기 설정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치는, 다양한 촬상 심도, 즉, 다양한 포커스를 제공함으로써, 다양한 피사체 렌즈-예컨대, 굴곡진 형상의 렌즈, 휘어진 웨이퍼, 곡면 글라스 등-에 대해서도 정확하게 불량을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치는, 다양한 촬상 심도를 이용함으로써, 가성 불량과 진성 불량을 구분할 수 도 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 렌즈 검사 장치의 다양한 실시 형태들에 대하여 보다 상세히 살펴본다.
도 4는 도 2 내지 도 3에 개시된 카메라부의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 카메라부(120)는 렌즈(122)를 포함하는 촬상 카메라(121), 촬상 카메라와 일정 거리 이격하여 구비된 조절용 렌즈(123) 및 조절용 렌즈를 수직 방향으로 이송시키는 피에조 구동 모듈(124)을 포함할 수 있다.
카메라부(120)는 제어부(150)의 제어에 따라 피에조 구동 모듈(124)을 동작시켜 촬상 심도를 변화시킬 수 있다. 즉, 피에조 구동 모듈(124)은 제어부(150)의 제어에 따라 조절용 렌즈(123)의 위치를 변화시켜 촬상 심도를 변화시킬 수 있다. 일 예로, 피에조 구동 모듈(124)은 조절용 렌즈(123)를 +2mm에서 -2mm까지 조절하여 포커스를 변화시킬 수 있다.
이와 같이, 카메라부(120)는 배율을 유지하면서 포커스를 변화시켜 촬상 심도를 다변화할 수 있다.
도 5는 도 2 내지 도 3에 개시된 조명부의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
조명부(130)는 피사체 렌즈(10)의 주변에서 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 구비되는 복수의 조명을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 예에서, 조명부(130)는 제1 조명(131), 제2 조명(132) 및 제3 조명(133)을 포함한다.
제1 조명(131)은 피사체 렌즈(10)의 상부에 구비된다. 제1 조명(131)의 중앙에는 관통홀이 구비되어, 제1 조명(131)의 상부에 위치한 카메라부는 제1 조명(131)의 관통홀을 통하여 피사체 렌즈(10)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
제2 조명(132)은 피사체 렌즈(132)의 하부에 구비되고, 고리 형태로 배치된 복수의 광원을 포함한다. 따라서, 제2 조명(132) 또한 중앙에 관통홀을 포함할 수 있으며, 이러한 관통홀을 통하여 제3 조명(133)에서 발광된 빛이 피사체 렌즈(10)에 조사될 수 있다.
제3 조명(133)은 제2 조명의 하부에서, 제2 조명의 고리 형태의 중앙부에 구비될 수 있다.
이러한 제1 조명(131) 내지 제3 조명(133)은 제어부(150)의 제어에 따라 다양한 조명 환경을 제공할 수 있다.
일 예로, 제어부(150)는 동일한 촬상 심도에서 상기 제1 조명 내지 상기 제3 조명을 순차적으로 동작시켜, 동일한 촬상 심도에서 서로 다른 조명 환경을 가지는 복수의 촬상 이미지를 획득하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(150)는 제1 조명 내지 제3 조명을 조합하여 동작시킴으로써, 서로 다른 조명환경을 제공할 수 도 있다. 예컨대, '제1 조명-제2조명-제3 조명-제1 조명과 제2 조명-제1 조명과 제3 조명' 등과 같은 순서로 조명을 발광시킴으로써, 다양한 조명 환경의 변화를 제공할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 조명부에 의하여 서로 다른 조명 환경에서 촬상된 이미지들의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 6의 그림 (a)는 제1 조명 만이 동작한 경우의 촬상 이미지를, 그림 (b)는 제2 조명 만이 동작한 경우의 촬상 이미지를, 그림 (c)는 제1 조명 만이 동작한 경우의 촬상 이미지를 예시하고 있다.
이와 같이, 조명 환경에 따라, 하나의 피사체 렌즈에 대하여 서로 다른 이미지를 획득할 수 있으며, 제어부는 이러한 서로 다른 이미지를 이용하여 하나의 최종 이미지를 생성함으로써, 조명 환경에 의한 오류 등을 배제시킬 수 있다.
도 7은 도 2 내지 도 3에 개시된 제어부의 일 실시예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 7을 참조하면, 제어부(150)는 이미지 그룹화기(151), 편차 이미지 생성기(152), 최종 이미지 생성기(153) 및 불량 판단기(154)를 포함할 수 있다.
이미지 그룹화기(151)는 서로 다른 촬상 심도에서 서로 다른 조명 환경에 따라 촬상된 복수의 촬상 이미지를 입력받고, 이를 그룹화할 수 있다.
