JP2013228356A - 光学検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学検査装置を提供する。
【解決手段】本発明は、変形されやすい素材の検査シートを精密に固定させた状態でビジョン検査を可能にすることによって、検査速度を高め、より安定かつ正確な検査を可能にする光学検査装置に関するものであって、上面に縁部に沿って下方に凹入された定着溝が形成され、定着溝と下面とを貫通して流路を形成し、透光材からなって、検査シートがローディングされる検査ステージと、検査ステージの側面または下面を支持する固定フレームと、検査ステージの定着溝に差し込まれて固定される多孔質セラミック材の吸着パネルと、流路に真空圧を加えて、吸着パネル上の検査シートを吸着させる真空モジュールと、検査ステージの下方から検査ステージ上の検査シートに光を照射するバックライトユニットと、検査ステージの上方に配されて、検査ステージにローディングされた検査シートのイメージを獲得する撮像手段と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学検査装置に係り、より詳細には、フレキシブルな材質の検査シートの映像を獲得する過程で、検査シートの変形を最小化し、平滑度を保持して、より迅速かつ正確な検査を進行させる光学検査装置に関する。

一般的に、各種ディスプレイ装置は、さらに大型化する趨勢に反して、製品の厚さはさらに薄くなる状況である。前記のようなディスプレイ装置は、普通光学カメラを利用したビジョン検査を通じて不良の有無を検出する。

前記のようなビジョン検査を施行するためには、検査対象物を移送する移送手段及び検査が進行するための検査対象物を固定する固定手段が必須的に設けなければならない。
特に、薄膜素材として軟性を有するフィルム、ホールが形成している基板などの表面検査において、固定手段の平滑度は、非常に重要な事案として台頭されている。検査が進行する間に、検査シートの平滑度を確保するための固定手段として、従来には二重の透明ガラス基板の間に検査シートを配置するか、外郭にホールを加工し、前記ホールに真空吸着力を印加して、検査シートを吸着して固定する方法があった。

真空チャック装置は、基板とチャック装置との間の空気を吸引して負圧（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）にすることによって、基板を真空吸着する技術である。この装置は、基板の全面を強い負圧で稠密に吸着するために、撓みやすい基板に対しても、撓みを抑制しながら吸着することができる。しかし、前記のような場合、検査シートの歪曲や浮き上がり現象によって、平面度が確保されず、検査の不可領域が発生する問題点があった。

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、変形されやすい素材の検査シートを精密に固定させた平面保持状態でビジョン検査を可能にすることによって、検査速度を高め、より安定かつ正確な検査を可能にする光学検査装置の提供をその目的とする。

前記の課題を果たすための本発明の一実施形態による光学検査装置は、上面に縁部に沿って下方に凹入された定着溝が形成され、前記定着溝と下面とを貫通して流路を形成し、透光材からなって、検査シートがローディングされる検査ステージと、前記検査ステージの側面または下面を支持する固定フレームと、前記検査ステージの定着溝に付着して固定される多孔質セラミック材の吸着パネルと、前記流路に真空圧を加えて、前記吸着パネル上の検査シートを吸着させる真空モジュールと、前記検査ステージの下方から検査ステージ上の検査シートに光を照射するバックライトユニットと、前記検査ステージの上方に配されて、前記検査ステージにローディングされた検査シートのイメージを獲得する撮像手段と、を含む。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記真空モジュールは、一端が前記検査ステージの流路と連結された真空ホースと、前記真空ホースの他端と連結されて真空圧を加える真空ポンプと、を含む。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記検査ステージに形成された定着溝の深さと、前記定着溝に差し込まれる吸着パネルの厚さは、同様に形成されて、前記検査ステージと吸着パネルの上面とが同じ平面で滑らかに連結される。
本発明の望ましい実施形態によれば、前記定着溝は、前記検査ステージの上面のエッジに段差を形成して固定される。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記セラミックパネルの定着溝は、前記検査ステージの縁部に沿って形成されるフレーム部と、前記フレーム部を連通するように中心部を横切って形成された横断部と、を含む。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記吸着パネルは、ローディングされた検査シートに吸着力が加えられないように真空圧が伝達されない回避区間が形成される。

本発明による光学検査装置によれば、変形されやすい素材の検査シートのエッジ面を微細かつ均一な吸着力で精密に固定させた状態でビジョン検査を可能にすることによって、検査速度を高め、より正確な検査がなされうる。

