KR102001342B1

KR102001342B1 - Lens surface inspection device

Info

Publication number: KR102001342B1
Application number: KR1020180094833A
Authority: KR
Inventors: 김정덕
Original assignee: 김정덕
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2019-07-17

Abstract

The present invention relates to a device for inspecting a surface of a lens for inspecting whether or not a presence of a stain such as an organic matter or a fingerprint is on the surface of the lens. A surface inspection unit comprises: a lighting part for irradiating the light at a predetermined inclination angle toward the surface of the lens while being sequentially turned-on in one direction along a circumferential direction of the lens in a state disposed on the lens; an inspection optical system disposed vertically in a state adjacent to the lighting part, and collecting the light irradiated from the lens to form a focus; and a camera part disposed at an end of the inspection optical system, and photographing the focus formed in the inspection optical system to obtain an image of a foreign substance and the stain on the surface of the lens.

Description

렌즈 표면 검사장치{Lens surface inspection device}Lens surface inspection device

본 발명은 렌즈 표면 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈의 표면에 묻은 유기물 또는 지문과 같은 얼룩의 존재 여부를 검사하는 렌즈 표면 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a lens surface inspection apparatus, and more particularly, to a lens surface inspection apparatus that inspects whether there is an organic matter or fingerprints on a surface of a lens.

최근, 디지털 카메라 기능을 갖는 휴대폰과 같은 휴대형 전자기기가 널리 보급되고 있으며, 이러한 전자기기들은 점차 소형화를 추구하게되면서 디지털 카메라 기능을 구현하기 위해 탑재되는 카메라 역시 규격화되고 소형화되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, portable electronic devices such as mobile phones having digital camera functions have become widespread. Such electronic devices are becoming smaller and smaller, and cameras mounted to implement digital camera functions are also becoming smaller and smaller.

카메라 유닛은, 도달하는 빛의 명도를 식별하기 위한 다수의 픽셀을 구비한 촬상소자와, 촬상소자가 안착된 PCB와, 촬상소자의 전방에 위치하여 주변의 광을 수집하여 촬상소자에 초점을 맺도록 복수의 렌즈가 배치된 렌즈모듈을 구비한다.The camera unit includes: an image pickup element having a plurality of pixels for identifying brightness of light to be reached; a PCB on which the image pickup element is mounted; And a lens module in which a plurality of lenses are arranged.

여기서 렌즈모듈은, 촬상소자에 가장 가까운 접안렌즈와 물체를 향하는 대물렌즈, 접안렌즈와 대물렌즈 사이에 적어도 하나 또는 복수개로 배치되는 렌즈들, 렌즈들을 고정시키기 위한 하우징, 적어도 접안렌즈측에 배치되어 대물렌즈로 입사되어 접안렌즈로 출사하는 광에서 적외선을 차단하고 가시광만을 투과시키는 적외선 차단필터(IR 차단 필터)와, 하우징과 IR 차단 필터를 고정시키는 베럴하우징을 포함하여 이루어진다.Here, the lens module includes an eyepiece closest to the imaging element, an objective lens facing the object, at least one or a plurality of lenses arranged between the eyepiece and the objective lens, a housing for fixing the lenses, An infrared cut filter (IR cut filter) which is incident on the objective lens to cut off infrared light and transmit only visible light from the light emitted to the eyepiece lens, and a barrel housing for fixing the housing and the IR cut filter.

그러나, 렌즈모듈을 구성할 때, 어느 렌즈 표면 또는 IR 차단 필터의 표면에 이물(먼지 등)이 부착될 수 있는데, 이러한 이물은 렌즈가 촬영될 때 렌즈모듈을 투과하는 광에 영향을 주기 때문에 이물에 의해 투과하는 빛의 양이 줄어 촬영된 화상의 전체가 어두워지게 하거나 이물의 그림자가 보이게 한다.However, when constructing the lens module, foreign matter (dust or the like) may be adhered to any lens surface or the surface of the IR cut filter, because such foreign matter affects the light passing through the lens module when the lens is photographed, So that the whole of the photographed image is darkened or the shadow of the foreign object is visible.

따라서, 렌즈모듈을 구성함에 있어, 렌즈 표면에 부착된 이물의 유,무에 따라 렌즈모듈의 불량 또는 정상이 판정될 수 있다.Therefore, in constructing the lens module, the failure or normal of the lens module can be determined depending on the presence or absence of foreign matter attached to the lens surface.

