KR0147600B1 - 음극선관 패널의 결함 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관 패널 결함 검사장치에 관하여 개시한 것이다.

본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는 음극선관 패널에 광을 투사하여 발생하는 광산란 현상의 상태에 따라 패널에 개재되는 전형적인 각종 결함류와 먼지 등의 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 검출 가능하도록 1차적으로 결함류 및 이물질의 개재 여부만을 검사하는 1차결함검사부와 그 결과에 대해 2차적으로 결함류와 이물질을 구분, 인식하여 검출가능하도록 된 2차결함검사부를 구비하여 음극선관 패널의 결함 검사를 행할 수 있게 됨으로써, 먼지나 각종 오물 등과 같은 단순제거가 용이한 이물질과 전형적인 패널의 결함종류를 정밀하게 구분하여 검출가능하게 됨에 따라 종래에 양품을 불량으로 처리하는 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

음극선관 패널의 결함 검사장치

제1도는 일반적인 음극선관의 개략적 구성도.

제2도는 음극선관 패널의 제조과정 중에 발생되는 결함 종류들에 대한 예시도.

제3도는 광투과에 의한 음극선관 패널의 결함 검사방식을 도시한 개략도.

제4도는 광반사에 의한 음극선관 패널의 결함 검사방식을 도시한 개략도.

제5도는 종래의 음극선관 패널 결함 검사장치의 개략적 구성 및 그 주요부를 발췌하여 도시한 사시도.

제6도는 제5도에 도시된 장치의 카메라에 입력되는 패널 결함에 대한 신호형태를 나타낸 상태도로써,

(a)도는 신호형태를 개략적으로 나타내 보인 그래프,

(b)도는 신호형태가 형성되는 상태도,

제7도는 본 발명에 따른 음극선관 패널 결함 검사장치의 개략적 구성 및 그 주요부를 발췌하여 도시한 사시도,

제8도는 제7도의 2차결함검사부의 일부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도,

제9도는 제8도의 상세 구성을 나타내 보인 개략도,

제10도는 제2도에 예시된 음극선관 패널 결함류의 일예에 대한 본 발명 장치의 인식 원리를 나타내 보인 상태도로서,

(a)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도,

(b)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도,

(c)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태도,

제11도는 제2도에 예시된 음극선관 패널 결함류의 다른예에 대한 본 발명 장치의 인식원리를 나타내 보인 상태도로서,

(a)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도,

(b)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도,

(c)도는 음극선관 패널에 발생된 결함부에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태도,

제12도는 음극선관 패널에 부착된 먼지 등의 이물질에 대한 본 발명 장치의 인식 원리를 나타내 보인 상태도로서,

(a)도는 이물질에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도,

(b)도는 이물질에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도,

(c)도는 이물질에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태도,

제13도는 제10도 (c)에서 음극선관 패널의 결함부에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도,

제14도는 제11도 (c)에서 음극선관 패널 결함부에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도,

제15도는 제12도 (c)에서 음극선관 패널에 부착된 이물질에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도,

제16도는 제7도에 도시된 본 발명 장치의 2차결함검사부의 동작순서를 나타내 보인 플로우챠트도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:음극선관 11:패널

50a,50b:벨트컨베이어 50:틈새공간

51:센서 52:광원(조명장치)

53:라인카메라 54:지지프레임

55:스텝핑모터 56:화상처리 제어기

58:주처리 제어기 71:롤러컨베이어

72:센서 73:위치결정수단

74:에어리어카메라 74a:광원

74d:광화이버 75:위치가변수단

100:출력장치(모니터) A:검사영역

본 발명은 음극선관 패널의 결함 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음극선관 패널에 조명을 투사하여 조명광의 산란상태에 의해 패널에 개재되는 각종 결함 및 이물질을 구분하여 인식하도록 된 음극선관 패널의 결함 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 컴퓨터용 모니터나 텔레비젼 등의 디스플레이장치로 사용되는 음극선관(10)은 제1도에 도시된 바와 같이 패널(11)의 내면에 형광막이 형성되고, 전자빔 관통공이 마련된 새도우마스크의 조립체(12)가 형광막과 나란하게 설치되어 있는 동시에 네크부(13)에는 전자총(14)과 편향요오크(15)를 구비하여 된 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조를 가지는 음극선관(10)은 네크부(13)에 마련된 전자총(14)을 통해 전자빔을 방출시키고, 방출된 전자빔은 편향요오크(15)에 의해 형광막의 주사위치에 따라 선택적으로 편향된 후, 새도우마스크의 전자빔 통과공을 통과하여 형광막에 랜딩됨으로써 화상을 형성하게 된다.

