KR102405604B1

KR102405604B1 - 렌즈 어셈블리 검사 장치

Info

Publication number: KR102405604B1
Application number: KR1020180063773A
Authority: KR
Inventors: 강구수; 박순호; 박시준; 손재현; 송용민
Original assignee: 주식회사 에스디옵틱스
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: KR20180063027A

Abstract

본 발명은 렌즈 어셈블리 내에 존재할 수 있는 이물 및 결함을 검사하기 기술 및 렌즈 어셈블리 내의 이물 및 결함을 검사하는 과정에서 렌즈 시료 트레이의 트레이 커버를 자동으로 취출하고 덮는 기술을 포함하는 렌즈 어셈블리 검사 장치를 제공한다.

Description

렌즈 어셈블리 검사 장치{Apparatus for inspecting lens assembly}

본 발명은 렌즈 어셈블리의 이물 및 결함 등을 검사하기 위한 장치에 관한 기술이다.

모바일 기기에서 필수 요소로 적용되어 있는 카메라 렌즈는 종류도 많고 수량도 많을 뿐만 아니라 제품의 생산 단계에서 불량률이 높기 때문에 문제점이 발생하고 있다.

카메라 렌즈와 같은 렌즈 어셈블리는 경통, 경통 내에 배치된 복수 개의 렌즈 등을 포함하여 구성되어 있다. 이때, 렌즈 어셈블리의 양품 여부를 판단하기 위해, 렌즈 어셈블리의 결함, 복수 개의 렌즈 중 대물렌즈 쪽에 배치된 아이리스의 유무, 복수 개의 렌즈 내의 이물 존재 여부 등을 검사해야한다.

이때, 종래 기술에 따르면 렌즈 어셈블리의 검사 단계에서 작업자가 육안으로 직접 광학계를 통해 제품을 검사하기 때문에 검사 제품의 신뢰성이 저하될 가능성이 높다.

본 발명에서는 렌즈 어셈블리 내에 존재할 수 있는 이물 및 결함을 검사하기 위한 렌즈 어셈블리 검사 장치를 제공하고자 한다. 또한, 렌즈 어셈블리 내의 이물 및 결함을 검사하는 과정에서, 렌즈 시료 트레이의 트레이 커버를 자동으로 취출하고 덮는 기술을 포함한 렌즈 어셈블리 검사 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 관점에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 복수 개의 렌즈 시료가 안착되어 있는 트레이를 미리 결정된 대기 위치까지 이동시키는 로딩 트레이 버퍼 유닛; 상기 대기 위치에 있는 상기 트레이를 전달받아서 로더 스테이지 유닛까지 이동시키는 트레이 셔틀 유닛; 상기 트레이에 안착된 상기 복수 개의 렌즈 시료 중 선택된 렌즈 시료를 들어올리고, 상기 들어올린 렌즈 시료의 자세를 조절하도록 되어 있는 상기 로더 스테이지 유닛; 상기 로더 스테이지 유닛이 들어 올린 상기 렌즈 시료가 안착되는 턴테이블을 포함하며, 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 안착된 렌즈 시료를 소정의 검사위치로 이동시키는 턴테이블 유닛; 상기 검사위치로 이동한 렌즈 시료의 결함을 검사하는 비전 유닛; 및 상기 검사가 완료된 렌즈 중 양품으로 결정된 렌즈 시료를 양품 트레이로 이동시키고 불량으로 결정된 렌즈 시료를 불량품 트레이로 이동시키는 언로더 스테이지 유닛을 포함할 수 있다.

이때, 상기 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 상기 트레이가 적재되어 있는 매거진을 상하로 이동시키는 매거진 엘리베이터 유닛; 및 상기 매거진에 적재된 상기 트레이를 수평방향으로 이송하여, 상기 트레이를 상기 로딩 트레이 버퍼 유닛에 적재하도록 되어 있는 트레이 푸셔 유닛을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 상기 트레이의 가장자리 중 일부의 상면이 노출될 수 있도록, 상기 트레이를 덮고 있는 트레이 커버의 가장자리에는 리세스가 형성되어 있고, 상기 로딩 트레이 버퍼 유닛에는, 상기 트레이의 노출된 상기 상면에 걸리도록 되어 있는 트레이 홀더부가 형성되어 있을 수 있다.

