KR100722223B1 - 백라이트 유닛 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛 검사 장치가 개시된다. 장착부에는 백라이트 유닛이 위치한다. 조명부는 백라이트 유닛으로 입사된 후 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 백라이트 유닛에 조사하여 백라이트 유닛을 점등상태에 대응하는 상태로 만든다. 촬영부는 조명부로부터 조사된 광에 의해 점등상태에 대응하는 상태로 된 백라이트 유닛 표면의 검사영역을 촬영하여 검사대상영상을 취득한다. 영상처리부는 촬영부로부터 입력받은 검사대상영상을 기초로 백라이트 유닛의 결함을 검출한다. 본 발명에 따르면, 백라이트 유닛을 점등하지 않고 외부 조명을 이용하여 백라이트 유닛을 점등한 것과 유사한 상태로 만들어 백라이트 유닛 자동 검사 시스템을 간단하게 구현할 수 있다.
백라이트 유닛, 결함, 자동 검사, 비점등 검사, LCD

Description

백라이트 유닛 검사 장치{Apparatus for inspecting back light unit}
도 1a는 종래의 백라이트 유닛 수동 검사 장치를 도시한 도면,
도 1b는 종래의 백라이트 유닛 수동 검사 장치에 의한 백라이트 검사과정을 도시한 흐름도,
도 2a는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치를 도시한 도면,
도 2b는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치에 의한 백라이트 검사과정을 도시한 흐름도,
도 2c는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 3은 종래의 반사조명방식이 적용된 백라이트 유닛 검사 장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 일 실시예를 도시한 도면,
도 5a 및 도 5b는 백라이트 유닛의 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치에 조명으로부터 방출된 광이 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 전파되는 상태를 도시한 도면,
도 7은 조명으로부터 카메라로 직접 입사되거나 백라이트 유닛에 의해 반사 되어 카메라로 입사되어 백라이트 유닛 검사시 장애로 작용하는 잡광의 광경로를 도시한 도면,
도 8은 확산성이 있는 광원을 직진성이 강한 광원과 유사한 효과를 내기 위한 차단막이 구비된 백라이트 유닛 검사 장치를 도시한 도면,
도 9는 리니어 카메라를 적용한 백라이트 유닛 검사 장치의 일 실시예를 도시한 도면,
도 10은 하나의 조명을 사용한 백라이트 유닛 검사 장치의 일 실시예를 도시한 도면,
도 11a는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치가 설치된 생산 라인을 도시한 도면,
도 11b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치가 설치된 생산 라인에서의 검사과정을 도시한 흐름도,
도 12는 백라이트 유닛의 종류에 따라 조명으로부터 조사되는 광량의 조절이 가능한 백라이트 유닛 검사 장치를 도시한 도면, 그리고,
도 13a 및 도 13b는 각각 종래의 방법에 의해 취득한 백라이트 유닛의 영상 및 본 발명에 따른 방법에 의해 취득한 백라이트 유닛의 영상을 도시한 도면이다.
본 발명은 백라이트 유닛 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상출 력장치에 사용되는 백라이트 유닛의 결함을 자동으로 검출하는 검사 장치에 관한 것이다.
백라이트 유닛(Back Light Unit : BLU)은 액정패널의 후면에 위치하여 광을 투사하는 장치이다. 백라이트 유닛은 반사시트, 도광판, 확산시트, 프리즘시트, 보호시트 등을 적층하여 제작된다. 발광다이오드(Light-Emitting Ddiode : LED) 또는 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 등의 광원으로부터 백라이트 유닛에 조사된 광은 도광판의 측면에 입사되거나 반사판과 확산판 사이에 입사된다. 이와 같은 구조를 갖는 백라이트 유닛의 적층된 각각의 판에 결함이 존재하면 액정패널에 투사되는 광의 균일성이 깨지게 되어 결과적으로 화질의 저하를 초래하게 된다.