また、検査シートに加えられる物理的衝撃を最小化し、吸着力を高めることができて、検査シートの損傷及び変形を防止し、安定して検査が進行しうる。

本発明の一実施形態による光学検査装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による光学検査装置の使用状態図である。 本発明の他の実施形態による光学検査装置の平面図である。 本発明の一実施形態による光学検査装置の断面図である。 本発明のさらに他の実施形態による光学検査装置の断面図である。

本発明を添付した図面を参照して詳しく説明すれば、次の通りである。ここで、同じ構成に対しては、同じ符号を使い、反復される説明、本発明の要旨を不明にする恐れがある公知機能及び構成についての詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張されうる。

図１は、本発明の一実施形態による光学検査装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態による光学検査装置の使用状態図である。

本発明の一実施形態による光学検査装置は、フレキシブルな素材の検査シート１０を真空吸着して固定し、ビジョン検査を施行するためのものであって、上面に縁部に沿って下方に凹入された定着溝１１０が形成され、前記定着溝１１０と下面とを貫通して流路１２０を形成し、透光材からなって、前記検査シート１０がローディングされる検査ステージ１００と、前記検査ステージ１００の側面または下面を支持する固定フレーム２００と、前記検査ステージ１００の定着溝１１０に差し込まれて固定される多孔質セラミック材の吸着パネル３００と、前記流路１２０に真空圧を加えて、前記吸着パネル３００上の検査シート１０を吸着させる真空モジュール４００と、前記検査ステージ１００の下方から検査ステージ１００上の検査シート１０に光を照射するバックライトユニット５００と、前記検査ステージ１００の上方に配されて、前記検査ステージ１００にローディングされた検査シート１０のイメージを獲得する撮像手段６００とを含む。

本発明で指称する検査シート１０は、フィルム、ホールが形成された基板、紙、布、薄板、薄膜を含めた公知の多様な板状素材が該当しうる。

前記検査ステージ１００は、透光材からなり、上面に縁部に沿って下方に凹入された定着溝１１０が形成され、前記定着溝１１０と下面とを貫通して複数の流路１２０を形成し、上面に前記検査シート１０が検査のために定着される。

検査ステージ１００は、ガラス、アクリルのように、前記検査ステージ１００の下方に配されたバックライトユニット５００の光が透過できるように透明な素材で構成しなければならない。また、前記検査ステージ１００の形状は、正方形、長方形、円形などを含めて検査が進行する検査シート１０の形状に対応して備えられることが望ましい。一例として、検査シート１０が正方形である場合、前記検査ステージ１００も正方形に形成される。１つの検査ステージ１００で１つの検査シート１０が検査されることが原則であるが、検査速度を高めるために、１つの検査ステージ１００で複数の検査シート１０がローディングされ、検査が進行しうる。後者の場合、前記検査ステージ１００のサイズや形状は、複数の検査シート１０がローディングされるように、それに合わせて余裕のあるように形成されなければならない。

一方、前記検査ステージ１００の上面に、縁部には下方に凹入された定着溝１１０が形成され、前記定着溝１１０と下面とを貫通して流路１２０が形成される。前記定着溝１１０は、後述する吸着パネル３００が定着されるための空間であり、流路１２０は、前記吸着パネル３００に真空圧を加えるための通路として作用する。前記定着溝１１０と流路１２０は、その幅が異なり、望ましくは、流路１２０の幅が定着溝１１０の幅に比べて狭くなって、それらの間に段差を形成するように階段状に連結されうる。一例として、前記定着溝１１０は、正方形の検査ステージ１００の縁部に沿って正方形の形態で形成され、あらゆる定着溝１００が１つで連結されて、内部に閉空間を形成する構造を取ることができるが、複数の定着溝１００が区間別にそれぞれの定着溝１００の間が遮蔽された構造を取ることができる。

固定フレーム２００は、前記検査ステージ１００の側面または下面を支持して、前記検査ステージ１００を本体７００に連結する役割を果たす。固定フレーム２００は、ジグ（ｊｉｇ）のような構造を取り、テーブル形態の本体７００に、前記検査ステージ１００を固定させることができる。参考までに、前記本体７００には、前記検査ステージ１００が差し込まれる空き空間が中心部に形成されうる。