이와 같이 음극선관의 스크린에 양질의 화상을 형성하기 위해서는 패널의 내면에 형성된 형광막 패턴의 일치상태, 전자빔의 편향상태 및 새도우마스크 조립체의 결합상태 등과 같은 여러 가지 많은 조건들을 충족시켜야만 가능하게 된다.

한편, 상기한 음극선관의 패널(11)은 통상 글래스(glass)를 용해시켜 제2도에 도시된 바와 같이 일정한 형태로 성형한 후, 연마와 세척 및 건조 등과 같은 일련의 과정을 거쳐서 제조하게 되는데, 실제 제조과정에 있어서는 글래스의 용해상태 등의 불량으로 인하여 제2도 (a)에 예시되어 있는 바와 같이 음극선관 패널의 글래스에 공기유입으로 인해 발생되는 기포(blister; 1)나, 글래스의 응고시 발생되는 석출물(stone; 2) 및 이에 이물질 등의 불순물이 개재되어 발생되는 옹이(glass knot; 3)등과 같은 내재적 결함이 개재되거나, 제2도 (b)에 예시된 바와 같이 성형 및 연마과정 등에서의 불량으로 인하여 긁힘(scratch; 4), 곰보자국(pit; 5), 휠 자국(wheel mark; 6)등과 같은 표면적인 결함이 발생하는 경우를 배제할 수가 없다.

이와 같이 음극선관의 패널에 상기한 결함들이 개재되면, 앞서 기술하였던 양질의 화상 형성을 위해 충족되어야 할 여러 조건들의 상태가 아무리 양호하다 하더라도, 상기 결함들이 화면상에 반점 등으로 나타나 화상을 왜곡시키는 현상을 발생케하여 음극선관의 화상형성에 심각한 불량으로 작용하는 문제점을 유발하게 된다.

상기와 같은 문제점이 유발되는 경우를 방지하기 위하여 통상 음극선관의 제조현장에서는 완성된 패널의 조립단계에서 패널 결함의 유무상태를 검사하는 과정을 필수적으로 거치도록 하고 있다.

이와 같은 패널 결함유무 상태에 대한 검사는, 광원을 이용하여 유리나 액정표시판 등과 같은 투명부재에 광을 조사하게 되면 결함물이 개재된 부위에서 광 산란이 발생하는 원리를 이용하여 패널의 결함 유무상태의 양부를 판정하는 것으로서, 제3도 및 제4도에 예시된 바와 같은 광투과에 의한 검사와 광반사에 의한 검사방식이 있다.

즉, 제3도에 예시된 광투과에 의한 검사는 투과용 형광램프(31)를 불투명한 흑색벽(32)상에 설치하고, 그 전면에 검사하고자 하는 패널(11)을 회전가이드(34)를 이용해 설치하여 형광램프(31)로부터 조사된 광이 결점부위에서 난반사되는 상태를 신호패턴으로 인식하게 됨으로써 패널(11)의 표면결함유무상태를 검사하는 것이다.

그리고, 제4도에 예시된 광반사에 의한 검사는 회전 가이드(35)에 의해 회동가능하게 설치된 패널(11)의 외표면에 광을 조사할 수 있는 발광램프(36)를 구비하고, 발광램프(36)로부터 패널(11)의 외표면에 조사되어 반사되는 광량을 감지하여 이 상태를 신호로 인식하게 됨으로써 패널(11)의 결함유무를 검사하는 것이다.

상기한 바와 같은 패널 결함 검사는 종래에는 육안 관찰을 통해 실행하였으나, 이 육안 검사는 작업자의 숙련도 등의 차이에 따라 검사결과의 정밀성과 신뢰성 및 생산성에 한계를 가질 수 밖에 없었으므로, 이후 광투과방식의 검사에서 카메라가 장착된 검사장치를 이용하여 패널 결함의 유무상태에 대한 검사를 행함으로써 검사의 정밀성과 신뢰성 및 생산성 향상을 도모하였다.