도 1a는 종래의 백라이트 유닛 수동 검사 장치를 도시한 도면이고, 도 1b는 종래의 백라이트 유닛 수동 검사 장치에 의한 백라이트 유닛 검사과정을 도시한 흐름도이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 컨베이어(110)에 의해 백라이트 유닛(130)이 작업자가 위치한 작업지점으로 이송되면(S100), 작업자는 백라이트 유닛(130)을 전원공급장치(120)에 연결하고(S110), 백라이트 유닛(130)을 점등시킨다(S120). 전원공급장치(120)는 전원 및 인버터로 구성된다. 다음으로 작업자는 목시검사를 수행한다(S130). 목시검사가 완료되면 작업자는 백라이트 유닛(130)을 소등하고(S140), 백라이트 유닛(130)을 전원공급장치(120)로부터 분리시킨다(S150).
도 2a는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치를 도시한 도면이고, 도 2b는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치에 의한 백라이트 검사과정을 도시한 흐름도 이며, 도 2c는 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 컨베이어(210)의 이동에 의해 백라이트 유닛(230)이 작업자가 위치한 작업지점으로 이송되면(S200), 작업자는 백라이트 유닛(230-1)을 컨베이어(210)에 설치되어 있는 전원공급장치(220)에 연결시켜 점등한다(S210). 점등된 상태의 백라이트 유닛(230-2)은 컨베이어(210)에 의해 카메라(240)의 촬영영역으로 이송된다(S220). 카메라(240)는 촬영영역으로 진입한 점등된 상태의 백라이트 유닛(230-2)을 촬영하여 영상을 취득한다(S230). 영상처리 시스템(250)은 카메라(240)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 백라이트 유닛의 결함여부를 판단한다(S240). 결함검출과정이 완료되면 작업자는 백라이트 유닛(230-2)을 소등하고 전원공급장치(220)로부터 분리시킨다(S250).
이와 같이 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치의 경우 결함검출의 자동화는 가능하다. 그러나 백라이트 유닛을 전원공급장치에 연결하는 공정의 자동화는 극히 어려우므로, 검사 전에 백라이트 유닛을 전원공급장치에 연결하고 검사 후에 백라이트 유닛을 전원공급장치로부터 분리시키는 작업은 작업자가 수동으로 진행할 수 밖에 없었다. 또한, 종래의 백라이트 유닛 자동 검사 장치에서는 백라이트 유닛에 전원이 공급되고 있는 상태에서 이동시킬 수 있는 특수한 장치가 필요하다. 그러나 컨베이어에 위치한 백라이트 유닛을 점등한 상태로 이송하기 위해 필요한 전원공급장치는 구성이 복잡하고 가격이 높다는 문제으며, 기존의 검사라인을 전면교체해야 하는 문제가 있다. 이는 백라이트 유닛 검사 장치의 자동화를 어렵게 할 뿐 아니라 자동화하는 경우에도 자동화 효과를 감소시키는 원인으로 작용한다.
한편, 목시검사에서는 문제되지 않는 백라이트 유닛의 점등후 밝기변화 과정이 점등상태 백라이트 유닛의 자동검사에서는 문제가 된다. 백라이트 유닛은 점등후 약 20여초가 지난후에 완전한 밝기를 갖게 되는데, 사람의 눈은 이러한 밝기변화에 능동적으로 적응하면서 결함을 찾아낼 수 있다. 이와 달리, 카메라를 이용한 자동 검사 장치는 완전한 밝기 내지 최소한의 안정된 밝기이상에 도달하여야만 유효한 영상을 획득할 수 있다. 따라서, 도 2a에 도시된 기존의 백라이트 유닛 자동 검사에서는 백라이트 유닛을 점등한 후 백라이트 유닛의 영상획득을 개시하기 전에 약 10~20여초를 대기하여야만 하며, 이는 자동화효과를 현저히 감소시키는 요인이 된다. 이외에도 백라이트 유닛의 종류나 모델이 변경되면 그에 따라 인버터의 용량이나 커넥터가 달라질 수 있으며, 이에 따라 검사대상인 백라이트 유닛의 모델변경에 대응하여 도 2a에 도시된 기존의 백라이트 유닛 자동 검사 장치의 기구적인 이동을 포함한 시스템의 물리적인 구성을 변화시켜야 하거나 상당한 시스템 재설정 작업이 필요한 경우도 발생한다. 따라서, 현재까지 시도된 백라이트 자동 검사 장치는 앞에서 언급한 자동화의 핵심적인 문제를 해결함이 없이 백라이트 유닛을 수작업으로 점등시킨 상태에서 일정시간동안 대기한 후 목시검사부분만을 카메라로 대체한 장치로서 자동화효과를 거의 기대하기 어렵다.
