KR100207654B1 - 음극선관 패널 결함 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음극선관 패널의 결함을 검사하는 장치에 관하여 개시한 것으로서, 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는 검사대상 패널의 곡률면에 대해 검사카메라가 항상 일정한 촛점거리를 유지할 수 있도록, 검사카메라의 위치를 패널의 곡률면에 대해 경사지게 설치할 수 있는 카메라 기울기 각도 조절수단을 구비하여 패널의 모델에 따라 패널 곡률면에 대한 검사 카메라의 기울기를 조정함으로써 검사 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

음극선관 패널 결함 검사장치

제1도는 음극선관 패널의 제조과정 중에 발생되는 결함의 종류에 대한 예시도이다.

제2도는 종래의 음극선관 패널 결함 검사장치를 나타내 보인 개략적 사시도이다.

제3도는 제2도에 도시된 종래 음극선관 패널 결함 검사장치의 요부를 발췌하여 도시한 개략적 단면도이다.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치의 요부를 나타내 보인 개략적 단면도이다.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치의 요부를 나타내 보인 개략적 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 패널 11a : 제1벨트컨베이어

11b : 제1벨트컨베이어 11c : 틈새공간

12 : 광원(조명장치) 13 : 지지프레임

14, 14' : 라인 카메라 15 : 센서

16 : 스텝핑 모터 R : 로보트 아암

21 : 벨트 컨베이어 22 : 광원

23 : 지지프레임 24, 24' : 라인 카메라

25 : 센서 26 : 승강 프레임

30 : 회동부재 40, 40' : 제1반사미러

41, 41' : 제2반사미러

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.

컴퓨터 모니터나 텔레비젼 등의 디스플레이장치로 사용되는 음극선관의 스크린에 양질의 화상을 형성하기 위해서는 패널 내면에 형성된 형광막 패턴의 일치상태, 전자빔의 편향상태 및 새도우마스크 조립체의 결합상태 등과 같은 여러가지 많은 조건들을 충족시켜야만 가능하게 된다.

그런데, 상기한 음극선관의 패널은 통상 글래스(glass)를 용해시켜 제1도에 예시한 바와 같은 형태로 형성한 후, 연마와 세척 및 건조 등과 같은 일련의 과정을 거쳐서 제조하게 되는데, 실제 제조과정에 있어서는 글래스의 용해상태 등의 불량으로 인하여 제1a도에 예시되어 있는 바와 같이 음극선관 패널의 글래스에 기포(blister)나 석물(stone) 및 옹이(glass knot) 등과 같은 내재적 결함이 개재되거나, 제1b도에 예시된 바와 같이 성형 및 연마과정 등에서의 불량으로 인하여 곰보자국(pit), 휠 마크(wheel mark), 긁힘(scratch) 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 종래의 검사방식은 광원을 이용하여 유리나 액정표시판 등과 같은 투명부재에 광을 조사하게 되면 결함물이 개재된 부위에서 광 산란이 발생하는 원리를 이용하여 패널의 결함 유무상태의 양부를 판정하는 것으로서, 광투과에 의한 검사방식과 광반사에 의한 검사방식이 있었다.

상기한 광투과에 의한 검사는 투과용 형광램프를 불투명한 흑색벽상에 설치하고, 그 전면에 검사하고자 하는 패널을 회전시켜 형광램프로부터 조사된 광이 결점부위에서 난반사되는 상태를 인식함으로써 패널 표면의 결함유무를 검사하는 것이다.

그리고, 광반사에 의한 검사는 회동가능하게 설치된 패널의 외표면에 발광램프 등을 이용하여 광을 조사하여 반사되는 광량을 감지함으로써 패널 표면의 결함유무를 검사하는 것이다.

그러나, 상기한 광투과 및 광반사에 의한 종래의 패널 결함 검사는 육안 관찰을 통해 실행하였고, 이 육안 검사는 작업자의 숙련도 등의 차이에 따라 검사결과의 정밀성과 신뢰성 및 생산성에 한계를 가질 수 밖에 없었다.