종래의 국내등록특허 제10-1447857호에는 렌즈의 이물을 검사하기 위한 렌즈 모듈 이물 검사시스템 기술이 개시되어 있으며, 대물 렌즈와 접안 렌즈와 IR 차단 필터가 배치된 렌즈 모듈의 상기 대물 렌즈를 향하여 조명광을 방출하는 광원부; 상기 광원부로부터 상기 대물 렌즈에 입사되어 상기 접안 렌즈 내지 상기 IR 차단 필터를 투과한 조명광을 수집하여 초점을 형성하는 검사용 광학계; 상기 검사용 광학계에서 형성하는 초점에 배치된 촬상소자를 구비하여 상기 렌즈 모듈을 통과한 조명광에 의하여 상기 접안 렌즈 또는 상기 IR 차단 필터의 표면에 부착된 이물이 그림자로 보여지는 이물 영상을 획득하는 촬영부; 상기 촬영부에서 획득한 상기 이물 영상을 분석하여, 상기 렌즈 모듈의 상기 접안 렌즈 또는 상기 IR 차단 필터의 표면들에 대한 이물의 부착 위치를 판정하는 제어부; 및 상기 대물 렌즈에 입사되어 상기 접안 렌즈의 모든 지점을 투과한 후 상기 IR 차단 필터로부터 출사되는 조명광의 광선속이, 상기 촬상소자에 동일한 밀도로 도달하여 밝기가 균일한 영상이 얻어지도록, 상기 광원부에서 방출되는 조명광의 광선속을 제어하는 조명용 광학계로 구성되어 있다.In the conventional domestic patent No. 10-1447857, there is disclosed a lens module foreign object inspection system for inspecting a foreign object of a lens, and an objective lens, an eyepiece lens and an IR cut filter are disposed, A light source unit for emitting light; An inspection optical system for collecting illumination light incident on the objective lens from the light source unit and passing through the eyepiece lens or the IR cutoff filter to form a focus; An image pickup element which is disposed at a focal point formed by the inspection optical system and which is attached to the surface of the eyepiece lens or the IR cut filter by the illumination light passing through the lens module, part; A control unit for analyzing the foreign object image acquired by the photographing unit to determine an attachment position of a foreign object to the surfaces of the eyepiece lens or the IR cut filter of the lens module; And a light source unit which is provided in the light source unit so that a light beam of illumination light incident on the objective lens and transmitted through all the points of the eyepiece lens and emitted from the IR cutoff filter reaches the imaging device with the same density to obtain an image with uniform brightness, And an illumination optical system for controlling the light flux of the emitted illumination light.

그러나, 위 기술은 렌즈에 부착된 먼지와 같은 이물은 수직하게 조사되는 광원에 의해 쉽게 판별이 가능하지만, 유기물 또는 지문 등과 같이 렌즈의 표면에 묻은 얼룩에 대해서는 검사가 이루어지지 못하는 치명적인 문제가 있다.However, in the above technique, foreign matter such as dust adhered to the lens can be easily discriminated by a light source vertically illuminated, but there is a fatal problem that an unevenness on the surface of the lens, such as organic matter or fingerprint, can not be inspected.

이는, 얼룩이 먼지와 같이 특정된 형상과 색상을 갖는 것이 아니라 렌즈의 표면에 묻어있기 때문에, 수직으로 조사되는 광에 대해서는 산란 또는 굴절이 일어나지 않아 카메라의 영상에 나타나지 않기 때문이다.This is because scattering or refraction does not occur in the vertically illuminated light, and the image does not appear in the image of the camera because the dirt does not have a specified shape and color such as dust but is on the surface of the lens.

국내등록특허 제10-1447857호Korean Patent No. 10-1447857 국내등록특허 제10-1416860호Korean Patent No. 10-1416860

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 렌즈 표면에 부착된 이물 감지와 더불어 렌즈 표면에 묻은 유기물 또는 지문과 같은 얼룩의 존재 유,무를 검사하는 렌즈 표면 검사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been devised to solve the above-described problems and technical prejudices, and it is an object of the present invention to provide a lens surface inspection apparatus for inspecting foreign matter attached to a surface of a lens, The purpose is to do.

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상,하 마주하게 배열된 상태로 각각 승강하며, 광을 조사하여 렌즈 양 표면의 이물 및 얼룩을 검사하는 한 쌍의 표면검사유닛으로 구성된 렌즈 표면 검사장치에 있어서, 표면검사유닛은, 상기 렌즈의 일측에 배치된 상태에서 렌즈의 둘레방향을 따라 어느 일 방향으로 순차적으로 점등되면서 상기 렌즈의 표면을 향해 경사각도로 광이 조사될 수 있도록 선단부가 소정의 경사각도를 유지한 복수개의 광원이 방사상으로 구비된 조명부; 상기 조명부와 인접한 상태로 수직하게 배치되며, 상기 렌즈로 조사되는 광을 수집하여 초점을 형성하는 검사용광학계; 및 상기 검사용광학계의 단부에 배치되며, 상기 검사용광학계에서 형성된 초점을 촬영하여 렌즈 표면의 이물 및 얼룩의 영상을 상기 광원의 개수 만큼 획득하는 카메라부;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 조명부에는, 방사상으로 배치된 상기 광원들에 둘러쌓인 상태로 배치되고, 둘레면에 상기 광원이 수용되어 지지되는 복수개의 수용홈이 형성되며, 내측에 렌즈로 조사된 광이 상기 검사용광학계로 향할 수 있도록 통과홀이 형성된 지지편,이 구비된 것이 바람직하다.A surface inspection unit comprising a pair of surface inspection units for ascending and descending in a state of being arranged to face each other and for irradiating light to inspect foreign objects and unevenness on both surfaces of the lens, A plurality of light sources whose tip ends are kept at a predetermined inclination angle so as to be irradiated with light at an oblique angle toward the surface of the lens while being sequentially turned on in one direction along the circumferential direction of the lens in a state of being arranged on one side are radially provided An illumination unit; An inspection optical system disposed vertically adjacent to the illuminating unit and collecting light emitted by the lens to form a focus; And a camera unit disposed at an end of the inspection optical system to capture an image of a focus formed on the inspection optical system to acquire images of foreign objects and spots on the surface of the lens by the number of the light sources.
At this time, a plurality of receiving grooves are formed in the illuminating unit so as to be surrounded by the light sources arranged in a radial direction, the circumferential surface of the illuminating unit being accommodated and supported by the light source, And a support piece having a through-hole formed therein so as to be able to be directed to the optical system.

그리고, 상기 광원은 광파이버 인 것이 바람직하다.The light source is preferably an optical fiber.

또한, 상기 광원은 LED 인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the light source is an LED.