이때, 상기 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 상기 트레이 커버를 제거하는 제1트레이 커버 핸들러 유닛을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 상기 들어 올린 렌즈 시료의 자세를 제어할 수 있도록, 상기 들어 올린 렌즈 시료의 자세를 검사하는 얼라인 비전 유닛을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 렌즈 어셈블리 검사 장치는, 상기 양품 트레이 및 상기 불량품 트레이를 각각 양품 매거진 및 불량품 매거진으로 이송하는 언로딩 버퍼 유닛을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 로더 스테이지 유닛은 상기 얼라인 비전 유닛의 촬영 결과에 따라 상기 렌즈 시료의 위치 및 자세를 교정하도록 되어 있을 수 있다.

본 발명에 따르면 렌즈 어셈블리 내에 존재할 수 있는 이물을 검사하기 위한 렌즈 어셈블리 검사 장치를 제공할 수 있다. 또한, 렌즈 어셈블리의 이물을 검사하는 과정에서, 렌즈 시료 트레이의 트레이 커버를 자동으로 취출하고 덮는 기술을 포함함으로써 트레이에 놓인 시료들에 이물이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 이물 검사 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 렌즈 어셈블리 이물 검사 장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이 및 트레이 커버의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 도 1에 도시한 로딩 트레이 버퍼 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 로딩 트레이 버퍼 유닛의 트레이 홀더부와 트레이 및 트레이 커버의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 트레이 셔틀 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시한 로더 스테이지 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 턴테이블 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시한 언로더 스테이지 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)의 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)는 초고속 가변초점 디지털 렌즈 시스템인 MALS(Micro-mirror ArrayLens System) 기술을 사용하여 렌즈 어셈블리의 이물 및 결함을 자동으로 감지하여 분류하는 검사 장비이다. 이때, 상기 MALS 기술은 "미국 등록특허 US7315503"에 공개되어 있는 바와 같은 기술을 의미할 수 있다.

검사를 수행하기 위한 복수 개의 렌즈 시료가 안착되어 있는 로딩 트레이(loading tray)가 담겨있는 로더 매거진(loader magazine)을 작업자가 로더 매거진 엘리베이터 유닛(magazine elevator unit)(120, 121)에 투입하면, 상기 로더 매거진으로부터 상기 로딩 트레이를 한 개씩 취출하여 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)으로 보낼 수 있다. 이때, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에서는 상기 로딩 트레이에 형성되어 있는 바코드를 인식한 후 상기 로딩 트레이를 덮고 있는 트레이 커버를 제거하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 트레이 커버가 제거된 로딩 트레이는 트레이 셔틀 유닛(170)으로 이송될 수 있다. 이때, 상기 로딩 트레이에 안착되어 있는 시료를 한 개씩 턴테이블 유닛(200)으로 이송시킨 후, 렌즈 시료의 검사를 시작할 수 있다. 검사가 완료된 렌즈 시료는 양품 언로딩 버퍼 유닛(220) 또는 불량품 언로딩 버퍼 유닛(220)에 있는 언로딩 트레이로 분류되어 옮겨지며, 검사가 완료된 렌즈 시료로 다 채워진 상기 언로딩 트레이는 트레이 커버를 씌워 양품 매거진 또는 불량품 매거진으로 투입될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)는 매거진 엘레베이터 유닛(120), 트레이 푸셔 유닛(130), 로딩 트레이 버퍼 유닛(140), 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150), 제1트레이 커버 스태커 유닛(160), 트레이 셔틀 유닛(170), 로더 스테이지 유닛(180), 얼라인 비전 유닛(190), 와이즈스코프(WiseScope^TM) 유닛(250), 턴테이블 유닛(200), 언로더 스테이지 유닛(210), 언로딩 버퍼 유닛(220), 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230), 및 제2트레이 커버 스태커 유닛(240)을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)의 각 구조에 대해 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이(10) 및 트레이 커버(20)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 트레이(10)에는 상기 렌즈 시료가 안착될 수 있도록 안착 홈(40)들이 형성되어 있을 수 있다. 이때, 트레이(10)는 이물로부터 상기 렌즈 시료를 보호하기 위해 트레이 커버(20)에 덮혀 있을 수 있다. 이때, 트레이(10)의 가장자리 중 일부의 상면(50)이 노출될 수 있도록, 트레이(10)를 덮고 있는 트레이 커버(20)의 가장자리에는 리세스(recess)(60)가 형성되어 있을 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 매거진 엘리베이터 유닛(120)은 트레이(10)가 한 개 이상 적재된 매거진 및 상기 매거진을 상하로 이동시키기 위한 z축 로봇을 포함할 수 있다.