일 예로, 이미지 그룹화기(151)는 조명 환경이 제1 조명 환경인 동안 카메라부의 촬상 심도를 변화시키면서 촬상된 복수의 촬상 이미지를, 제1 촬상 이미지 그룹으로 설정할 수 있다. 또한, 이미지 그룹화기(151)는 조명 환경이 제1 조명 환경과 다른 제2 조명 환경인 동안 카메라부의 촬상 심도를 변화시키면서 촬상된 복수의 촬상 이미지를, 제2 촬상 이미지 그룹으로 설정할 수 있다.
상기 예는, 조명 환경을 기준으로 촬상 이미지를 그룹화 하는 예를 설명하나, 실시예에 따라, 이미지 그룹화기(151)는 촬상 심도를 기준으로 촬상 이미지를 그룹화할 수도 있다.
편차 이미지 생성기(152)는 촬상 이미지 그룹에 대하여 표준 편차 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 편차 이미지 생성기(152)는 제1 조명 환경에 대한 제1 촬상 이미지 그룹에 대하여 제1 표준 편차 이미지를 생성하고, 제2 조명 환경에 대한 제2 촬상 이미지 그룹에 대하여 제2 표준 편차 이미지를 생성할 수 있다.
최종 이미지 생성기(153)는 표준 편차 이미지들을 이용하여, 하나의 최종 이미지를 생성할 수 있다. 예컨대, 최종 이미지 생성기(153)는 상기 제1 표준 편차 이미지와 상기 제2 표준 편차 이미지를 합성하여, 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성할 수 있다.
불량 판단기(154)는 최종 이미지를 이용하여 피사체 렌즈에 불량이 존재하는 지 판단할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 제어부에 의하여 촬상 이미지 그룹을 구분하는 일 예를 도시하는 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 예에 따라 생성된 최종 이미지의 일 예를 도시하는 도면으로서, 도 8 내지 도 9를 더 참조하여 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이 서로 다른 촬상 심도에서 서로 다른 조명 환경에 따라 촬상된 복수의 촬상 이미지가 입력되면, 이미지 그룹화기(151)는 조명에 따라 이미지를 그룹화할 수 있다. 즉, 도 8에서 각 그룹은 동일한 조명 환경에서 촬상 심도를 변화시킨 촬상 이미지들을 포함한다.
이미지 그룹화기(151)가 복수의 촬상 이미지를 도시된 예와 같이 그룹 1, 그룹 2 및 그룹 3으로 구분하면, 편차 이미지 생성기(152)는 각 그룹에 대하여 하나의 편차 이미지를 생성할 수 있다. 즉, 편차 이미지 생성기(152)는 그룹 1에 대한 제1 편차 이미지, 그룹 2에 대한 제2 편차 이미지, 그룹 3에 대한 제3 편차 이미지를 각각 생성할 수 있다.
최종 이미지 생성기(153)는 편차 이미지들을 이용하여 하나의 최종 이미지를 생성할 수 있으며, 이는 도 9에 도시된 예와 같다.
불량 판단기(154)는 최종 이미지를 이용하여 피사체 렌즈에 불량이 존재하는 지 판단할 수 있다.
즉, 편차 이미지는 표준 편차를 이용하여 생성될 수 있으므로, 각 촬상 심도에 대한 표준 편차가 적용되는 것에 상응한다. 따라서, 어느 하나의 심도에서 오류로 불량이 촬영되더라도, 복수의 촬상 심도에 대한 표준 편차를 적용하게 되면 그러한 오류는 표시되지 않거나 또는 희미하게 표시되게 된다. 따라서, 불량 판단기(154)는 최종 이미지를 이용하여 불량 여부를 정확하게 판단할 수 있는 것이다.
이상에서는, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 렌즈 검사 장치의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다.
이하에서는, 도 10을 참조하여 렌즈 검사 장치의 제어 방법에 대하여 설명한다. 다만, 이하에서 설명할 렌즈 검사 장치의 제어 방법은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 기 설명한 렌즈 검사 장치에서 수행된다.
따라서, 도 1 내지 도 9를 참조하여 기 설명한 내용을 이하에서 중복적으로 서술하지 아니하나, 이하에서 설명할 렌즈 검사 장치의 제어 방법은, 도 1 내지 도 9를 참조하여 기 설명한 바를 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 검사 장치의 제어 방법의 일 예를 설명하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 렌즈 검사 장치(100)는 피사체 렌즈에 대한 촬상 심도 및 상기 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 피사체 렌즈에 대한 복수의 촬상 이미지를 생성할 수 있다(S1010).