더하여, 상기 LED는 지지부재의 하면에 소정의 경사각도를 이룬상태로 방사상으로 배치된 각도조절부재의 선단에 결합되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the LED is coupled to the tip of the angle adjusting member radially arranged at a predetermined inclination angle on the lower surface of the support member.

마지막으로, 상기 광원의 경사각도는 20도 ~ 30도 인 것이 바람직하다.Finally, the angle of inclination of the light source is preferably in the range of 20 to 30 degrees.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 렌즈 표면 검사장치에 의하면, 렌즈 표면으로 조사되는 광이 렌즈의 일측에서 설정된 경사각도로 조사되도록 함으로써, 렌즈 표면에 안착된 먼지와 더불어 렌즈 표면에 묻은 유기물 또는 지문과 같은 얼룩의 존재 유,무도 감지하는 탁월한 효과가 있다.According to the lens surface inspection apparatus of the present invention having the above configuration, light irradiated to the lens surface is irradiated at an inclined angle set at one side of the lens, so that the organic substance or fingerprint attached to the lens surface, The presence of the same smudge has an excellent effect of sensing the martial arts.

또한, 표면검사유닛이 상,하 한 쌍으로 배열되어 렌즈 양 표면의 검사가 이루어짐에 따라 미세한 이물 또는 얼룩까지도 검출이 가능한 효과가 있다. Further, since the surface inspection units are arranged in pairs as the upper and lower surfaces, inspection of both surfaces of the lens is effected, so that minute foreign matter or even spots can be detected.

또한, 렌즈배럴에 결합된 렌즈의 표면검사 또는 렌즈배럴에 조립하기 전 렌즈의 개별 표면 검사가 가능한 구조적인 효과 또한 탁월하다.In addition, the structural effect that enables inspection of the surface of the lens coupled to the lens barrel or inspection of the individual surfaces of the lens before assembly into the lens barrel is also excellent.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 측면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치의 구성중 표면검사유닛의 요부확대도이고,
도 4는 본 발명 렌즈 표면 검사장치의 조명부에 의해 렌즈 표면로 광이 순차적으로 조사되는 과정을 보여주는 참고도이며,
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치의 구성중 조명부의 다른 구조를 보여주는 요부사시도이다.1 is a perspective view of a lens surface inspection apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a side view of Fig. 1,
Fig. 3 is an enlarged view of the main part of the surface inspection unit in the structure of the lens surface inspection apparatus according to the present invention,
4 is a reference view showing a process in which light is sequentially irradiated onto the lens surface by the illumination unit of the lens surface inspection apparatus of the present invention,
FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of a lens surface inspection apparatus according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치의 구성중 표면검사유닛의 요부확대도이고, 도 4는 본 발명 렌즈 표면 검사장치의 조명부에 의해 렌즈 표면로 광이 순차적으로 조사되는 과정을 보여주는 참고도이며, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치의 구성중 조명부의 다른 구조를 보여주는 요부사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a lens surface inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a principal part of a surface inspection unit, 5 is a perspective view illustrating another structure of the illumination unit of the lens surface inspection apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing another structure of the illumination unit of the lens surface inspection apparatus according to the present invention .

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 렌즈 표면 검사장치(100)는, 상,하 마주하게 배열된 상태로 각각 승강하며, 광을 조사하여 렌즈(L) 양 표면의 이물 및 얼룩(E)을 검사하는 한 쌍의 표면검사유닛(200)으로 구성된 렌즈 표면 검사장치(100)에 있어서, 표면검사유닛(200)은, 상기 렌즈(L)의 상부에 배치된 상태에서 렌즈(L)의 둘레방향을 따라 어느 일 방향으로 순차적으로 점등되면서 상기 렌즈(L)의 표면을 향해 소정의 경사각도로 광을 조사하는 조명부(210); 상기 조명부와 인접한 상태로 수직하게 배치되며, 상기 렌즈(L)로 조사되는 광을 수집하여 초점을 형성하는 검사용광학계(230); 및 상기 검사용광학계(230)의 단부에 배치되며, 상기 검사용광학계(230)에서 형성된 초점을 촬영하여 렌즈(L) 표면의 이물 및 얼룩(E)의 영상을 획득하는 카메라부(240);를 포함하여 구성된다.As shown in Figs. 1 to 4, the lens surface inspection apparatus 100 of the present invention ascends and descends in a state of being arranged so as to face each other, and irradiates light to detect foreign matters and stains E And a pair of surface inspection units 200 for inspecting the surface of the lens L in a state in which the surface inspection unit 200 is disposed on the top of the lens L, An illumination unit 210 which sequentially lights in one direction along the circumferential direction and irradiates light at a predetermined inclination angle toward the surface of the lens L; An inspection optical system 230 disposed vertically adjacent to the illuminating unit and collecting the light emitted by the lens L to form a focus; And a camera unit (240) disposed at an end of the inspection optical system (230) for photographing a focus formed at the inspection optical system (230) to acquire an image of a foreign object and a stain (E) on the surface of the lens (L); .

설명에 앞서, 본 발명의 가장 큰 특징은 검사대상이 되는 렌즈(L)의 양 표면으로 렌즈(L)의 둘레방향을 따라 소정의 경사각도로 광이 조사되도록 함으로써, 먼지와 더불어 렌즈(L)의 표면에 묻은 유기물 또는 지문 등과 같은 얼룩(E)까지 검사가 이루어지도록 하는 것에 있다.The main feature of the present invention is that the light is irradiated to both surfaces of the lens L to be inspected along the circumferential direction of the lens L at a predetermined inclination angle, (E) such as organic matters or fingerprints on the surface.