제5도는 카메라가 장착된 종래의 음극선관 패널 결함 검사장치의 개략적 구성 및 그 주요부를 발췌하여 도시한 사시도로서, 이 장치는 도시된 바와 같이 검사 대상 패널의 상태를 카메라로 입력하기 위한 동작을 행하는 화상입력부와, 이 화상입력부의 동작에 의해 입력된 패널의 상태를 신호적으로 변환하고 해석하는 기능을 수행하는 신호처리부와, 이 신호처리부에 의해 수행된 결과의 출력을 행하는 출력장치로 크게 이루어진다.

즉, 상기 화상입력부는 검사대상 패널(11)을 일방향으로 이송시키는 제1벨트컨베이어(50a)를 구비하고 있는 동시에 이와 소정 간격의 틈새공간(50c)이 형성되도록 서로 맞닿아 있는 제2벨트컨베이어(50b)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 틈새공간(50c)의 하부에는 그 길이방향과 나란하도록 설치된 광원(52)이 마련되어 있으며, 그 상부에는 라인카메라(53)가 지지프레임(54)에 의해 지지되어 있다. 한편, 상기 광원(52)은 직관식 조명등(52a)과 이로부터 방사상으로 출사되는 광을 일정한 방향으로 모을수 있도록 내부에 반사면이 마련되고 일측에 개구부(52c)가 마련된 덮개(52b)를 구비하고 있다. 또한, 상기 제1벨트컨베이어(50a)의 끝단부에는 패널(11)의 통과 여부를 감지하는 감지센서(51)가 마련되어 있고, 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b)의 일측면 사이에는 스텝핑 모터(55)가 설치되어 있어서, 이 스텝핑 모터(55)가 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b)를 동시 구동함으로써 부하의 변동에 따른 등속성이 확보되도록 된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 신호처리부는 화상입력부에 마련된 상기 CCD카메라(53)과 연결되는 화상처리제어기(56)와 상기 스템핑 모터(55)에 연결되는 모터제어 및 센서신호처리기(57)를 포함하고 있으며, 또한 상기 화상처리제어기(56)와 상기 모터제어 및 센서신호처리기(57)에 연결되어 이들에 의해 수행된 화상처리 및 신호처리에 대한 정보를 최종적으로 처리하여 그 결과를 출력장치인 모니터(59)로 송출하는 주처리제어기(58)를 포함하여 된 구조로 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 음극선관 패널 결함 검사장치는 검사 대상 패널(11)을 제1벨트컨베이어(50a)를 통하여 제2벨트컨베이어(50b)측으로 이송시키면서 검사를 행하게 된다.