따라서, 상기한 종래 검사방식이 가지는 한계점을 극복하기 위해 제안된 것이 제2도에 예시한 광투과방식의 검사에서 카메라가 장착된 검사장치를 이용하는 것으로서, 이 검사장치는 도시된 바와 같이 검사 대상 패널(10)을 일방향으로 이송시키는 제1벨트컨베이어(11a)를 구비하고 있는 동시에 이와 소정 간격의 틈새공간(11c)이 형성되도록 서로 맞닿아 있는 제2벨트컨베이어(11b)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 틈새공간의 하부에는 컨베이어의 폭 방향과 나란하도록 설치된 광원(12)이 마련되어 있으며, 상기 틈새공간(11c)의 상부에는 예를 들어 1축 직교로보트 아암(R) 등과 같이 승강가능하도록 마련되는 지지프레임(13)이 마련되어 있다. 상기 지지프레임(13)에는 1쌍의 라인카메라(14)(14')가 설치되어 있으며, 상기 라인카메라(14)(14')의 화상입력부는 벨트컨베이어 위를 지나는 패널(10)을 촬영할 수 있도록 하방을 향하도록 지지되어 있다. 한편, 상기 광원(12)은 직관식 조명등과 이로부터 방사상으로 출사되는 광을 일정한 방향으로 모을 수 있도록 내부에 반사면을 구비하고 있는 동시에 일측에 개구부가 형성된 덮개를 구비하고 있다. 또한, 상기 제1벨트컨베이어(11a)의 끝단부 양측에는 검사 대상 패널(10)의 통과 여부를 감지하기 위한 감지센서(15)가 각각 마련되어 있고, 상기 제1벨트컨베이어(11a)와 제2벨트컨베이어(11b)의 접속부에는 스텝핑 모터(16)가 설치되어 있어서, 이 스텝핑 모터(16)가 상기 제1벨트컨베이어(11a)와 제2벨트컨베이어(11b)를 동시 구동함으로써 부하의 변동에도 불구하고 등속성이 유지되도록 된 구조로 되어 있다.

상기 구조의 장치에 있어서 상기 라인카메라(14)(14')는 도면에 도시되어 있지 않으나 화상처리제어기와 상기 스텝핑모터(16)에 연결되는 모터제어 및 센서신호처리기와 연결되어 이들에 의해 수행된 화상처리 및 신호처리에 대한 정보를 최종적으로 주처리제어기를 통하여 처리하여 그 결과를 출력장치인 모니터로 송출함으로써 패널에 개재된 결함을 검사할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 음극선과 패널 결함 검사장치는 검사 대상패널(10)을 제1벨트컨베이어(11a)를 통하여 제2벨트컨베이어(11b)측으로 이송시키게 된다. 패널(10)이 이동되면서 제1벨트컨베이어(11a)의 끝단부에 설치된 센서(15)에 의해 패널(10)의 위치가 감지되고, 상기 제1벨트컨베이어(11a)와 제2벨트컨베이어(11b) 사이에 형성된 틈새공간(11c)을 패널(10)이 지날 때, 광원(12)의 직관식 조명기구가 패널(10)을 향해 광을 조사하게 된다. 이때, 패널(10)을 투과한 광의 산란상태에 대한 화상정보는 패널(10)의 상부에 위치한 라인카메라(14)(14')에 입력되고, 이 화상정보는 상기한 신호처리부에의해 신호패턴으로 변환되어 모니터에 출력됨으로써 이 신호패턴에 따라 패널의 결함 유무를 검사할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 종래의 패널 결함 검사장치는 검사 대상 패널에 개재된 결함을 인식하는 카메라가 상하 승강가능한 지지프레임에 의해 패널 평면과 평행한 상태로 지지되어 있기 때문에 패널 곡률면에 따라 촛점거리가 달라진다. 따라서, 이러한 초점 거리의 차이로 인하여 패널 부위에 따라 결함 유무 검사 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다. 더욱이, 패널의 곡률면을 고려하여 상기 카메라의 화상 입사각도를 조정하더라도 모델 변경시 그에 따라 일일이 별도의 조정작업을 행해야 하는 번거로움이 발생하여 검사효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 패널의 곡률면에 대하여 촛점거리가 일정한 상태를 유지할 수 있도록 된 카메라를 구비하여 패널의 각 부위에 대한 결함 검사의 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 음극선관 패널 결함 검사장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음극선관 패널 결함 검사장치는, 피검사재인 음극선관 패널을 향하여 광을 조사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광의 산란상태에 대한 화상정보를 입력하는 화상입력수단을 포함하여, 상기 화상입력수단을 통하여 입력된 화상정보를 전기적 신호패턴으로 변환시켜 출력함으로써 음극선관 패널에 개재된 결함을 인식할 수 있도록 된 음극선관 패널의 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상입력수단은 상기 패널의 곡률면을 따라 일정한 초점거리를 유지할 수 있도록 하는 화상 입사각 조절수단에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상입력수단은 통상의 라인 카메라이고, 상기 화상 입사각 조절수단은 회동가능하게 되어 있는 회동부재를 상기 라인 카메라를 지지하는 프레임과 카메라 몸통 사이에 개재시켜 나사 결합시킨 것으로, 상기 회동부재를 나사 조절에 의한 회동운동을 시킴으로써 화상입력수단의 기울기 각도를 조절할 수 있도록 된 것이 바람직하다.