또한, 본 발명의 렌즈 표면 검사장치(100)는 표면검사유닛(200)이 한 쌍으로 구성됨에 따라 렌즈(L)가 렌즈배럴(110)에 조립된 상태이거나 또는 조립되기 전 개별 렌즈(L) 상태로도 렌즈(L)의 검사가 가능하다.The lens surface inspection apparatus 100 according to the present invention may be configured such that the surface inspection unit 200 is constructed as a pair so that the lens L is assembled to the lens barrel 110 or the individual lens L is assembled before assembly. The inspection of the lens L is possible.

또한, 렌즈 표면 검사장치(100)는 도시하지 않은 제어장치의 제어에 따라 구동됨은 물론이다.Needless to say, the lens surface inspection apparatus 100 is driven under the control of a control device (not shown).

도 1 및 도 2와 같이 본 발명의 렌즈 표면 검사장치(100)는 전용기(미도시) 내부의 설정된 위치에 수직한 판 상의 고정플레이트(101)를 통해 설치된다.1 and 2, the lens surface inspection apparatus 100 of the present invention is installed through a plate-shaped fixing plate 101 perpendicular to a set position inside a dedicated machine (not shown).

이때, 고정플레이트(101)에는 한 쌍의 표면검사유닛(200)이 배치된다.At this time, a pair of surface inspection units 200 are arranged on the fixed plate 101. [

한 쌍의 표면검사유닛(200)은 고정플레이트(101)에 상,하로 마주하게 배열된 상태로 승강 가능하게 설치되며, 한 쌍의 표면검사유닛(200) 사이로 배치되는 검사 대상이되는 렌즈(L)의 양 표면으로 광(光)을 조사하여 표면에 안착된 먼지와 같은 이물 및 표면에 묻은 유기물 또는 지문과 같은 얼룩(E)의 검사가 이루어지도록 한다.The pair of surface inspection units 200 are mounted on the fixing plate 101 so as to be vertically arranged so as to be able to move up and down, ) To irradiate light to both surfaces of the photoreceptor so that foreign matter such as dust adhering to the surface and organic matter or fingerprints such as stain (E) on the surface are inspected.

각 표면검사유닛(200)은 수직방향으로 승강하는 판 상의 승강플레이트(102)에 고정되며, 승강플레이트(102)는 수직겐트리(103)에 승강 가능하게 설치되어 있다.Each surface inspection unit 200 is fixed to a plate-like lifting plate 102 that vertically moves up and down, and the lifting plate 102 is vertically installed on the vertical gantry 103.

상기 수직겐트리(103)에는 조명부(210)와, 검사용광학계(230) 및 카메라부(240)가 수직방향을 향해 순차적으로 설치되어 있다.The illumination unit 210, the inspection optical system 230, and the camera unit 240 are sequentially installed in the vertical gantry 103 in the vertical direction.

이하에서는, 한 쌍의 표면검사유닛(200)이 동일한 구조를 이룸에 따라 도면상 상측에 배치된 표면검사유닛(200)을 대상으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the surface inspection unit 200 disposed on the upper side of the drawing will be described as a pair of the surface inspection units 200 having the same structure.

조명부(210)는 도 1 내지 도 4와 같이, 표면검사유닛(200)을 이루는 구성중 도면상 최하단에 설치되어 있으며, 검사대상이되는 렌즈(L)의 표면으로 광원(211)의 광이 경사각도(θ)로 조사될 수 있도록 한다.1 to 4, the illuminating unit 210 is installed at the lowest level in the drawing of the surface inspection unit 200. When the light of the light source 211 is incident on the surface of the lens L to be inspected, (?).

이를 위해 조명부(210)는 도 2와 같이 렌즈배럴(110)이 스테이지(120)에 수용된 상태로 배치되면, 승강플레이트(102)의 하강에 의해 렌즈배럴(110)과 인접하게 렌즈(L)의 상부에 배치된 상태에서 렌즈(L)의 둘레방향을 따라 어느 일 방향으로 순차적으로 점등되면서 렌즈(L)의 표면을 향해 소정의 경사각도(θ)로 광을 조사한다.2, when the lens barrel 110 is accommodated in the stage 120, the illuminating unit 210 moves the lens barrel 110 close to the lens barrel 110 by the descent of the lifting plate 102, And is irradiated with light at a predetermined inclination angle? Toward the surface of the lens L while being sequentially turned on in one direction along the circumferential direction of the lens L in the state of being disposed on the upper side.

이때, 조사되는 광은 후술하는 카메라부(240)에 의해 렌즈(L)의 전체 표면이 촬영되게 렌즈(L)를 한바퀴 돌수 있도록 360로 점등된다.At this time, the irradiated light is illuminated 360 by 360 degrees so that the entire surface of the lens L can be photographed by the camera unit 240, which will be described later,

위와 같은 조명부(210)는 광원(211)과 지지편(212)으로 구성된다.The illumination unit 210 includes a light source 211 and a support piece 212.

광원(211)은 표면검사유닛(200)의 최 하측에 배치되어 있으며, 도 4와 같이 광원(211)으로부터 조사되는 광이 렌즈(L)의 일측에서 렌즈(L) 표면을 향해 경사지게 조사될 수 있도록 하측으로 향하는 선단부가 소정의 경사각도(θ)를 유지하고 있다.The light source 211 is arranged at the lowermost side of the surface inspection unit 200 and the light emitted from the light source 211 may be irradiated obliquely toward the surface of the lens L from one side of the lens L, So that the lower end portion thereof maintains the predetermined inclination angle?.