이상과 같이 종래의 백라이트 유닛을 점등한 상태에서 결함을 검출하는 자동검사장치는 비용대비 자동화효과가 현저히 떨어진다. 따라서, 백라이트 유닛을 비점등상태로 검사하고자 하는 요구가 존재하였지만, 액정패널 검사장치와 같이 반사 조명을 이용하여 비점등상태의 검사대상물을 검사하는 장치는 대상체의 구조적 차이로 인해 백라이트 유닛의 결함검사는 적용할 수 없다는 문제가 있다.
도 3은 종래의 반사조명방식이 적용된 액정패널 검사 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래의 반사조명방식이 적용된 액정패널 검사 장치(300)는 조명(320), 카메라(330) 및 영상처리시스템(340)를 구비한다. 조명(320)은 검사대상물(310)의 전면에 위치하여 검사대상물(310)에 광을 조사한다. 카메라(330)는 검사대상물(310)로부터 반사되어 입사되는 광을 포착하여 영상을 취득한다. 영상처리시스템(340)는 카메라(330)가 취득한 영상을 처리하여 검사대상물(310)의 결함을 검출한다. 이와 같은 구성을 갖는 종래의 반사조명방식이 적용된 액정패널 검사 장치(300)는 검사대상물(310)의 표면에 존재하는 외부결함만을 검출할 수 있을 뿐 내부결함을 검출할 수 없는 단점이 있다. 또한, 카메라(330)에 의해 획득된 영상에 조명(320)에서 방출된 광이 검사대상물(310)에 의해 반사되어 카메라(330)로 입사되는 광경로상에 존재하는 먼지들이 너무 강하고 빈번하게 강조되어 정확한 결함검출이 어렵다는 문제가 있다. 나아가, 액정패널과 같이 투과성이 있는 검사대상물의 경우에는 조명을 검사대상물의 후면에 위치시키는 투과조명방식을 이용할 수 있으나, 백라이트 유닛은 투과성있는 검사대상물이 아니므로 후면에서의 투과조명방식은 적용할 수 없다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 BLU를 인버터에 연결시키는 작업없 이 BLU의 결함검사가 가능한 백라이트 유닛 검사 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치는, 백라이트 유닛이 위치하는 장착부; 상기 백라이트 유닛으로 입사된 후 상기 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 상기 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 상기 백라이트 유닛에 조사하여 상기 백라이트 유닛을 점등상태에 대응하는 상태로 만드는 조명부; 상기 조명부로부터 조사된 광에 의해 점등상태에 대응하는 상태로 된 상기 백라이트 유닛 표면의 검사영역을 촬영하여 검사대상영상을 취득하는 촬영부; 및 상기 촬영부로부터 입력받은 검사대상영상을 기초로 상기 백라이트 유닛의 결함을 검출하는 영상처리부;를 구비한다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치(400)는 장착부(410), 조명부(420), 촬영부(430), 및 영상처리부(440)를 구비한다.
장착부(410)에는 백라이트 유닛(450)이 위치한다. 이를 위해 장착부(410)에는 백라이트 유닛(450)의 크기별로 백라이트 유닛(450)가 놓여지는 지점이 표시되거나 백라이트 유닛(450)가 정확하게 위치되도록 일부가 돌출되어 있다.
조명부(420)는 백라이트 유닛(450)으로 입사된 후 백라이트 유닛(450) 내부 의 광경로를 통해 백라이트 유닛(450)을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 방출한다. 이를 위해 조명부(420)에는 적어도 하나의 광원이 구비된다. 직진성이 양호한 광일수록, 광원으로부터 백라이트 유닛(450) 표면까지의 거리가 가까울수록, 그리고 광원에서 백라이트 유닛(450)으로의 광조사 각도가 수직에 가까울수록 광의 투과효율이 좋아진다. 직진성이 양호한 광은 광섬유를 이용하거나 고출력 LED를 이용하여 얻을 수 있다. 또한 선택적으로 cylindrical 렌즈 또는 구형의 반사판을 광경로 상에 위치시켜 직진성이 양호한 광을 얻을 수 있다. 외부 조명(420)으로부터 방출된 직진성이 강한 광을 백라이트 유닛(450)의 상부에 조사함으로써 백라이트 유닛(450)을 점등상태와 비슷한 상태를 만들 수 있다. 조명부(420)는 촬영부(430)의 주변에 설치되어 백라이트 유닛(450)에 균일한 광이 조사되도록 한다. 이 때 조명부(420)로부터 방출된 광이 직접적으로 또는 백라이트 유닛(430)에 반사되어 촬영부(430)로 입사되는 광경로가 형성되지 않아야 한다.