즉, 패널(11)은 컨베이어에 의해 이송되면서 상기 제1벨트컨베이어(50a)의 끝단부에 설치된 센서(51)에 의해 그 위치가 감지되고, 상기 패널(11)이 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b)사이에 형성된 틈새공간(50c)을 지날 때, 상기 센서(51)의 감지신호에 의해 상기 직관식 조명기구(52)가 패널(11)을 향해 광을 조사하게 된다. 이때, 패널(11)을 투과한 광량에 대한 정보는 패널(11)의 상부에 위치한 라인카메라(55)에 입력되고, 입력된 정보는 신호처리부에 의해 제6도에 예시되어 있는 바와 같이 (a)도의 신호패턴은 (b)도의 패널(11)에서 검사라인에 대한 밝기신호레벨을 나타내는 것으로서 이 신호패턴을 인식하여 패널(11)에 게재된 결함의 유무상태를 검사할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 종래의 패널 결함 검사장치는 제2도에 예시되어 있는 바와 같은 전형적인 패널의 결함종류에 대한 검출은 가능하지만, 먼지나 각종 오물 등과 같은 단순제거가 용이한 이물질이 패널에 부착되어 있는 경우에 있어서는 이물질 등으로 인하여 발생하는 광산란 현상이 상기 결함류로 인해 발생하는 광산란의 형태와 거의 유사하기 때문에, 종래의 패널 결함 검사장치에서는 이러한 광산란 현상에 대한 정도의 차이를 인식하지 못하고 상기와 같은 결함류로 인식하여 불량판정을 하게 됨으로써 양품을 불량으로 처리하는 손실을 발생시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 음극선관 패널에 광을 투사하여 발생하는 광산란 현상의 상태에 따라 패널에 개재되는 전형적인 각종 결함류와 먼지등의 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 검출 가능하도록 1차적으로 결함류 및 이물질의 개재 여부만을 검사하는 1차 결함검사부와 그 결과에 대해 2차적으로 결함류와 이물질을 구분, 인식하여 검출하는 2차 결함검증부를 포함하여 된 음극선관 패널의 결함 검사장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음극선관 패널 결함 검사장치는, 음극선관 패널을 일방향으로 이송시켜주기 위한 제1이송수단과, 상기 패널에 광을 투사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광정보를 입력하기 위한 광입력수단과, 상기 광입력수단에 의해 입력된 광정보를 토대로 상기 패널에 개재된 결함 및 이물질의 존재유무와 그 위치좌표에 대한 정보를 신호로 변환시켜 주기 위한 신호처리부와, 상기 제1이송수단의 일측으로 연장되도록 마련된 제2이송수단과, 상기 패널을 상기 제2이송수단상에 위치결정하기 위한 위치결정수단과, 상기 패널의 화상정보를 입력할 수 있도록 상기 제2이송수단의 상부에 마련되는 화상정보입력수단과, 상기 화상정보입력수단에 의해 입력된 패널의 화상정보를 토대로 상기 패널에 개재된 결함류 및 이물질류의 광감지반응상태를 검출하여 신호로 변환시켜 주기 위한 주처리제어부와, 상기 주처리제어부에 의해 변환된 신호를 출력하기 위한 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 따른 음극선관 패널 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상정보입력수단은 광원과, 상기 광원에 원주상으로 배열되어 광도파로를 형성하는 다수의 광화이버와, 상기 광화이버에 연결된 집광렌즈 및 상기 광원으로부터 출사된 광을 일정한 경사각으로 상기 패널에 투사하기 위한 미러가 순차적으로 배열되어 상기 패널의 에어리어화상을 입력할 수 있도록 된 에어리어(area)카메라를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 화상정보입력수단은 상기 패널 표면부의 임의의 좌표위치에 대하여 위치 이동이 가능하게 설치된 것이 바람직하며, 특히 상기 화상정보입력수단은 상기 패널 표면부의 임의의 좌표위치에 대하여 공간이동이 가능도록 3축 위치 제어 가능하게 설치된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 첨부된 도면 중 본 발명에 의한 음극선관 결함 검사장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 제7도는 본 발명에 따른 음극선관 패널 결함 검사장치의 개략적 구성 및 그 주요부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 제8도는 제7도의 제2결함검사부의 일부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도이며, 제9도는 제8도의 상세 구성을 나타내 보인 개략도이다.

상기 제7도 내지 제9도를 참조하면, 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는, 검사대상 음극선관 패널의 전형적인 결함류를 포함하여 단순제거가 용이한 먼지 등 이물질류의 개재상태에 대한 유무를 1차적으로 검출하는 제1결함검사부(I)와, 이 제1결함검사부(I)에 의해 검출된 검사 결과에 대해 2차적으로 패널에 개재되는 전형적인 결함류와 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 최종적으로 패널에 개재되는 전형적인 결함류를 검출하는 제2결함검사부(II) 및 제1결함검사부(I)와 제2결함검사부(II)에 대한 화상입력 신호처리와 센서입력 신호처리, 센서위치제어, 수행된 결과를 전체적으로 관장하고 그 결과를 출력하기 위한 신호처리제어부(III)로 크게 이루어진다.

상기 제1결함검사부(I)는 검사 대상 패널(11)을 일방향으로 이송시키는 제1벨트컨베이어(50a)를 구비하고 있는 동시에 이와 소정 간격의 틈새공간(50c)을 형성하도록 서로 맞닿아 있는 제2벨트컨베이어(50b)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 틈새공간(50c)의 하부에는 그 길이방향과 나란하도록 설치된 광원(52)이 마련되어 있으며, 그 상부에는 라인카메라(53)가 지지프레임(54)에 의해 지지되어 있다. 한편, 상기 광원(52)은 직관식 조명등(52a)과 이로부터 방사상으로 출사되는 광을 일정한 방향으로 모을수 있도록 내부에 반사면이 마련되고 일측에 개구부(52c)가 마련된 덮개(52b)를 구비하고 있다. 또한, 상기 제1벨트컨베이어(50a)의 끝단부에는 패널(11)의 통과 여부를 감지하는 감지센서(51)가 마련되어 있고, 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b)의 일측면 사이에는 스텝핑 모터(55)가 설치되어 있어서, 이 스텝핑 모터(55)가 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b)를 동시 구동함으로써 부하의 변동에 따른 등속성이 확보되도록 된 구조로 되어 있다.