또한, 광원(211)은 상기 렌즈(L) 표면 전체를 조사할 수 있도록 렌즈(L)를 중심으로 12개가 방사상으로 배치되어 있다.The light source 211 is arranged radially with 12 lenses around the lens L so that the entire surface of the lens L can be irradiated.

여기서 광원(211)이 12개로 설치되는 것은, 광원(211)의 점등 순간 카메라부(240)를 통한 촬영이 동시에 이루어지도록 함으로써, 렌즈(L) 표면의 전체적인 촬영이 12컷으로 구성되도록 하기 위함이다.The reason that the light sources 211 are installed at the same time is that the shooting of the light source 211 through the lighting camera unit 240 is performed simultaneously so that the entire shooting of the surface of the lens L is made up of 12 shots .

본 실시예에서는 광원(211)이 12개 인것으로 도시하고 있지만, 렌즈(L)의 크기 및 표면의 형상에 따라 다르게 설정될 수 있기 때문에 그 개수를 한정하지 않는다.Although the number of the light sources 211 is shown in this embodiment, the number of the light sources 211 is not limited because it can be set differently depending on the size of the lens L and the shape of the surface.

한편, 광원(211)은 광파이버로 구성될 수도 있다.Meanwhile, the light source 211 may be formed of an optical fiber.

여기서, 광파이버는 다수개의 광섬유 다발이 뭉쳐져 구성된 것으로, 소스광원으로부터 조명으로 사용할 광을 전달받아 조사하게 된다.Here, the optical fiber is formed by stacking a plurality of optical fiber bundles, and receives light to be used as illumination from a source light source and is irradiated.

이때, 광파이버는 도면들에 도시된 바와 같이 도면상 수직방향으로 설치된 상태에서, 하측 즉 렌즈(L)를 향하는 광파이버의 선단부가 렌즈(L)를 향해 광이 경사지게 조사될 수 있도록 소정의 경사각도(θ)를 유지하고 있다.At this time, in a state where the optical fiber is installed in the vertical direction as shown in the drawing, the tip of the optical fiber facing the lower side, that is, the lens L, is inclined at a predetermined inclination angle &thetas;).

여기서, 광파이버 선단부의 경사각도(θ)는 도 4와 같이 렌즈(L)를 향해 20도 ~ 30도 범위 내에서 조사되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the inclination angle [theta] of the optical fiber tip portion is irradiated to the lens L within a range of 20 to 30 degrees as shown in FIG.

이는, 위 20도 ~30도의 경사각도(θ)가 렌즈(L) 표면 곡률의 경사각도(θ)에 근접하는 각도로써, 만일 20도 이하의 각도로 광의 조사가 이루어지면 광이 너무 비스듬하게 조사됨에 따라 렌즈(L) 표면으로의 조사가 완전하게 이루어지지 못하고, 반면 30도 이상의 각도로 광의 조사가 이루어지면 조사 각도가 너무 세워지기 때문에 광이 얼룩(E)에 부딛히지 못하고 렌즈(L)를 바로 투과하여 카메라부(240)의 영상에 얼룩(E)이 나타나지 않기 때문이다.This is because the inclination angle &thetas; of 20 DEG to 30 DEG is close to the inclination angle &thetas; of the curvature of the lens L. If light is irradiated at an angle of 20 DEG or less, It is impossible to completely irradiate the surface of the lens L. On the other hand, when the light is irradiated at an angle of 30 degrees or more, the irradiation angle becomes too high, So that no stain E appears on the image of the camera unit 240. [

이하, 광파이버는 다양한 형태로 산업분야에 적용되는 것임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, since the optical fiber is applied to various fields in the industrial field, a detailed description will be omitted.

따라서, 조명부(210)를 이용하여 광을 경사각도(θ)로 조사하는 이유는, 도 4와 같이 렌즈(L) 표면이 특정된 형상의 곡률로 형성됨에 따라 종래와 같이 수직방향으로 광이 조사되는 경우 입체적인 형상을 갖는 먼지는 카메라부(240)의 영상에 나타나지만, 곡률의 면에 묻은 얼룩(E)에 대해서는 광이 렌즈(L)를 투과함에 따라 카메라부(240)의 영상에 얼룩(E)이 나타나지 않기 때문이다.The reason why the light is irradiated at the inclination angle? Using the illumination unit 210 is that the surface of the lens L is formed with a curved shape having a specified shape as shown in FIG. 4, A dust having a three-dimensional shape is displayed on the image of the camera unit 240. However, as for the unevenness E on the surface of the curvature, when the light passes through the lens L, ) Does not appear.

즉, 광을 경사각도(θ)로 조사하면, 광의 조사각도에 대응하는 렌즈(L) 곡률의 경사면에 묻은 얼룩(E)의 측부로 광이 조사되기 때문에, 얼룩(E)에 의해 광이 산란 또는 굴절됨에 따라 카메라부(240)의 영상에 얼룩(E)이 표시되는 것이다.That is, when the light is irradiated with the inclination angle?, Light is irradiated to the side of the unevenness E on the inclined surface of the lens L corresponding to the light irradiation angle, so that light is scattered by the unevenness E (E) is displayed on the image of the camera unit 240 as it is refracted or refracted.

정확하게는, 평면에서의 얼룩(E)은 렌즈(L)에 희미하게 묻은 상태임에 따라 조사되는 광을 투과시키지만, 측면에서의 얼룩(E)은 희미하더라도 얼룩(E)면이 서로 겹치기 때문에 광의 일부만을 투과시키고 나머지는 산란 또는 굴절시키기 때문이다.To be precise, the spot E on the plane transmits the light to be irradiated in a state of being faintly attached to the lens L, but even if the spot E on the side is blurred, since the spot E overlaps with each other, Only a part is transmitted and the rest is scattered or refracted.