촬영부(430)는 조명부(420)로부터 조사되어 백라이트 유닛(450)으로 입사된 후 백라이트 유닛(450) 내부의 광경로를 통해 백라이트 유닛(450)을 구성하는 복수개의 필름을 투과하여 백라이트 유닛(450)의 외부로 방축된 광을 검출하여 백라이트 유닛(450)의 영상을 취득한다. 이를 위해 촬영부(430)는 검출된 광을 전기적 신호로 변환하는 광전변환소자를 구비한 카메라를 구비한다.
영상처리부(440)는 촬영부(430)로부터 입력받은 영상을 기초로 백라이트 유닛(450)의 결함을 검출한다. 영상처리부(440)는 입력받은 영상의 평균밝기를 산출하고, 영상의 어두운 영역의 밝기가 영상의 평균밝기보다 소정의 기준값보다 낮으 면 백라이트 유닛(450)의 해당 영역에 결함 또는 이물이 존재하는 것으로 판정한다. 이상과 같은 영상처리부(440)의 구성 및 동작은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치에서 검사대상물의 전면에 위치한 조명으로부터 방출된 광은 검사대상물의 내부로 투과되어 들어간 뒤 검사대상물 내부의 광경로를 경유하여 검사대상물의 외부로 되돌아 나온다. 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치는 이와 같이 검사대상물에 의해 되돌아 나오는 광을 카메라로 촬영하여 백라이트 유닛의 결함을 검출하게 된다. 이 때, 광원으로부터 직접 광이 카메라로 입사되거나 백라이트 유닛에 의해 반사된 광이 카메라로 입사되는 것을 방지할 필요가 있다. 즉, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 경우에 종래의 백라이트 유닛 검사 정치에 적용되는 조명방식과는 달리 검사하고자 하는 검사영역(즉, 카메라의 촬영영역)의 주변부에 광을 조사해야 한다. 이와 같은 검사방식을 종래의 반사조명방식 및 투과조명방식(엄밀하게는 후면 투과조명방식)과 구분하여 전면 투과조명방식이라 할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 백라이트 유닛의 구조를 도시한 도면이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 백라이트 유닛은 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 하나는 도 5a에 도시된 바와 같이 측면에 조명이 구비된 백라이트 유닛이다. 이 경우 측면에 위치한 조명으로부터 조산된 광은 도광판을 통해 백라이트 유닛의 전면에 퍼지며, 다시 도광판의 상부에 위치한 확산판, 프리즘 등과 같은 광시트(optical sheet)들을 통과하 여 백라이트 유닛의 상부로 나오게 된다. 다른 하나는 도 5b에 도시된 바와 같이 하부에 조명이 구비된 백라이트 유닛이다. 이 경우 하부에 위치한 조명으로부터 조산된 광은 반사판과 확산판을 통해 백라이트 유닛의 전면에 퍼지며, 다시 확산판의 상부에 위치한 프리즘 등과 같은 광시트(optical sheet)들을 통과하여 백라이트 유닛의 상부로 나오게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치의 조명으로부터 방출된 광이 백라이트 유닛의 내부에서 전파되는 경로를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 조명으로부터 조사된 균일하고 강한 광은 도광판(610)에 도달하게 되고 도광판(610)을 통해 빛이 퍼진 후 다시 상부로 올라온다. 이에 의해 비점등 상태의 백라이트 유닛은 점등상태의 백라이트 유닛과 유사한 발광상태가 된다.