렌즈 검사 장치(100)는 복수의 촬상 이미지를 이용하여 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성하고(S1020), 렌즈 검사 장치(100)는 최종 이미지를 이용하여 피사체 렌즈를 검사할 수 있다(S1030).
단계 S1010에 대한 일 실시예에서, 렌즈 검사 장치(100)는 조명 환경이 제1 조명 환경인 동안 카메라부의 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제1 촬상 이미지 그룹을 생성할 수 있다. 또한, 렌즈 검사 장치(100)는 조명 환경이 제1 조명 환경과 다른 제2 조명 환경인 동안 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 복수의 제2 촬상 이미지 그룹을 생성할 수 있다.
단계 S1030에 대한 일 실시예에서, 렌즈 검사 장치(100)는 제1 촬상 이미지 그룹에 대한 제1 표준 편차 이미지를 생성하고, 제2 촬상 이미지 그룹에 대한 제2 표준 편차 이미지를 생성할 수 있다. 렌즈 검사 장치(100)는 제1 표준 편차 이미지와 제2 표준 편차 이미지를 합성하여, 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있으므로 본 발명의 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 피사체 렌즈
100 : 렌즈 검사 장치
110 : 거치부 120 : 카메라부
130 : 조명부 140 : 이송부
150 : 제어부
151 : 이미지 그룹화기 152 : 편차 이미지 생성기
153 : 최종 이미지 생성기 154 : 불량 판단기

Claims (10)

  1. 하나의 피사체 렌즈가 거치되는 거치부;
    상기 피사체 렌즈에 대향하여 구비되고, 상기 피사체 렌즈에 대한 촬상 이미지를 생성하는 카메라부;
    상기 피사체 렌즈의 주변에 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 구비된 복수의 조명을 포함하는 조명부; 및
    상기 카메라부에 대한 촬상 심도 및 상기 조명부에 의한 조명 환경 중 적어도 하나를 변화시켜 상기 피사체 렌즈에 대한 복수의 촬상 이미지를 생성하도록 제어하고, 상기 복수의 촬상 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈에 대한 최종 이미지를 생성하고, 상기 최종 이미지를 이용하여 상기 피사체 렌즈를 검사하는 제어부를 포함하고,
    상기 카메라부는
    촬상 카메라;
    상기 촬상 카메라와 일정 거리 이격하여 구비된 조절용 렌즈; 및
    상기 조절용 렌즈를 수직 방향으로 이송시키는 피에조 구동 모듈을 포함하고,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 피에조 구동 모듈을 동작시켜 상기 촬상 심도를 변화시키고,
    상기 조명부는
    상기 피사체 렌즈의 상부에 구비되는 제1 조명;
    상기 피사체 렌즈의 하부에 구비되고, 고리 형태로 배치된 복수의 광원을 포함하는 제2 조명; 및
    상기 제2 조명의 하부에서, 상기 제2 조명의 고리 형태의 중앙부에 구비되는 제3 조명을 포함하고,
    상기 제어부는,
    서로 다른 촬상 심도에서 서로 다른 조명환경에 따라 촬상된 복수의 촬상 이미지를 입력받아 제1 및 제2 촬상 이미지 그룹으로 그룹화하는 그룹화기;
    상기 제1 및 제2 촬상 이미지 그룹에 대하여 각각 제1 및 제2 표준 편차 이미지를 생성하는 편차 이미지 생성기; 및
    상기 제1 및 제2 편차 이미지를 합성하여 최종 이미지를 생성하는 최종 이미지 생성기를 포함하고,
    엔코더 펄스를 감지하여 엔코더 펄스를 카운트하고, 카운트된 엔코더 펄스의 수를 기 설정된 값으로 분주하여 상기 피에조 구동 모듈의 펄스 당 이동 거리를 산출함으로써 영상 획득 동기 신호로 이용하고,
    동일한 촬상 심도에서 상기 제1 조명 내지 상기 제3 조명을 순차적으로 동작시켜, 동일한 촬상 심도에서 서로 다른 조명 환경을 가지는 복수의 촬상 이미지를 획득하도록 제어하는 렌즈 검사 장치.
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  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 촬상 이미지 그룹은,
    상기 조명 환경이 제1 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 촬영된 이미지 그룹이고,
    상기 복수의 제2 촬상 이미지 그룹은,
    상기 조명 환경이 상기 제1 조명 환경과 다른 제2 조명 환경인 동안 상기 카메라부의 상기 촬상 심도를 변화시키면서 촬영된 이미지 그룹인 렌즈 검사 장치.
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