또한, 먼지는 입체적인 형상을 갖기 때문에 광을 어느 각도에서 조사하더라도 당연히 카메라부(240)의 영상에 나타난다.Further, since the dust has a three-dimensional shape, the light is reflected on the image of the camera unit 240 regardless of the angle.

지지편(212)은 도 1 내지 도 4와 같이, 소정 두께를 갖는 원형의 판으로 12개의 광원(211)과 후술하는 검사용광학계(230) 사이에서 방사상으로 배치된 12개의 광원(211)들에 둘러쌓인 상태로 배치되어 광원(211)들을 지지한다.1 to 4, the supporting piece 212 is a circular plate having a predetermined thickness and includes twelve light sources 211 radially disposed between the twelve light sources 211 and an inspection optical system 230 described later So as to support the light sources 211.

이때, 지지편(212)의 둘레면에는 중심을 향하도록 형성되어 광원(211)의 수직부위가 수용됨으로써 광원(211)을 지지하는 복수개의 수용홈(213)이 형성되어 있고, 판면의 내측 중심에는 렌즈(L)로 조사된 광이 검사용광학계(230)로 향할 수 있도록 소정의 직경을 갖는 통과홀(214)이 관통되게 형성되어 있다.At this time, a plurality of receiving grooves 213 for supporting the light source 211 are formed on the circumferential surface of the support piece 212 by being centered to receive the vertical portion of the light source 211, A through hole 214 having a predetermined diameter is formed to penetrate through the lens L so that the light irradiated by the lens L can be directed to the inspection optical system 230.

더하여, 지지편(212)은 후술하게 되는 하부홀더(105)와 복수개의 지지봉(215)을 통해 유동이 방지되게 고정되어 있다.In addition, the support pieces 212 are fixed to prevent flow through the lower holder 105 and the plurality of support rods 215, which will be described later.

이와 같은 지지편(212)은, 검사용광학계(230)와 광원(211)들 사이에 배치되어 경사각도(θ)를 유지한 상태로 방사상으로 배치된 광원(211)들을 유동으로부터 안정적으로 지지함으로써, 렌즈(L)로 향하는 광 조사가 일률적으로 이루어지도록 하여 카메라부(240)를 통한 영상 획득이 정확하게 이루어지도록 한다.Such a support piece 212 is disposed between the inspection optical system 230 and the light sources 211 and stably supports the light sources 211 radially arranged while maintaining the tilt angle? So that light irradiation toward the lens L is performed uniformly so that image acquisition through the camera unit 240 can be accurately performed.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치의 구성중 조명부의 다른 구조를 보여주고 있다.Meanwhile, FIG. 5 shows another structure of the illumination unit of the lens surface inspection apparatus according to the present invention.

도 5의 구조는, 지지부재(218)의 하면에 하측을 향하는 선단이 20도 ~30도의 경사각도(θ)를 이룬상태로 방사상으로 배치된 12개의 각도조절부재(216)를 구비하고 있다.The structure of Fig. 5 has twelve angle adjusting members 216 radially arranged on the lower surface of the support member 218 in such a manner that their downwardly directed tips are inclined at an angle of 20 degrees to 30 degrees.

이때, 각도조절부재(216)의 선단에는 광원으로 고휘도를 갖는 LED(217)가 결합된다.At this time, the LED 217 having high brightness is coupled to the front end of the angle adjusting member 216 as a light source.

여기서, LED(217)는 산업전반에 걸쳐 통상적으로 적용되는 광원(211)임에 따라 설명은 생략하기로 한다.Here, since the LED 217 is a light source 211 that is generally applied throughout the industry, a description thereof will be omitted.

더하여, 각도조절부재(216)는 경사각도(θ)의 설정이 자유롭게 이루어질 수 있도록 플렉시블관으로 형성될 수도 있다.In addition, the angle adjusting member 216 may be formed as a flexible tube so that the inclination angle? Can be freely set.

따라서, 위 구조는 LED(217)를 지지부재(218) 하면에 직접 배치될 수 있도록 함으로써, 작업공간이 협소하여 광파이버의 설치가 어려운 경우 적용이 가능하다.Therefore, the above structure allows the LED 217 to be directly disposed on the lower surface of the support member 218, so that it is applicable when the work space is narrow and the optical fiber is difficult to install.

검사용광학계(230)는 도 1 내지 도 3과 같이, 조명부(210)와 인접한 상태로 직립되게 배치되어 있으며, 조명부(210)의 광원(211)을 통해 렌즈(L) 표면으로 조사되는 광을 수집하여 초점을 형성한다.1 to 3, the inspection optical system 230 is disposed in an upright position adjacent to the illuminating unit 210 and illuminates the surface of the lens L through the light source 211 of the illuminating unit 210 Gather and form a focus.

이때, 검사용광학계(230)의 상측은 직립도가 보장될 수 있도록 승강플레이트(102)의 상측으로 고정되는 상부홀더(104)에 의해 지지되고, 하측으로는 승강플레이트(102)의 하측에 고정되는 하부홀더(105)에 의해 유동이 방지된 상태로 지지된다.The upper side of the inspection optical system 230 is supported by the upper holder 104 fixed to the upper side of the lifting plate 102 so that the uprightness can be assured and fixed to the lower side of the lifting plate 102 The lower holder 105 is supported in a state in which the flow is prevented.