상기 화상 입사각 조절수단은 상기 라인 카메라의 기울기 조절이 가능한 틸팅(Tilting)장치의 역할을 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음극선관 패널 결함 검사장치는, 피검사재인 음극선관 패널을 향하여 광을 조사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광의 산란상태에 대한 화상정보를 입력하는 화상입력수단을 포함하여, 상기 화상입력수단을 통하여 입력된 화상정보를 전기적 신호패턴으로 변환시켜 출력함으로써 음극선과 패널에 개재된 결함을 인식할 수 있도록 된 음극선관 패널의 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상입력수단의 일측에는 다수의 반사경을 구비하고, 상기 반사경을 통하여 상기 화상입력수단이 상기 패널의 곡률면에 대해 일정한 촛점거리를 유지하면서 상기 패널 곡률면 접선에 대한 수평한 상태에서의 화상 입력이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명에 의한 다른 음극선관 패널 결함 검사장치에 있어서, 상기 다수의 반사경은 상기 화상입력수단에 대해 45도로 고정된 제1반사경과, 상기 패널의 곡률면 접선에 대한 화상이 상기 화상입력수단에 수평한 상태로 입력되도록 각도 조절이 가능한 제2반사경을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 일실시예에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치를 상세히 설명하기로 한다.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치의 요부를 나타내 보인 개략적 단면구성도로서, 이를 참조하면 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는 라인 카메라의 지지 구조를 제외하고는 종래의 장치와 동일한 구조를 가진다. 즉, 검사대상 패널(10)을 일방향으로 이송시키기 위한 제1벨트컨베이어(21)를 구비하고 있으며, 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 제1벨트컨베이어(21)와 소정 간격의 틈새공간을 형성하며 서로 맞닿아 있는 제2벨트컨베이어를 구비하고 있다. 그리고, 상기 틈새공간의 하부에는 컨베이어의 폭 방향으로 설치된 광원(22)이 마련되어 있으며, 그 상부에는 1쌍의 라인카메라(24)(24')가 지지프레임(23)에 의해 지지되어 있다. 또한, 상기 제1벨트컨베이어(21)의 끝단부 양측에는 패널(11)의 통과 여부를 감지하기 위한 센서(25)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 제1벨트컨베이어(21)와 제2벨트컨베이어(미도시)의 사이에는 제1벨트컨베이어(21)와 제2벨트컨베이어가 부하의 변동에 따라 등속성을 가지며 구동되도록 제어하는 스텝핑 모터(미도시)가 설치되어 있는 점은 종래의 구조와 동일하다. 마찬가지로 상기 라인카메라(24)(24')는 도면에 도시되어 있지 않으나 화상처리제어기와 상기 스텝핑모터(16)에 연결되는 모터제어 및 센서신호처리기와 연결되어 이들에 의해 수행된 화상처리 및 신호처리에 대한 정보를 최종적으로 주처리제어기를 통하여 처리하여 그 결과를 출력장치인 모니터로 송출함으로써 패널에 개재되 결함을 검사할 수 있도록 되어 있는 점도 종래와 동일하다.