그리고, 사익 제2결함검사부(II)는 상기 제2벨트컨베이어(50b)의 음극선관 이송방향의 끝단부 일측으로 연장되게 설치된 롤러컨베이어(71)를 구비하고 있으며, 이 롤러컨베이어(71)에는 상기 제2벨트컨베이어(50b)로부터 상기 롤러컨베이어(71)로 이송되는 음극선관의 이송상태를 감지하기 위한 센서(72)와 이 센서(72)의 신호송출에 의해 상기 롤러컨베이어(71)의 소정 위치에서 상기 패널(11)의 위치를 결정할 수 있도록 된 위치결정수단(73)이 설치되어 있다. 한편, 상기 위치 결정수단(73)은 상기 롤러컨베이어(71)에 마련된 실린더(73a)와 이에 연결되어 왕복운동을 행하면서 상기 패널(11)의 일측을 가압 및 해제하는 로드(73b)를 포함하고 있다. 또한, 상기 롤러컨베이어(71)의 상부에는 광원(74a)과 집광렌즈(74b) 및 광각보정미러(74c)가 내장되어 있는 에어리어카메라(74)가 위치하며, 이 에어리어카메라(74)는 상기 롤러컨베이어(71)상에서 위치결정된 패널(70)의 표면부에 대해 3축(X, Y, Z)위치제어를 통해 그 위치를 가변시켜 주는 위치가변수단(75)에 의해 지지되어 있는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 신호처리제어부(III)는 상기 제1결함검사부(I)에 마련된 라인카메라(53)와 연결되어 상기 라인카메라(53)에 의해 입력된 광정보를 신호처리하는 라인카메라 화상처리제어기(76)와, 상기 제2결함검사부(II)에 마련된 에어리어카메라(74)와 연결되어 상기 에어리어카메라(74)에 의해 입력된 화상정보를 신호처리하는 에어리어카메라 화상처리제어기(79) 및 상기 에어리어카메라(74)의 위치를 가변시켜 주는 상기 위치가변수단(75)을 제어하는 3축로보트제어기(78), 그리고 제1결함검사부(I)와 제2결함검사부(II)에 관련된 모터 및 센서신호처리기(77)를 포함하여 된 구조로 되어 있다.

이와 같은 구조를 가지는 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는 다음과 같이 음극선관 패널의 결함 검사를 수행하게 된다.

먼저, 제1결함검사부(I)에서 검사 대상 패널(11)을 제1벨트컨베이어(50a)를 통하여 제2벨트컨베이어(50b)측으로 이송시키면서 검사를 행하게 되는데, 이 제1결함검사부(I)에서는 음극선관 패널에 광을 투사하여 발생하는 광산란 현상의 상태에 따라 패널에 개재되는 전형적인 각종 결함류와 먼지 등 단순제거가 용이한 이물질류를 구분하지 않고 1차적으로 결함류 및 이물질의 개재상태에 대한 유무만을 검사한다.

즉, 검사 대상 패널(11)은 최초에 상기 제1벨트컨베이어(50a)에 의해 이송되면서 상기 제1벨트컨베이어(50a)의 끝단부에 설치된 센서(51)에 의해 그 위치가 감지되고, 상기 패널(11)이 상기 제1벨트컨베이어(50a)와 제2벨트컨베이어(50b) 사이에 형성된 틈새공간(50c)을 지날 때, 상기 센서(51)의 감지신호에 의해 상기 직관식 조명기구(52)가 패널(11)을 향해 광을 조사하게 된다. 이때, 상기 패널(11)에 결함류나 이물질이 게재되어 있으면, 이로 인해 투과된 광이 산란현상을 일으키게 되어 패널(11)에 이물질이나 결함류가 게재된 상태의 정보가 상기 라인카메라(53)를 통하여 이에 연결되어 있는 라인카메라 화상처리제어기(76)에 입력된다.

그런 다음, 상기와 같이 제1결함검사부(I)에 의해 검출된 패널(II)의 이물질이나 결함류 게재 상태의 정보에 대한 결과를 토대로 상기 제2결함검사부(II)와 주처리제어부(III)가 2차적으로 패널에 개재된 전형적인 결함류와 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 최종적으로 패널에 개재되는 전형적인 결함류를 검출하게 된다.