이때, 이물 검사를 수행하기 위한 복수 개의 렌즈 시료가 놓여 있는 로딩 트레이(10)가 한 개 이상 적재된 상기 로더 매거진을 구동하기 위한 유닛은 '로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 121)' 또는 '제1매거진 엘리베이터 유닛(120, 121)'이라는 용어로 지칭될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상술한 로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 121)과는 별도로 다른 매거진 엘리베이터 유닛(120)들이 제공될 수 있다. 즉, 이물 검사가 모두 수행된 후, 양품으로 판정된 시료를 담기 위한 양품 언로딩 트레이(10)가 한 개 이상 적재된 양품 언로더 매거진을 구동하기 위한 유닛인 '양품 언로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 122)'이 제공될 수 있다. 그리고 이물 검사가 모두 수행된 후, 불량으로 판정된 시료를 담기 위한 불량품 언로딩 트레이(10)가 한 개 이상 적재된 불량품 언로더 매거진을 구동하기 위한 유닛인 '불량품 언로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 123)'이 제공될 수 있다.

이때, 본 명세서에서, '양품 언로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 122)'은 '제2매거진 엘리베이터 유닛(120, 122)'이라는 용어로 지칭될 수 있다. 그리고 '불량품 언로더 매거진 엘리베이터 유닛(120, 123)'은 '제3매거진 엘리베이터 유닛(120, 123)'이라는 용어로 지칭될 수도 있다. 그리고 '양품 언로딩 트레이'는 '양품 트레이', '불량품 언로딩 트레이'는 '불량품 트레이'라는 용어로 지칭될 수 있으며, '양품 언로딩 트레이' 및 '불량품 언로딩 트레이'를 통합하여 '언로딩 트레이'라는 용어로 지칭될 수도 있다.

한편, 도 1에 도시한 트레이 푸셔 유닛(130)은 상기 로더 매거진 내에 적재되어 있는 로딩 트레이(10)를 수평방향으로 이송하여 한 개씩 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에 적재하도록 되어 있는 유닛일 수 있다.

이때, 트레이 푸셔 유닛(130)은 제1트레이 푸셔, 제1서보 모터, 및 제1센서를 포함할 수 있다. 트레이 푸셔 유닛(130)은 상기 제1서보 모터에 의해 구동되며, 상기 제1트레이 푸셔가 전진 및 후진 방향으로 이동함에 따라 로딩 트레이(10)를 수평방향으로 이송하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 제1센서를 통해 상기 제1트레이 푸셔가 전진위치 또는 후진위치에 도달했는지 여부를 감지할 수 있다.

도 4a는 도 1에 도시한 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 트레이 홀더부(43)와 트레이(10) 및 트레이 커버(20)의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)은 상기 로더 매거진으로부터 취출된 로딩 트레이(10)의 바코드 인식 및 트레이 커버 취출 작업이 이루어지며, 로딩 트레이(10)가 미리 결정된 대기 위치까지 이동하여 머무르는 유닛일 수 있다.

이때, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)은 제2센서(41), 타이밍 벨트(42), 트레이 홀더부(43), 제1트레이 스토퍼(45), 및 제2트레이 푸셔(46)를 포함할 수 있다.

제2센서(41)는 로딩 트레이(10)의 위치를 감지할 수 있다.

제1트레이 스토퍼(45)는, 로딩 트레이(10)가 로더 스테이지 유닛(180)까지 이동되기 이전에, 로딩 트레이(10)가 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에서 대기할 수 있도록 로딩 트레이(10)의 이송을 제한(방지)하기 위한 구성요소이다. 제1트레이 스토퍼(45)의 위치는 로딩 트레이(10)가 로딩 트레이 버퍼 유닛(140) 내에서 대기하고 있는 기준점이 될 수 있다.

타이밍 벨트(42)는 상단 타이밍 벨트(42)와 하단 타이밍 벨트(42)를 포함할 수 있다. 이때, 상단 타이밍 벨트(42)에 의해 로딩 트레이(10)가 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 제1트레이 스토퍼(45)까지 이송될 수 있으며, 하단 타이밍 벨트(42)에 의해 렌즈 시료가 없는 빈 트레이(10)가 상기 로더 매거진까지 이송될 수 있다.

제2트레이 푸셔(46)는 전진 및 후진 방향으로 이동할 수 있다. 제2트레이 푸셔(46)가 이동함에 따라 로딩 트레이(10)를 수평방향으로 이송할 수 있다. 이때, 제2트레이 푸셔(46)에 의해 렌즈 시료가 없는 빈 트레이(10)를 상기 로더 매거진까지 이송시킬 수 있다.