吸着パネル３００は、多孔質のセラミック素材からなり、前記検査ステージ１００の定着溝１１０に差し込まれて固定される。前記吸着パネル３００は、定着溝１１０の形状と対応するように備えられて定着溝１１０に差し込まれうる。一例として、前記定着溝１１０は、長方形であり、前記吸着パネル３００も長方形を取る。したがって、前記検査ステージ１００の上面には、縁部に沿って吸着パネル３００が外部に露出され、前記露出された吸着パネル３００を通じて検査シート１０が固定されうる。前記吸着パネル３００が多孔質のセラミック素材からなる場合、セラミックに形成された微細な空隙に空気が吸入されながら、吸着パネル３００の上面に吸着力が発生し、前記吸着力を通じて検査シート１０が固定されうる。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記検査ステージ１００に形成された定着溝１１０の深さ（Ｄ）と、前記定着溝１１０に差し込まれる吸着パネル３００の厚さ（Ｔ）は、同様に形成されて、前記検査ステージ１００と吸着パネル３００の上面とが平面で滑らかに連結される。

すなわち、前記吸着パネル３００と検査ステージ１００が、平面で連結されない場合、その上面に搭載された検査シート１０の形状が変形されるか、吸着力が低下するなどの問題が発生する恐れがある。したがって、前記のような問題が発生しないように、吸着パネル３００と検査ステージ１００とを平面で連結する。

真空モジュール４００は、前記流路１２０に真空圧を加えて、前記吸着パネル３００上の検査シート１０を吸着させる機能を果たす。前記真空モジュール４００が流路１２０と連結されて真空圧を加えれば、前記定着溝１１０に差し込まれた吸着パネル３００に吸着力が発生する。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記真空モジュール４００は、一端が前記検査ステージ１００の流路１２０と連結された真空ホース４１０と、前記真空ホース４１０の他端と連結されて真空圧を加える真空開閉弁と真空ポンプ４２０とを含みうる。したがって、前記真空ポンプ４２０が可動されれば、前記真空ホース４１０を通じて流路１２０と定着溝１１０との空気が抜け出しながら真空圧が発生し、吸着パネル３００に吸着力が発生する。

バックライトユニット５００は、前記検査ステージ１００の下方に配され、前記検査ステージ１００上の検査シート１０に光を照射する光源として作用する。

したがって、前記バックライトユニット５００から照射された光が検査ステージ１００を通過し、その上面にローディングされた検査シート１０を透過して撮像手段６００に入力されて、検査シート１０の不良の有無を検査することができる。一例として、前記検査シート１０に複数のホールが打孔されたものであるか、フィルム上に形成されたパターン部の形状と、前記ホールが諸位置に正確に打孔されたか、またはその形状イメージの不良の有無を検査することができる。

撮像手段６００は、前記検査ステージ１００の上方に配されて、前記検査ステージ１００にローディングされた検査シート１０のイメージを獲得するものであって、カメラを含む。前記撮像手段６００で獲得したイメージを通じてイメージ分析を施行し、不良の有無を判別することができる。

図３は、本発明の他の実施形態による光学検査装置の平面図であり、図４は、本発明の一実施形態による光学検査装置の断面図である。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記定着溝１１０は、前記検査ステージ１００の上面のエッジに段付けられて形成される。

前記の場合、吸着パネル３００の一側面は、検査ステージ１００の定着溝１１０に支持されるが、他側面は、固定フレーム２００または本体７００に支持される。前記のように、定着溝１１０がエッジに形成される場合、検査ステージ１００の面積を最大限に活用することができて、多様なサイズの検査シート１０を固定し、検査させうる効果がある。

図５は、本発明のさらに他の実施形態による光学検査装置の断面図である。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記定着溝１１０は、前記検査ステージ１００の縁部に沿って形成されるフレーム部１０１と、前記フレーム部１０１を連通するように中心部を横切って形成された横断部１０２とを含む。

一例として、前記定着溝１１０は、検査テーブル１００の縁部に沿って正方形に形成されたフレーム部１０１と、前記正方形のフレーム部１０１の対向する面を連結して、フレーム部１０１の内部空間を４つの空間に区画する‘十’字形状の横断部１０２で構成することができる。前記の場合、フレーム部１０１と横断部１０２のそれぞれの定着溝１１０には、いずれも下面と貫通される流路１２０が形成され、定着溝１１０には吸着パネル３００が差し込まれ、真空モジュール４００と連結されて吸着力が発生することがある。