카메라부(240)는 도 1 내지 도 3과 같이, 검사용광학계(230)의 상측 단부에 배치되며, 검사용광학계(230)에서 렌즈(L) 표면으로 조사되는 광을 수집하여 형성된 초점을 촬영하여 렌즈(L) 표면의 이물 및 얼룩(E)의 영상을 획득한다.1 to 3, the camera unit 240 is disposed at the upper end of the inspection optical system 230 and collects light emitted from the inspection optical system 230 onto the surface of the lens L, Thereby obtaining an image of the foreign object and the stain E on the surface of the lens L. [

여기서, 검사용광학계(230)와 카메라부(240)는 렌즈(L) 검사장치에서 범용적으로 실시되는 기술임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, since the inspection optical system 230 and the camera unit 240 are technologies that are generally implemented in the lens L inspection apparatus, a detailed description will be omitted.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 표면 검사장치(100)를 이용하여 렌즈(L) 표면을 검사하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process of inspecting the surface of the lens L using the lens surface inspection apparatus 100 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 실시예에서는 렌즈배럴(110)에 조립된 렌즈(L) 표면의 검사가 이루어지는 것으로 설명한다. 개별 렌즈(L)의 경우는 개별 렌즈(L)가 안착될 수 있는 전용 스테이지(120)를 적용하여 검사가 이루어진다.In the present embodiment, the surface of the lens L assembled to the lens barrel 110 is inspected. In the case of the individual lens L, inspection is performed by applying a dedicated stage 120 on which the individual lens L can be seated.

먼저, 도 2와 같이 스테이지(120)에 렌즈배럴(110)을 안착시킨 상태로 렌즈배럴(110)을 한 쌍의 표면검사유닛(200) 사이로 진입시킨다.First, as shown in FIG. 2, the lens barrel 110 is placed between the pair of surface inspection units 200 while the lens barrel 110 is placed on the stage 120.

이때, 렌즈배럴(110)의 중심은 검사용광학계(230)의 수직방향 중심과 일치하게 된다.At this time, the center of the lens barrel 110 coincides with the vertical center of the inspection optical system 230.

이후, 한 쌍의 표면검사유닛(200)은 도 2에 표시된 화살표방향으로 하강하게 되고, 이 하강은 도 4와 같이 광원(211)이 렌즈배럴(110)과 근접할 때까지 이루어진다.Thereafter, the pair of surface inspection units 200 are lowered in the direction of the arrow shown in FIG. 2, and the lowering is performed until the light source 211 is close to the lens barrel 110 as shown in FIG.

그리고, 광원(211)의 경사각도(θ)는 표면검사유닛(200)의 구동이 이루어지기 전 사전에 이미 세팅된 상태이다.The tilt angle [theta] of the light source 211 is already set before the surface inspection unit 200 is driven.

광원(211)의 이동이 완료되면, 광원(211)들은 도 4와 같이 최초 점등된 광원(211)을 기점으로 도시된 화살표 방향을 따라 순차적으로 점등하면서 렌즈(L) 표면을 향해 설정된 각도로 광을 조사하게 된다.When the movement of the light source 211 is completed, the light sources 211 are sequentially turned on along the arrow direction starting from the light source 211 which is initially illuminated as shown in FIG. 4, .

여기서, 광원(211)의 점등 방향은 제어장치의 설정에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the lighting direction of the light source 211 may vary depending on the setting of the control device.

한편, 광원(211)이 순차적으로 점등될 때, 검사용광학계(230)는 렌즈(L) 표면으로 조사되는 광을 수집하여 내부에서 초점을 형성한다.On the other hand, when the light source 211 is sequentially turned on, the inspection optical system 230 collects the light irradiated to the surface of the lens L to form a focal point therein.

그리고, 카메라부(240)는 광원(211)들이 렌즈(L) 둘레를 따라 순차적으로 점등될 때 마다 검사용광학계(230)에 형성된 초점을 촬영하여 영상을 획득한다.Each time the light sources 211 are sequentially turned on along the periphery of the lens L, the camera unit 240 captures an image of the focus formed on the inspection optical system 230 to acquire an image.

따라서, 광원(211)이 12개 임에 따라 획득된 영상은 12개가 된다.Accordingly, the number of images obtained according to the number of the light sources 211 is 12.

이때, 획득된 영상은 렌즈(L)의 상부표면과 하부표면의 영상으로써, 렌즈(L)의 상,하측에서 동시에 표면검사유닛(200)을 통해 얻어지는 영상이다.At this time, the obtained image is an image of the upper surface and the lower surface of the lens L, and is an image obtained through the surface inspection unit 200 simultaneously on the upper and lower sides of the lens L.

이후, 카메라부(240)를 통해 획득된 영상은 영상판독기로 전송되고, 영상판독기에서는 전송된 영상을 판독하여 이물 또는 얼룩(E)의 존재 여부를 영상표시기에 표시함으로써, 작업자가 영상표시기를 통해 확인하여 렌즈(L)의 양부(良否)를 판정하여 검사를 완료한다.Thereafter, the image obtained through the camera unit 240 is transmitted to the image reader, and the image reader reads the transmitted image to display whether the foreign object or the smudge E is present on the image display, And judges whether the lens L is positive or negative to complete the inspection.

다음으로, 검사가 완료된 렌즈배럴(110)의 배출과 함께 새로운 렌즈배럴(110)이 위치하면, 광모듈(213)은 회전모터(222)의 구동에 의해 회전되었던 역 방향으로 360도 회전하면서 렌즈(L) 표면에 광을 조사함과 동시에 앞서 서술된 공정이 반복적으로 수행되도록 함으로써 렌즈(L) 표면 검사가 계속적으로 이루어지도록 한다.Next, when the new lens barrel 110 is positioned together with the discharge of the lens barrel 110 that has been inspected, the optical module 213 rotates 360 degrees in the reverse direction that was rotated by driving the rotation motor 222, The surface of the lens L is irradiated with light, and at the same time, the above-described process is repeatedly performed so that the inspection of the surface of the lens L is continuously performed.