트레이 홀더부(43)는 로딩 트레이 버퍼 유닛(140) 중 트레이(10)가 이송되는 경로에서 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 내부 방향으로 돌출되어 있을 수 있다.

이때, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에서 대기 중인 트레이(10)에 덮힌 트레이 커버(20)가 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150)에 의해 취출될 때, 트레이(10)가 트레이 커버(20)와 함께 리프트되지 않도록 도 4b에 도시한 바와 같이, 트레이 홀더부(43)가 트레이(10)를 고정하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 트레이(10)의 노출된 상면(50)이 트레이 홀더부(43)에 의해 홀드되도록 하기 위하여, 트레이 홀더부(43)가 트레이(10)의 노출된 상면(50)의 위쪽에 배치되도록 되어 있을 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150)은 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에서 대기 중인 로딩 트레이(10)에 덮힌 트레이 커버(20)를 취출하기 위한 유닛으로서, 제1 x축 로봇, 제1 z축 로봇, 진공(vacuum) 이젝터, 제1진공(vacuum) 패드, 및 압력 스위치를 포함할 수 있다.

이때, 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150)은 상기 진공 이젝터를 이용하여 로딩 트레이(10)에 덮혀있는 트레이 커버(20)를 취출하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150)의 상기 제1 x축 로봇과 상기 z축 로봇에 의해, 트레이 커버(20)가 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)으로부터 제1트레이 커버 스태커 유닛(160)까지 이동하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 진공 이젝터를 이용한 4개의 상기 제1진공 패드로 트레이 커버(20)를 집어서 제1트레이 커버 스태커 유닛(160)까지 이동하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 압력 스위치를 이용하여 상기 제1진공 패드의 압력을 감지하여 트레이 커버(20)를 제대로 집었는지를 판단하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 제1진공 패드는 트레이 와핑(warping)에 대응하도록 벨로우즈 타입이 적용될 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 제1트레이 커버 스태커 유닛(160)은 제1트레이 커버 핸들러 유닛(150)에 의해 취출된 트레이 커버(20)가 쌓이는 유닛일 수 있다.

이때, 제1트레이 커버 스태커 유닛(160)은 작업자가 쌓여있는 트레이 커버(20)를 용이하게 빼낼 수 있도록 하기 위해 손잡이가 달린 절곡품 형태의 트레이 이젝터, 트레이 커버(20)가 흐트러짐 없이 쌓이게 하기 위해 상기 트레이 이젝터의 바닥면과 동일한 도형의 각 모서리로부터 수직방향으로 이격되어 있는 트레이 가이드, 및 상기 트레이 가이드의 일 측에 형성되어 있는 제3센서를 포함할 수 있다.

이때, 일정 높이에 도달할 정도로 트레이 커버(20)가 쌓이면 상기 제3센서가 이를 감지하여 작업자에게 소정의 신호를 전달하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 작업자는 상기 신호를 전달받고 상기 트레이 이젝터를 이용하여 트레이 커버(20)를 용이하게 빼낼 수 있다.

도 5는 도 1에 도시한 트레이 셔틀 유닛(170)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 트레이 셔틀 유닛(170)은 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)에서 대기 중인 로딩 트레이(10)를 전달받아서 로딩 트레이(10)를 고정하는 유닛일 수 있다.

이때, 트레이 셔틀 유닛(170)은 트레이 클램프(71), 제1 Y축 로봇(72), 제2 Z축 로봇(73), O-링(74), 제2트레이 스토퍼(75), 및 제4센서(76)를 포함할 수 있다. 이때, 트레이(10)가 로딩 위치까지 반송되면 공압 실린더에 의해 구동되는 2개의 트레이 클램프(71)에 의해 고정되도록 되어 있을 수 있다. 이때, 트레이 셔틀 유닛(170)은 O-링(74)을 이용한 반송 구조로 되어 있으며, 제4센서(76)에 의해 트레이(10)의 유무를 감지하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 트레이 셔틀 유닛(170)의 높이는 제2 Z축 로봇(73)의 구동에 의해 조절될 수 있다. 즉, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)으로부터 상기 렌즈 시료가 담긴 로딩 트레이(10)를 받을 때에는 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 상단 타이밍 벨트(42) 높이로 이동하고, 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)으로 상기 렌즈 시료가 없는 빈 트레이(10)를 돌려보낼 때에는 로딩 트레이 버퍼 유닛(140)의 하단 타이밍 벨트(42) 높이로 이동하도록 되어 있을 수 있다.