したがって、１つの検査テーブル１００で複数の検査シート１０を固定し、検査を施行し、１つの検査シート１０であるとしても、検査が不要な領域が中心部に形成された場合、中心部を固定することができて、検査シート１０をより安定して固定することができる。

本発明の望ましい実施形態によれば、前記吸着パネル３００は、ローディングされた検査シート１０に吸着力が加えられないように真空圧が伝達されない回避区間が形成される。

前記回避区間は、真空圧の影響を受けない領域であって、吸着力が発生しない。前記回避区間は、吸着パネル３００に空隙を塞ぐ特殊な処理を行うか、吸着パネル３００の上面にテープなどを付着する方法で形成され、また定着溝１１０が形成されず、したがって、吸着パネル３００も形成されないように設けられた区間であり得る。前記のような回避区間は、検査シート１０が固定されるエッジ面に微細ホールが形成されて、吸入が不可能な場合のために設けられる。したがって、小型または大型の薄板までもサイズに合わせて適用可能であり、数μから数ｍｍの厚さのシート製品も真空吸着して平面度を保持し、シート型製品の外郭の孔やマークを塗被して製作使用できる。

また、製品によって、非検査領域が中央にある場合にも、中間部にセラミックシートを付着するか、分離型で締結する方法も可能であり、表面色相も光学検査に合う黒色や白色などの多様な色相も適用し、セラミック粒子の小粒子の隙間で溝による製品の損傷や光反射による屈折がなしに、μ級以内の均一な平面度を保持できる効果がある。

前記のような本発明の光学検査装置によれば、変形されやすい素材の検査シート１０のエッジ面を微細かつ均一な吸着力で精密に固定させた状態でビジョン検査を可能にすることによって、検査速度を高め、より正確な検査がなされうる長所がある。

また、検査シート１０に加えられる物理的衝撃を最小化し、吸入固定力は高めることができて、検査シート１０の損傷及び変形を防止し、安定して検査が進行しうる長所がある。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、当業者ならば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正、変更及び置き換えが可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態及び添付した図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態及び添付した図面によって、本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって解析しなければならず、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解析しなければならない。

本発明は、光学検査装置関連の技術分野に適用されうる。

１００：検査ステージ
１０１：フレーム部
１０２：横断部
１１０：定着溝
１２０：流路
２００：固定フレーム
３００：吸着パネル
３１０：回避区間
４００：真空モジュール
４１０：真空ホース
４２０：真空ポンプ
５００：バックライトユニット
６００：撮像手段
７００：本体

Claims (6)

1. フレキシブルな素材の検査シートを真空吸着して固定し、ビジョン検査を施行するための光学検査装置において、
   上面に縁部に沿って下方に凹入された定着溝が形成され、前記定着溝と下面とを貫通して流路を形成し、透光材からなって、前記検査シートがローディングされる検査ステージと、
   前記検査ステージの側面または下面を支持する固定フレームと、
   前記検査ステージの定着溝に差し込まれて固定される多孔質セラミック材の吸着パネルと、
   前記流路に真空圧を加えて、前記吸着パネル上の検査シートを吸着させる真空モジュールと、
   前記検査ステージの下方から検査ステージ上の検査シートに光を照射するバックライトユニットと、
   前記検査ステージの上方に配されて、前記検査ステージにローディングされた検査シートのイメージを獲得する撮像手段と、
   を含むことを特徴とする光学検査装置。
2. 前記真空モジュールは、
   一端が前記検査ステージの流路と連結された真空ホースと、
   前記真空ホースの他端と連結されて真空圧を加える真空ポンプと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。
3. 前記検査ステージに形成された定着溝の深さと、前記定着溝に差し込まれる吸着パネルの厚さは、同様に形成されて、前記検査ステージと吸着パネルの上面とが平面で滑らかに連結されることを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。
4. 前記定着溝は、前記検査ステージの上面のエッジに段付けられて形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。
5. 前記定着溝は、前記検査ステージの縁部に沿って形成されるフレーム部と、前記フレーム部を連通するように中心部を横切って形成された横断部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。
6. 前記吸着パネルは、ローディングされた検査シートに吸着力が加えられないように真空圧が伝達されない回避区間が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光学検査装置。

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