여기서, 본 발명에 의한 음극선관 패널 검사장치의 특징에 의하면, 상기 라인 카메라(24)(24')는 검사 대상 패널의 곡률면을 따라 일정한 초점거리를 유지할 수 있도록 위치 가변시키는 화상 입사각 조절수단에 의해 지지되는 것이다. 상기 화상 입사각 조절수단은 상기 라인 카메라의 기울기 조절이 가능한 틸팅(Tilting)장치의 역할을 하게 되는 것으로서, 패널 곡률면 접선에 대하여 라인 카메라가 수평상태로 지지되어 일정한 촛점거리를 유지할 수 있도록 라인 카메라의 기울기 각도를 조정할 수 있다. 화상 입사각 조절수단은 카메라 몸통을 지지하는 회동부재(30)가 지지프레임(23)에 승강 가능하게 마련된 승강프레임(26)에 나사 결합됨으로써, 상기 회동부재(30)를 나사 조절에 의한 회동운동을 시킴으로써 라인 카메라(24)(24')의 기울기 각도를 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 음극선관 패널-결함 검사장치는 검사 대상 패널(10)을 제1벨트컨베이어(21)를 통하여 제2벨트컨베이어(미도시)측으로 이송시키게 된다. 패널(10)이 이송되면서 제1벨트컨베이어(21)의 끝단부에 설치된 감지센서(25)에 의해 패널(10)이 검사위치에 도착된 상태가 신호로 감지되는 동시에 이 신호가 상기 콘트롤러(미도시)로 전달된다. 이와 동시에 상기 패널(10)이 상기 제1벨트컨베이어(21)와 제2벨트컨베이어 사이에 형성된 틈새공간을 지날 때, 상기 광원(22)이 패널(10)을 향해 광을 조사하게 되며, 상기 패널(10)의 상부에 위치한 라인카메라(24)(24')는 검사대상 음극선관의 패널 곡률면에 대하여 일정한 촛점거리를 유지하면서 패널(10)을 투과한 광의 산란상태를 입력하여 신호처리부에 의해 변환된 전기적 신호패턴으로서 패널의 결함유무를 검사할 수 있게 됨으로써 보다 정밀한 검사를 행할 수 있게 된다. 또한, 검사 대상 패널의 모델 변경이 이루어질 경우에는 상기 라인 카메라(24)(24')의 기울기 각도를 상기 회동부재(30)를 통하여 해당 모델의 패널 곡률면에 맞도록 조절함으로써 검사 점밀도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