도 6은 도 1에 도시한 로더 스테이지 유닛(180)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 로더 스테이지 유닛(180)은 트레이 셔틀 유닛(170)에 고정된 로딩 트레이(10)에 안착되어 있는 상기 복수 개의 렌즈 시료 중 선택된 렌즈 시료를 들어올리고, 상기 들어올린 렌즈 시료의 자세를 조절하도록 되어 있는 유닛일 수 있다.

이때, 로더 스테이지 유닛(180)은 제2 X축 로봇(81), 제2 Y축 로봇(82), 및 제3 Z축 로봇(83)을 포함할 수 있다. 이때, 제3 Z축 로봇(83)에는 상기 렌즈 시료를 진공으로 집어서 핸들링하는 피커 유닛(80)이 결합되어 있을 수 있다.

이때, 로더 스테이지 유닛(180)은 좌측 로더 스테이지 유닛(181) 및 우측 로더 스테이지 유닛(182)으로 이루어진 한 쌍의 유닛일 수 있다. 이때, 좌측 로더 스테이지 유닛(181)과 우측 로더 스테이지 유닛(182)은 서로 마주보도록 설치되어 있고 동시에 구동되도록 되어 있기 때문에 한 번 구동할 때마다 2개의 시료를 이송하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 좌측 로더 스테이지 유닛(181)과 우측 로더 스테이지 유닛(182)은 로딩 트레이(10)에 놓인 상기 렌즈 시료 중 제1시료 및 제2시료를 각각 집어서 턴테이블 유닛(200)에 상기 제1시료 및 제2시료를 올려놓도록 되어 있을 수 있다.

이때, 피커 유닛(80)은 상기 렌즈 시료를 진공으로 집어서 핸들링하는 유닛으로서, 스프링 텐션과 LM 가이드로 구성된 텐션장치, 회전 모터, 제5센서, 및 압력 스위치를 포함할 수 있다.

이때, 상기 텐션장치는 상기 렌즈 시료에 대한 충격을 완화하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 상기 회전 모터는 얼라인 비전 유닛(190)에서 감지된 상기 렌즈 시료의 위치 및 자세를 근거로, 상기 렌즈 시료를 회전 및 이동시킬 수 있으며, 상기 제5센서는 상기 회전 모터의 원점을 잡는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 상기 압력 스위치는 상기 렌즈 시료를 제대로 집었는지 감지하도록 되어 있을 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 얼라인 비전 유닛(190)은 좌측 로더 스테이지 유닛(181)과 우측 로더 스테이지 유닛(182)에 결합된 상기 제1시료 및 상기 제2시료의 위치 및 자세를 제어할 수 있도록, 상기 제1시료 및 상기 제2시료의 자세를 검사하기 위한 유닛일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 얼라인 비전 유닛(190)은 상기 제1시료 및 상기 제2시료의 하면을 검사하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 좌측 로더 스테이지 유닛(181)과 우측 로더 스테이지 유닛(182)에 결합된 상기 제1시료 및 상기 제2시료를 동시에 검사하기 위한 2세트의 카메라 및 조명부를 포함할 수 있다. 상기 카메라 및 상기 조명부 각각은 초점 조절이 가능하도록 Z축 방향으로 위치 조정이 가능하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 좌측 로더 스테이지 유닛(181)과 우측 로더 스테이지 유닛(182)은 얼라인 비전 유닛(190)의 촬영 결과에 따라 상기 제1시료 및 상기 제2시료의 위치 및 자세를 교정하도록 되어 있을 수 있다.

도 7은 도 1에 도시한 턴테이블 유닛(200)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 턴테이블 유닛(200)은 상기 위치 및 자세가 교정된 상기 제1시료 및 상기 제2시료가 안착되는 포켓들(202)이, 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되어 있는 턴테이블(201) 및 턴테이블(201)을 회전시키기 위한 고정도 기어드 모터(203)를 포함할 수 있다.

이때, 턴테이블 유닛(200)은 예컨대, 총 48개의 포켓(202)으로 구성되어 있으며, 16개가 한 세트로서 3종의 렌즈 시료를 검사할 수 있도록 되어 있을 수 있다. 상기 세트는 각각 22.5도씩 회전하며 상기 렌즈 시료를 소정의 검사위치로 이동시키도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 소정의 검사위치는 예컨대, 와이즈스코프 유닛(250)을 통해 검사하는 위치, 사이드 비전 유닛(260)을 통해 검사하는 위치, 아이리스 비전 유닛(270)을 통해 검사하는 위치 중 어느 하나의 검사위치일 수 있다.