한편, 광원으로부터 검사대상물로 향하는 광경로뿐만 아니라 광원으로부터 직접적으로 카메라로 입사되거나 또는 백라이트 유닛에 반사되어 카메라에 입사되는 광경로가 함께 형성되는 경우에 이물이 뚜렷하게 드러나지 않도록 영상을 악화시킬 수 있다. 도 7에는 이와 같이 검사대상물로부터 카메라로 방출된 광이 아닌, 의도되지 않은 잡광에 카메라로 입사되는 경우가 도시되어 있다. 즉, 결함이 존재하는 백라이트 유닛의 경우에 백라이트 유닛으로 입사된 후 백라이트 유닛에 의해 되돌아 나오는 빛은 백라이트 유닛에 존재하는 이물에 의해 차단되면서 해당 영역이 어둡게 나타난다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 이물에 의해 반사되거나 산란되어 카메라로 입사되는 잡광은 이물을 밝게 보이게 함으로써 검사 장치의 결함 검출 능력을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서, 효율적인 시스템을 구현하려면 광원으로부터 카메라에 직접적으로 또는 백라이트 유닛이나 상부이물에 반사되어 카메라에 도달하는 광경로를 차단해야만 하며, 이를 위해 직진성이 강한 광원을 사용함으로써 잡광이 이물에 도달하지 못하도록 할 수 있다. 또한 일반적인 조명 방법과는 달리 광원을 보고자 하는 대상물의 주변부로 조사해야 한다.
도 8에는 직진성이 약하거나 확산성이 있는 광원을 이용할 경우 직진성이 강한 광원과 유사한 효과를 내기 위한 방법이 도시되어 있다. 즉, 광원(810)의 양측면 중 카메라(820)가 위치한 측면에 차단막(830)을 설치하면 광원(810)으로부터 직접 카메라로 향하거나 백라이트 유닛에 의해 반사되어 카메라로 향하는 잡광을 차단할 수 있다. 이러한 차단막은 직진성이 강한 광원을 이용하는 경우에도 백라이트 유닛에 의해 반사되어 카메라로 향하는 잡광을 차단하기 위해 적용될 수 있다.
또한, 조명이 약해 백라이트 유닛의 전면을 고르게 점등시키지 못할 경우 리니어 카메라를 이용하면 효과적으로 점등상태와 유사한 영상을 취득할 수 있다. 도 9에는 리니어 카메라를 적용한 백라이트 유닛 검사 장치이 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 백라이트 유닛 검사 장치(900)는 이동스테이지(910), 조명(920), 리니어 카메라(930), 및 영상처리부(940)를 구비한다.
이동스테이지(910)에는 백라이트 유닛(950)이 위치한다. 이동스테이지(910)의 이동속도는 리니어 카메라(930)가 백라이트 유닛(950)의 영상을 취득할 수 있는 속도로 제어된다. 조명(920)은 리니어 카메라(930)의 좌우에 위치하며, 이에 의해 백라이트 유닛(950)의 끝부분에서도 조명이 꺼지지 않도록 할 수 있다. 다만, 이 경우 백라이트 유닛(950)의 끝부분에서는 백라이트 유닛(950)에 하나의 조명(920)으로부터 방출된 광만 조사되므로 리니어 카메라(930)로 들어오는 빛의 밝기가 반으로 줄게 된다. 그렇지만 영상처리를 이용하여 평탄화 처리를 하면 끝 부분에서도 결함 검출이 가능하다. 리니어 카메라(930)는 이동스테이지(910) 상에 위치하여 점등된 상태와 유사한 상태의 백라이트 유닛(950)을 촬영한 영상을 영상처리부(940)에 제공하며, 영상처리부(940)는 입력받은 영상을 처리하여 결함을 검출한다.