한편, 제5도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치를 나타내 보인 개략적 단면구성도이다. 이 실시예의 특징에 의하면 상기 라인 카메라(24)(24')를 종전과 같이 벨트 컨베이어의 바닥면에 대하여 수평한 상태로 지지프레임(23)에 지지하고, 카메라의 화상입력 렌즈부 하방에 일정한 각도를 유지하도록 다수의 반사미러(40)(40')(41)(41')를 설치한 것이다. 즉, 도시된 바와 같이 상기 라인 카메라(24)(24')에 대해 45도로 고정된 제1반사미러(40)(41)와, 상기 패널(10)의 곡률면 접선에 대한 화상이 수직의 상태로 반사되도록 각도 조절이 가능한 제2반사미러(40')(41')를 구비하고 있다. 이 경우에 있어서 상기 제2반사경(40')(41')의 기울기를 조절해 줌으로써 상술한 실시예에서와 동일하게 상기 라인 카메라(24)(24')를 상기 패널 곡률면에 대해 일정한 초점거리를 유지할 수 있는 효과를 가질 수 있다. 그리고, 패널의 모델 변경시에도 상기 제2반사경(40')(41')의 기울기를 조절해 줌으로써, 상기 라인 카메라(24)(24')의 기울기 각도를 상기 패널(10)의 곡률면에 대해 일정한 초점거리를 유지하는 효과를 가지도록 한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 음극선관 패널 결함 검사장치는 검사대상 패널의 곡률면에 대해 검사 카메라가 항상 일정한 촛점거리를 유지할 수 있도록 검사 카메라의 패널의 곡률면에 대한 기울기를 조절할 수 있는 카메라 기울기 각도 조절수단을 구비토록 한 것이다. 따라서, 패널의 모델 변경에 따라 패널 곡률면에 대한 검사 카메라의 기울기를 조정해 줌으로써 검사 카메라가 검사대상 패널의 곡률면에 대해 항상 일정한 촛점거리를 유지하여 검사정도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다. 또한, 카메라 기울기 각도를 직접 조절하지 않고 다수의 반사경을 통하여 패널 곡률면에 대한 검사 카메라의 기울기를 조정한 효과를 가지도록 함으로써 검사 카메라가 검사대상 패널의 곡률면에 대해 항상 일정한 촛점거리를 유지할 수 있는 효과를 가지도록 한 것이다.

Claims (5)

1. 피검사재인 음극선관 패널을 향하여 광을 조사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광의 산란상태에 대한 화상정보를 입력하는 화상입력수단을 포함하여, 상기 화상입력수단을 통하여 입력된 화상정보를 전기적 신호패턴으로 변환시켜 출력함으로써 음극선관 패널에 개재된 결함을 인식할 수 있도록 된 음극선관 패널의 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상입력수단은 상기 패널의 곡률면을 따라 일정한 초점거리를 유지할 수 있도록 하는 화상 입사각 조절수단에 의해 지지되며, 상기 화상 입사각 조절수단은 회동가능하게 되어 있는 회동부재(30)를 상기 라인 카메라를 지지하는 프레임과 카메라 몸통 사이에 개재시켜 나사 결합시킨 것으로, 상기 회동부재(30)를 나사 조절에 의한 회동운동을 시킴으로써 화상입력수단의 기울기 각도를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 화상입력수단은 라인카메라인 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
3. 피검사재인 음극선관 패널을 향하여 광을 조사하는 광원과, 상기 패널을 투과한 광의 산란상태에 대한 화상정보를 입력하는 화상입력수단을 포함하여, 상기 화상입력수단을 통하여 입력된 화상정보를 전기적 신호패턴으로 변환시켜 출력함으로써 음극선관 패널에 개재되 결함을 인식할 수 있도록 된 음극선관 패널의 결함 검사장치에 있어서, 상기 화상입력수단의 일측에는 다수의 반사경을 구비하고, 상기 반사경을 통하여 상기 화상입력수단이 상기 패널의 곡률면에 대해 일정한 촛점거리를 유지하면서 상기 패널 곡률면 접선에 대해 수평한 상태에서의 화상 입력이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 다수의 반사경은 상기 화상입력수단에 대해 45도로 고정된 제1반사경과, 상기 패널의 곡률면 접선에 대한 화상이 상기 화상입력수단에 수평한 상태로 입력되도록 각도 조절이 가능한 제2반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 화상입력수단은 라인 카메라인 것을 특징으로 하는 음극선관 패널 결함 검사장치.