도 8은 도 1에 도시한 언로더 스테이지 유닛(210)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 언로더 스테이지 유닛(210)은 상기 검사가 완료된 렌즈 시료를 양품 또는 불량으로 분류하여 트레이(10)로 이동시키기 위한 유닛일 수 있다.

이때, 언로더 스테이지 유닛(210)에는 회전모터가 부착되어 있는 2개의 피커 유닛(진공 피커)(211, 212)이 장착되어 있어, 동시에 2개의 렌즈 시료를 핸들링할 수 있도록 되어 있다. 이때, 도 8에 도시한 피커 유닛(211, 212)은 도 6에 도시한 피커 유닛(80)과 동일한 구조를 가질 수도 있고, 또는 더 간결한 구조를 가질 수도 있다.

또한, 언로더 스테이지 유닛(210)은 제3 X축 로봇(213), 제3 Y축 로봇(214), 제4 Z축 로봇(215), 및 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)을 더 포함할 수 있다. 이때, 언로더 스테이지 유닛(210)은 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)을 통해 상기 검사가 완료된 렌즈 시료로 다 찬 트레이(10)에 트레이 커버(20)를 덮어주도록 되어 있을 수 있다.

이때, 언로더 스테이지 유닛(210)에 결합된 2개의 시료는, 상술한 얼라인 비전 유닛(210)과 후술하는 비전 유닛(250, 260, 270)에 의해 양품 또는 불량으로 결정될 수 있다. 이때, '양품'으로 결정된 시료를 수거하는 트레이는 '양품 트레이'이며, '불량'으로 결정된 시료를 수거하는 트레이는 '불량품 트레이'일 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 언로딩 버퍼 유닛(220)은 언로더 스테이지 유닛(210)으로부터 분류된 상기 렌즈 시료가 안착되어 있는 트레이(10), 즉, 양품 트레이(10) 또는 불량품 트레이(10)를 상기 양품 매거진 또는 상기 불량품 매거진으로 이송하기 위한 유닛일 수 있다.

이때, 언로딩 버퍼 유닛(220)은 제6센서, 타이밍 벨트, 제3트레이 스토퍼, 제3트레이 푸셔, 및 트레이 클램프를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제6센서를 통해 트레이(10)의 위치를 감지할 수 있다.

이때, 빈 트레이(10)는 상기 타이밍벨트에 의해 상기 제3트레이 스토퍼까지 이동하고, 공압실린더에 의해 구동되는 상기 트레이 클램프에 의해 고정될 수 있다. 상기 검사가 완료된 렌즈 시료로 다 채워진 언로딩 트레이(10)는 언로더 스테이지 유닛(210)에 부착된 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)에 의해 트레이 커버(20)가 씌워질 수 있다.

이때, 상기 검사가 완료된 렌즈 시료로 다 채워진 언로딩 트레이(10)는 트레이 커버(20)가 씌워진 상태로 상기 타이밍벨트에 의해 상기 양품 매거진 또는 상기 불량품 매거진까지 이송된 후, 언로딩 버퍼 유닛(220)의 상기 제3트레이 푸셔에 의하여 상기 양품 매거진 또는 상기 불량품 매거진의 내부 위치까지 이송될 수 있다.

이때, 언로더 스테이지 유닛(210)에 결합된 2개의 렌즈 시료 중 양품으로 결정된 유닛을 수거하는 상기 양품 트레이를 이송하는 유닛을 '양품 언로딩 버퍼 유닛'이라는 용어로 지칭할 수 있으며, 불량으로 결정된 유닛을 수거하는 상기 불량품 트레이를 이송하는 유닛을 '불량품 언로딩 버퍼 유닛'이라는 용어로 지칭할 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)은 언로딩 버퍼 유닛(220)에 투입된 언로딩 트레이(10)가 상기 검사가 완료된 렌즈 시료로 다 찼을 경우, 트레이 커버(20)를 덮어주는 유닛일 수 있다.

이때, 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)은 제5 Z축 로봇, 4개의 제2진공 패드, 및 압력 스위치를 포함할 수 있다.

이때, 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)은 상기 제5 Z축 로봇으로 구동되며 진공 이젝터를 이용한 4개의 상기 제2진공 패드로 제2트레이 커버 스태커 유닛(240)에 쌓여있는 트레이 커버(20)를 집어서 이동하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 압력 스위치를 이용하여 상기 제2진공 패드가 트레이 커버(20)를 제대로 집었는지 압력을 감지하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 진공 패드는 트레이 와핑에 대응하도록 벨로우즈 타입이 적용될 수 있다.