한편, 균일성과 직진성이 좋고 광량이 높은 조명을 이용하면 하나의 조명으로 백라이트 유닛 검사 장치를 구현할 수 있다. 도 10에는 하나의 조명만을 구비한 백라이트 유닛 검사 장치가 도시되어 있다. 도 10에 도시된 장치의 나머지 구성요소는 도 4 및 도 9를 참조하여 설명한 장치와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 도 10을 참조하면, 조명(1010)은 카메라(1020)의 일측에만 설치된다. 이 때, 조명(1010)의 하부에는 하프미러(Half Mirror)(1030)가 설치되고, 카메라(1020)의 조명(1010)이 설치된 측의 반대측에는 미러(Mirror)(1040)가 설치된다. 조명(1010)의 하부에 설치된 하프미러(1030)는 조명(1010)으로부터 방출된 광의 일부를 카메라(1020)의 조명(1010)이 설치된 측의 반대측에 위치한 미러(1040)로 반사한다. 이에 의해 카메라(1020)의 양측에 직진성이 강한 조명을 설치한 효과를 얻을 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치가 설치된 생산 라인을 도시한 도면 및 해당 생산 라인에서의 검사과정을 도시한 흐름도이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 컨베이어(1110)에 위치한 백라이트 유닛(1140)은 컨베이어의 이동에 따라 검사지점으로 이송된다(S1100). 조명(1120)은 백 라이트 유닛(1140)의 이송방향에 대해 카메라(1130)의 상부측과 하부측에 설치된다. 조명(1120)으로부터 방출된 광은 백라이트 유닛(1140)으로 투과된 후 백라이트 유닛(1140) 내부의 광경로를 통해 백라이트 유닛(1140)으로부터 방출된다. 카메라(1130)는 검사지점으로 이송된 백라이트 유닛(1140)을 촬영한다(S1110). 컨베이어의 이송속도는 카메라(1130)의 종류에 따라 상이하게 설정된다. 장치에 장착된 카메라(1130)가 일반적인 광학카메라인 경우에 컨베이어(1110)는 카메라의 촬영영역에 대응하는 주기로 정지와 이송을 반복하며, 카메라(1130)가 리니어 카메라인 경우에 컨베이어(1110)는 리니어 카메라(1130)가 백라이트 유닛(950)의 영상을 취득할 수 있는 속도로 제어된다. 영상처리장치는 카메라(1130)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 백라이트 유닛의 결함을 검출한다(S1120). 이와 같은 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법에 의하면, 백라이트 유닛의 인입과 반출의 중간과정에서 어떠한 수작업도 필요하지 않고, 백라이트 유닛의 점등후 대기시간도 필요하지 않으므로 백라이트 유닛에 대한 인라인 자동 검사 공정의 구현이 가능하다.
한편, 검사대상물인 백라이트 유닛의 종류가 달라져도 카메라가 촬영한 영상이 불량검출이 가능한 상태로 최대한 일정하게 유지될 수 있도록, 영상촬영에 영향을 미치는 여러 가지 요인들을 조절해야만 한다. 영상촬영에 영향을 미치는 요인 중에서도 화면의 밝기에 영향을 미치는 조명의 강도조절과 카메라의 게인, 렌즈의 조리개 조절 등이 중요하지만, 초점심도나 화상노이즈와 같은 다른 화상요인에 연쇄적인 영향을 미치지 않고 화면 밝기를 조절할 수 있는 요인인 조명의 강도를 조절하는 것이 가장 중요하다.
도 12는 백라이트 유닛의 종류에 따라 조명으로부터 조사되는 광량의 조절이 가능한 백라이트 유닛 검사 장치를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 광량조절이 가능한 백라이트 유닛 검사 장치(1200)는 장착부(1210), 조명부(1220), 촬영부(1230), 영상처리부(1240), 및 광량조절부(1250)를 구비한다. 광량조절부(1250)는 사전에 설정되어 있는 백라이트 유닛의 종류별 조명밝기값 중에서 외부로부터 제공되는 백라이트 유닛의 종류정보에 대응하는 조명밝기값에 의해 조명부(1220)로부터 백라이트 유닛(1260)에 조사되는 광의 세기를 조절한다. 이를 위해 광량조절부(1250)에는 백라이트 유닛의 종류에 대응하는 조명밝기값이 저장된다. 백라이트 유닛의 종류에 따른 조명밝기값은 사전에 측정되어 광량조절부(1250)에 저장된다. 백라이트 유닛의 종류에 따른 조명밝기값을 얻기 위해 촬영부(1230)에 의해 획득된 화상에 영향을 미치는 여러 가지 요인(예를 들면, 카메라의 게인, 조리개 노출량 등)들을 고정시켜 놓고 여러 종류의 백라이트 유닛에 대한 영상판독을 수행한다. 즉, 검사대상인 백라이트 유닛의 종류를 변경해 가면서 화상의 평균 밝기가 동등하다고 판단할 수 있는 범위 내에 해당하는 조명밝기값을 해당 백라이트 유닛의 조명밝기값으로 설정한다. 표 1에는 백라이트 유닛의 종류별 조명 게이지값과 측정조건이 기재되어 있다. 이 때, 조명 게이지값은 조명밝기를 조절하는 노브(knob)의 값이다.