여기서, 제10도 내지 제16도는 본 발명 장치의 제2결함검사부의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 제10도는 제2도에 도시된 음극선관 패널 결함 중, 곰보자국(pit; 5)결함에 대한 본 발명 장치의 인식 원리를 나타내 보인 상태도로서, (a)도는 곰보자국(5)에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도이며, (b)도는 곰보자국(5)에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도이고, (c)도는 곰보자국(5)에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태를 나타내 보인 것이다.

그리고, 제11도는 제2도에 도시된 음극선관 패널 결함 중, 기포(blister; 1)나 석출물(stone; 2) 및 옹이(glass knot; 6) 결함에 대한 본 발명 장치의 인식 원리를 나타내 보인 상태도로서, (a)도는 기포나 석출물 및 옹이에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도, (b)도는 기포나 석출물 및 옹이에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도, (c)도는 기포나 석출물 및 옹이에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태도이다.

또한, 제12도는 음극선관 패널에 부착된 먼지 등의 이물질에 대한 본 발명 장치의 인식 원리를 나타내 보인 상태도로서, (a)도는 이물질에 의해 산란된 광이 카메라에 입력되는 상태도, (b)도는 이물질에 의해 산란된 광이 나타내는 밝기 신호의 상태도, (c)도는 이물질에 의해 산란된 광이 화상을 형성하는 상태를 나타내 보인 것이다.

그리고, 제13도는 제10도 (c)에서 피트에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도이고, 제14도는 제11도 (c)에서 기포나 석출물 및 옹이에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도이며, 제15도는 제12도 (c)에서 이물질에 의해 산란된 광이 형성하는 화상의 밝기 분포를 개략적으로 나타내 보인 히스토그램도이다.

끝으로, 제16도는 제7도에 도시된 본 발명 장치의 제2결함검사부의 동작 순서를 나타내 보인 플로우챠트도이다.

상기 도면들을 참조하여 본 바명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치의 제2결함검사부의 작용을 설명하면, 상기 패널(11)이 상기 제2벨트컨베이어(50b)를 지나 상기 롤러컨베이어(71)로 진입하게 되면, 상기 롤러컨베이어의 진입부에 마련되어 있는 센서(72)에 의해 패널의 이송상태가 감지되어 상기 롤러컨베이어(71)에 구비되어 있는 위치결정수단(73)이 실린더(73a)를 작동시켜 이 실린더(73a)에 의해 왕복운동을 행하는 로드(73b)가 상기 패널(11)을 일정한 위치에서 일측으로 가압하여 고정시킨 상태로 위치결정하게 된다.

이와 같이 패널(11)의 위치가 결정되면, 상기 라인카메라(53)를 통하여 상기 라인카메라 화상처리제어기(76)에 입력된 패널(11)의 결함 위치상태의 정보 즉, 패널상의 결함에 대한 X, Y좌표와 그 좌표에서의 패널 곡률면에 대한 높이의 정보가 상기 에어리어카메라(74)를 지지하고 있는 위치가변수단(75)에 전달된다. 이에 따라, 상기 에어리어카메라 위치가변수단(75)은 상기 에어리어카메라(74)의 위치를 패널에 개재된 결함 위치부의 각 좌표로 근접하게 이동시키고, 내장된 광원(74a)에 의해 광을 패널의 표면부에 조사하면서 결함부위의 화상에 대한 광감지반응 상태를 입력하게 된다. 즉, 상기 2차결함검사부의 화상취득장치로서 상기 에어리어카메라(74)는 광원(74a)으로부터 원주상으로 배열되어 상기 집광렌즈(74b)에 연결된 광화이버다발(74d)로 광도파로를 형성하여 광각보정거울(74c)에 의해 일정한 경사각을 지니면서 패널에 투사됨으로써 패널 표면의 검사영역(A)에 대한 에어리어화상을 얻게 된다.

이때 입력되는 광감지반응상태는 각 결함류의 종류에 따라 제10도 내지 제12도에 도시된 바와 같은 패턴을 형성하게 된다.

즉, 제10도에서와 같이 피트는 패널의 표면에 홈이 파진 것으로서 홈의 가장자리 부위에서 빛 산란이 발생하여 패널 표면의 검사영역(A)에 대한 에어리어화상에서는 밝은 링모양이 나타나는 반면에 홈부위는 조사되는 광량의 감소로 다소 어둡게 나타나며, 배경부분은 유리표면 및 내면의 반사로 인하여 비교적 중간 밝기 값 정도로 나타난다.