한편, 도 1에 도시한 제2트레이 커버 스태커 유닛(240)은 양품 트레이(10)가 상기 양품으로 결정된 렌즈 시료로 다 찼을 경우 씌우는 트레이 커버(20)를 쌓아놓는 유닛일 수 있다. 이때, 매거진 로딩 위치에서 작업자가 검사 작업이 수행되기 이전에 미리 여러 장의 트레이 커버(20)를 쌓도록 되어 있을 수 있다.

이때, 제2트레이 커버 스태커 유닛(240)은 센서, 트레이 가이드, 제4 Y축 로봇, 소형 서보 모터, 및 2개의 도그를 포함할 수 있다. 이때, 상기 소형 서보 모터를 이용하여 구동되는 상기 2개의 도그는 제2트레이 커버 핸들러 유닛(230)이 트레이 커버(20)를 한 개씩 집어갈 때 2개 이상 딸려가는 경우를 방지하는 역할을 수행하는 부분일 수 있다. 이때, 트레이 커버(20)를 모두 사용하여 소진된 경우에는 상기 센서로 이를 감지하여 작업자에게 소정의 알림을 전송하도록 되어 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 어셈블리 검사 장치(100)는 도 7에 도시한 턴테이블(201)에 안착되어 소정의 검사위치로 이동된 상기 렌즈 시료의 결함을 검사하기 위한 비전 유닛(250, 260, 270)을 더 포함할 수 있다.

와이즈스코프^TM 유닛(250)은 초고속 가변초점 기능으로 순간적으로 여러 층의 이물 및 결함을 검사하는 스코프 유닛으로서, 상기 스코프 검사위치에 도달한 시료를 촬영하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 와이즈스코프 유닛(250)은 제1비전 카메라, 매뉴얼 스테이지, 와이즈스코프, MALS 컨트롤러, 및 내부 링조명 소스를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1비전 카메라와 조명은 상기 매뉴얼 스테이지에 의해 각도와 위치를 조정할 수 있다.

사이드 비전 유닛(260)은 상기 렌즈 시료의 측면 외관을 검사하는 유닛으로서, 피커 유닛, 제2비전 카메라, 제1렌즈, 동축 조명, 바 조명, 매뉴얼 스테이지, 및 제6 Z축 로봇을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2비전 카메라, 상기 제1렌즈, 상기 동축 조명, 및 상기 바 조명으로 광학계가 구성되며, 상기 매뉴얼 스테이지로 상기 광학계의 X축 및 Y축 조정이 가능하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 사이드 비전 유닛(260)에 포함된 상기 피커 유닛에 의해 도 7에 도시한 턴테이블(201)의 포켓(202)으로부터 상기 렌즈 시료를 들어서 빠른 시간 동안 회전시키며 측면 검사를 수행한 후 포켓(202)에 다시 내려놓도록 되어 있을 수 있다. 이때, 사이드 비전 유닛(260)에 포함된 상기 피커 유닛의 구조는 도 6에 도시한 피커 유닛(80)과 동일하거나 더 간단한 구조를 가질 수 있다.

아이리스 비전 유닛(270)은 렌즈 어셈블리의 아이리스(iris, 조리개) 유무를 검사하는 비전 유닛으로서, 3개의 전동 스테이지, 1개의 매뉴얼 스테이지, 제3비전 카메라, 제2렌즈, 및 링 조명을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 '아이리스'는 경통 내에 배치된 복수 개의 렌즈들 사이를 격리하는 격벽의 구조물 중 대물렌즈 쪽에 배치된 것을 지칭할 수 있다. 렌즈 시료의 제작과정에서 아이리스가 누락될 수 있는데, 아이리스의 유무는 육안으로 확인하기 어려운 특징을 나타낸다. 따라서 아이리스 유무를 검사하는 장치가 필요한 것이다.