지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 렌즈 표면 검사장치는, 렌즈 표면으로 조사되는 광이 렌즈의 일측에서 설정된 경사각도로 조사되도록 함으로써, 렌즈 표면에 안착된 먼지와 더불어 렌즈 표면에 묻은 유기물 또는 지문과 같은 얼룩의 존재 유,무도 감지하는 탁월한 효과가 있다.As described so far, the lens surface inspection apparatus of the present invention is a device for inspecting the surface of a lens by irradiating the light irradiated to the surface of the lens at an inclination angle set at one side of the lens, There is an excellent effect of detecting presence of blemishes and martial arts.

이상, 본 발명의 렌즈 표면 검사장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.Although the lens surface inspection apparatus of the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and the accompanying drawings, it should be understood that the technical scope of the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. There is no doubt that it is within.

100 : 렌즈 표면 검사장치 101 : 고정플레이트
102 : 승강플레이트 103 : 수직겐트리
110 : 렌즈배럴 120 : 스테이지
200 : 표면검사유닛 210 : 조명부
211 : 광원 212 : 지지편
213 : 수용홈 214 : 통과홀
215 : 지지봉 216 : 각도조절부재
217 : LED 230 : 검사용광학계
240 : 카메라부 E : 얼룩
L : 렌즈 θ : 경사각도100: Lens surface inspection apparatus 101: Fixing plate
102: lifting plate 103: vertical gantry
110: lens barrel 120: stage
200: Surface inspection unit 210:
211: light source 212:
213: receiving groove 214: through hole
215: support rod 216: angle adjusting member
217: LED 230: inspection optical system
240: camera part E: stain
L: Lens?: Tilt angle

Claims

상,하 마주하게 배열된 상태로 각각 승강하며, 광을 조사하여 렌즈(L) 양 표면의 이물 및 얼룩(E)을 검사하는 한 쌍의 표면검사유닛(200)으로 구성된 렌즈 표면 검사장치(100)에 있어서,
표면검사유닛(200)은,
상기 렌즈(L)의 일측에 배치된 상태에서 렌즈(L)의 둘레방향을 따라 어느 일 방향으로 순차적으로 점등되면서 상기 렌즈(L)의 표면을 향해 경사각도(θ)로 광이 조사될 수 있도록 선단부가 소정의 경사각도(θ)를 유지한 복수개의 광원(211)이 방사상으로 구비된 조명부(210);
상기 조명부(210)와 인접한 상태로 수직하게 배치되며, 상기 렌즈(L)로 조사되는 광을 수집하여 초점을 형성하는 검사용광학계(230); 및
상기 검사용광학계(230)의 단부에 배치되며, 상기 검사용광학계(230)에서 형성된 초점을 촬영하여 렌즈(L) 표면의 이물 및 얼룩(E)의 영상을 상기 광원(211)의 개수 만큼 획득하는 카메라부(240);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.
And a pair of surface inspection units 200 for ascending and descending in a state of being arranged in such a manner as to face each other and to face each other and to inspect foreign objects and stains E on both surfaces of the lens L by irradiating light, ),
The surface inspection unit (200)
So that light can be irradiated toward the surface of the lens L at an inclination angle of &thetas; while being lit on one side along the circumferential direction of the lens L in a state where it is arranged on one side of the lens L. [ An illumination unit 210 having a plurality of light sources 211 radially provided with a tip end maintaining a predetermined tilt angle?;
An inspection optical system 230 disposed vertically adjacent to the illumination unit 210 and collecting light emitted from the lens L to form a focus; And
A focus formed at the inspection optical system 230 is photographed to acquire images of foreign objects and unevenness E on the surface of the lens L by the number of the light sources 211 And a camera unit (240) for detecting the lens surface.

제1항에 있어서,
상기 조명부(210)에는, 방사상으로 배치된 상기 광원(211)들에 둘러쌓인 상태로 배치되고, 둘레면에 상기 광원(211)이 수용되어 지지되는 복수개의 수용홈(213)이 형성되며, 내측에 렌즈(L)로 조사된 광이 상기 검사용광학계(230)로 향할 수 있도록 통과홀(214)이 형성된 지지편(212),이 구비된 것을 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.
The method according to claim 1,
A plurality of receiving grooves 213 are formed on the circumferential surface of the illuminating unit 210 so that the light sources 211 are received and supported on the circumferential surface of the illuminating unit 210, And a support piece (212) having a through hole (214) formed therein so that light irradiated by the lens (L) can be directed to the inspection optical system (230).

제1항에 있어서,
상기 광원(211)은 광파이버 인 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light source (211) is an optical fiber.

제1항에 있어서,
상기 광원(211)은 LED(217) 인 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light source (211) is an LED (217).

제4항에 있어서,
상기 LED(217)는 지지부재(218)의 하면에 소정의 경사각도(θ)를 이룬상태로 방사상으로 배치된 각도조절부재(216)의 선단에 결합되는 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the LED 217 is coupled to a front end of an angle regulating member 216 radially disposed on the lower surface of the support member 218 at a predetermined angle of inclination.

제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원의 경사각도(θ)는 20도 ~ 30도 인 것을 특징으로 하는 렌즈 표면 검사장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein an inclination angle (?) Of the light source is 20 degrees to 30 degrees.