그리고, 제11도에 도시된 바와 같이 기포나 석출물 및 옹이는 패널의 내부에 존재하는 결함으로서, 패널의 내부에서 빛 산란이 발생하여 결점부위 전체가 배경보다 밝게 나타난다.

또한, 제12도의 이물질류는 빛을 흡수하는 경향이 있으므로 배경보다 밝기가 저하되어 나타난다. 이것은 일반 불투명성 먼지는 대부분 빛을 흡수하며, 유리가루와 같은 연마분진은 수분을 포함하고 있으므로 광을 흡수하는 성질이 있기 때문이다.

상기한 각 패턴의 화상정보로부터 상기 각 결함들을 분류하기 위한 처리기법으로, 제13도 내지 제15도에 도시된 바와 같은 각 결함들의 에어리어화상에 대한 밝기분포의 히스토그램을 얻은 후, 각 결함들의 산과 골의 형상이 서로 다른 형상을 지니므로 이들을 비교하여 화상패턴의 형태에 따라 상기 에어리어카메라(74)에 연결되어 있는 에어리어카메라 화상처리 제어기(79)가 패널에 개재되는 전형적인 각종 결함류와 먼지 등의 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 단순제거가 용이한 이물질류를 입력 리스트에서 삭제한다.

이상에서와 같은 동작의 순서는 제16도에 도시된 와 같은 플로우챠트의 순서에 의해 진행되며, 패널의 전체 결점군에 대하여 상기와 같은 검사가 완료되면, 패널이 위치결정되어 있는 상태에서 해제되어 다음 공정으로 이송되는 동시에 검사결과는 모니터(100)에 출력된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함검사장치는 음극선관 패널에 광을 투사하여 발생하는 광산란 현상의 상태에 따라 패널에 개재되는 전형적인 각종 결함류와 먼지 등의 단순제거가 용이한 이물질류를 구분, 인식하여 검출 가능하도록 1차적으로 결함류 및 이물질의 개재 여부만을 검사하는 1차결함검사부와 그 결과에 대해 2차적으로 결함류와 이물질을 구분, 인식하여 검출가능하도록 된 2차결함검사부를 구비하여 음극선관 패널의 결함검사를 행할 수 있게 됨으로써, 먼지나 각종 오물 등과 같은 단순제거가 용이한 이물질과 전형적인 패널의 결함종류를 정밀하게 구분하여 검출가능하게 됨에 따라 종래에 양품을 불량으로 처리하는 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 검사의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 효과적인 발명이다.

Claims (4)

1. 음극선관 패널의 일방향으로 이송시켜주기 위한 제1이송수단과, 상기 패널에 광을 투사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광정보를 입력하기 위한 광입력수단과, 상기 광입력수단에 의해 입력된 광정보를 토대로 상기 패널에 개재된 결함 및 이물질의 존재유무와 그 위치좌표에 대한 정보를 신호로 변환시켜 주기 위한 신호처리부와, 상기 제1이송수단의 일측으로 연장되도록 마련된 제2이송수단과, 상기 패널을 상기 제2이송수단상에 위치결정하기 위한 위치결정수단과, 상기 패널의 화상정보를 입력할 수 있도록 상기 제2이송수단의 상부에 마련되는 화상정보입력수단과, 상기 화상정보입력수단에 의해 입력된 패널의 화상정보를 토대로 상기 패널에 개재된 결함류 및 이물질류의 광감지반응상태를 검출하여 신호로 변환시켜 주기 위한 주처리제어부와, 상기 주처리제어부에 의해 변환된 신호를 출력하기 위한 출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화상정보입력수단은, 광원과, 상기 광원에 원주상으로 배열되어 광도파로를 형성하는 다수의 광화이버와, 상기 광화이버에 연결된 집광렌즈 및 상기 광원으로부터 출사된 광을 일정한 경사각으로 상기 패널에 투사하기 위한 미러가 순차적으로 배열되어 상기 패널의 에어리어화상을 입력할 수 있도록 된 에어리어(area)카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 화상정보입력수단은 상기 패널 표면부의 임의의 좌표위치에 대하여 위치 이동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 화상정보입력수단은 상기 패널 표면부의 임의의 좌표위치에 대하여 공간이동이 가능도록 3축 위치 제어 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.