이때, 상기 3개의 전동 스테이지 및 상기 1개의 매뉴얼 스테이지로 광학계의 각도 및 거리 조정이 가능하도록 되어 있을 수 있다. 도 7에 도시한 포켓(202)에 놓인 상기 렌즈 시료에 포함된 복수 개의 렌즈 중 대물렌즈쪽에 위치한 특정 렌즈를 검사하는 광학계의 광축이 턴테이블(201)의 회전축에 대하여 0도보다 크고 90도보다 작은 각도의 경사를 갖도록 되어 있을 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims

복수 개의 렌즈 시료가 안착되어 있는 트레이를 미리 결정된 대기 위치까지 이동시키는 로딩 트레이 버퍼 유닛;
상기 대기 위치에 있는 상기 트레이를 전달받아서 로더 스테이지 유닛까지 이동시키는 트레이 셔틀 유닛;
상기 트레이에 안착된 상기 복수 개의 렌즈 시료 중 선택된 렌즈 시료를 들어올리고, 상기 들어올린 렌즈 시료의 자세를 조절하도록 되어 있는 상기 로더 스테이지 유닛;
상기 로더 스테이지 유닛이 들어 올린 상기 렌즈 시료가 안착되는 턴테이블을 포함하며, 상기 턴테이블을 회전시켜 상기 안착된 렌즈 시료를 소정의 검사위치로 이동시키는 턴테이블 유닛;
상기 검사위치로 이동한 렌즈 시료의 결함을 검사하는 비전 유닛;
상기 검사가 완료된 렌즈 중 양품으로 결정된 렌즈 시료를 양품 트레이로 이동시키고 불량으로 결정된 렌즈 시료를 불량품 트레이로 이동시키는 언로더 스테이지 유닛; 및
상기 로딩 트레이 버퍼 유닛에 설치되어 있는 트레이 홀더부;
를 포함하며,
상기 트레이의 가장자리 중 일부의 상면이 노출될 수 있도록, 상기 트레이를 덮고 있는 트레이 커버의 가장자리에는 리세스가 형성되어 있고,
상기 로딩 트레이 버퍼 유닛에서 대기 중인 상기 트레이에 덮힌 상기 트레이 커버가 상기 트레이 커버를 제거하는 제1트레이 커버 핸들러 유닛에 의해 취출될 때에, 상기 트레이가 상기 트레이 커버와 함께 리프트되지 않도록 상기 트레이를 고정하기 위하여, 상기 트레이 홀더부는 상기 트레이의 노출된 상기 상면에 걸리도록 되어 있는,
렌즈 어셈블리 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 트레이가 적재되어 있는 매거진을 상하로 이동시키는 매거진 엘리베이터 유닛; 및
상기 매거진에 적재된 상기 트레이를 수평방향으로 이송하여, 상기 트레이를 상기 로딩 트레이 버퍼 유닛에 적재하도록 되어 있는 트레이 푸셔 유닛;
을 더 포함하는,
렌즈 어셈블리 검사 장치.
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제1항에 있어서, 상기 들어 올린 렌즈 시료의 자세를 제어할 수 있도록, 상기 들어올린 렌즈 시료의 자세를 검사하는 얼라인 비전 유닛을 더 포함하는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 양품 트레이 및 상기 불량품 트레이를 각각 양품 매거진 및 불량품 매거진으로 이송하는 언로딩 버퍼 유닛을 더 포함하는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제5항에 있어서, 상기 로더 스테이지 유닛은 상기 얼라인 비전 유닛의 촬영 결과에 따라 상기 렌즈 시료의 위치 및 자세를 교정하도록 되어 있는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 로딩 트레이 버퍼 유닛은 상단 타이밍 벨트 및 상기 상단 타이밍 벨트보다 하단에 위치하고 있는 하단 타이밍 벨트를 포함하며,
상기 상단 타이밍 벨트에 의해 상기 복수 개의 렌즈 시료가 안착되어 있는 트레이가 상기 트레이 셔틀 유닛까지 이송될 수 있으며, 상기 하단 타이밍 벨트에 의해 상기 트레이 셔틀 유닛으로부터 상기 렌즈 시료가 없는 빈 트레이를 전달받도록 되어 있는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제5항에 있어서, 상기 얼라인 비전 유닛은 상기 들어올린 렌즈 시료의 하면을 검사하도록 되어 있는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 비전 유닛은 상기 들어올린 렌즈 시료를 회전시키면서 상기 렌즈 시료의 옆면을 검사하도록 되어 있는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제5항에 있어서, 상기 얼라인 비전 유닛은 상기 렌즈 시료의 하면을 검사하도록 되어 있는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 렌즈 시료에 포함된 복수 개의 렌즈 중 대물렌즈쪽에 위치한 특정 렌즈를 검사하는 광학계의 광축이 상기 턴테이블의 회전축에 대하여 0도보다 크고 90도보다 작은 각도의 경사를 갖는 아이리스 비전 유닛을 더 포함하는, 렌즈 어셈블리 검사 장치.