구분 백라이트 유닛 종류 조명 게이지 평균 밝기값
모니터용 17" 5.55 156
19" 7.5 150
20" 6.1 157
TV용 20" 와이드 5.8 156
32" 8.5 150
항목 실험조건
조명원 조명방향 조명높이 조명과 카메라 거리 카메라 높이 카메라 시야 카메라 촬상소자 크기 카메라 게인 렌즈 조리개 고휘도 LED 라인조명 백라이트 유닛의 상면에 대하여 수직 23mm 39mm 693mm 271mm DALSA Prianha2 24k 7㎛ 7.0 2.8D 4
한편, 영상촬영에 영향을 미치는 요인 중 가장 손쉽게 조절 가능한 요소인 조명의 밝기 외에도 카메라의 게인과 같이 영상촬영에 영향을 미치는 다른 요인들을 변화시켜 백라이트 유닛의 종류와 모델의 변화에 적응하여 화면밝기 등을 일정하게 유지시킬 수도 있다. 이러한 것을 가능하게 하는 검사장치의 구성이나 설정과정 등은 조명의 밝기조절의 예에서 상술한 조명밝기 자동조절장치 및 설정과정과 거의 유사하므로 생략한다.
만약, 검사대상 백라이트 유닛의 모델이 변경되면, 광량조절부(1250)는 저장하고 있는 모델별 조명밝기값을 인출하여 조명부(1220)에 구비된 조명의 밝기를 변경한다. 검사대상 백라이트 유닛의 모델정보는 작업자로부터 입력받는다. 이와 달리, 백라이트 유닛 검사 장치에 바코드, RFID 등의 정보기록수단으로부터 데이터를 획득할 수 있는 판독장치를 검사대상 백라이트 유닛 검사장치에 설치하면 모든 검사 과정을 자동화할 수 있다. 이 때, 백라이트 유닛 검사 장치는 검사대상 백라이트 유닛에 부착되어 있는 모델정보가 기록되어 있는 바코드, RFID 등으로부터 데이터를 획득한다. 이와 같은 구성에 의해, 검사대상물인 백라이트 유닛의 모델이 변경되어도 시스템의 물리적 구성이나 재설정을 최소화하여 간단하게 모델변경에 대응할 수 있다. 광량조절부(1250)를 제외한 다른 구성요소는 도 4를 참조하여 설명한 백라이트 유닛 검사 장치의 대응되는 구성요소와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 13a 및 도 13b는 각각 종래의 검사 방법에 따라 백라이트 유닛을 점등한 상태에서 카메라에 의해 취득한 영상 및 본 발명에 따른 검사 방법에 따라 백라이트 유닛을 점등한 상태와 유사한 상태로 만든 후 카메라에 의해 취득한 영상을 도시한 도면이다. 도 13a 및 도 13b에 도시된 영상에 의하면 본 발명을 적용하여 취득한 영상은 백라이트 유닛을 점등한 상태에서 취득한 영상과 거의 동일하다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 검사 장치에 의하면, 백라이트 유닛을 점등하지 않고 결함을 검사할 수 있으므로 자동 검사 시스템을 기존 방법에 비해 간단하게 만들 수 있다. 또한, 백라이트 유닛의 커넥터와 인버터를 연결하는 수작업이 필요없어 생산라인을 매우 단순하게 구현할 수 있으며, 점등상태의 백라이트 유닛의 자동검사에 있어서의 본질적인 제약인 밝기변화시간동안의 대기시간이 필요없고, 검사대상 백라이트 유닛의 모델변경에 대한 대응도 용이하므로 검사 장치의 자동화 효과가 한층 커진다. 나아가, 대부분의 기존 BLU 생산라인은 컨베이어 라인으로 구성 되어 있으며 이러한 기존 라인에 큰 비용없이 자동 검사 장비를 도입할 수 있으며 인라인 형태의 자동검사기를 용이하게 제작할 수 있다.

Claims (10)

  1. 백라이트 유닛이 위치하는 장착부;
    상기 장착부의 연직상방에 배치되며, 상기 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과하여 상기 백라이트 유닛에 구비된 도광판에 도달할 수 있는 세기를 가진 균일한 광을 상기 백라이트 유닛에 입사시켜 상기 백라이트 유닛을 점등상태에 대응하는 상태로 만드는 조명부;
    상기 조명부로부터 입사된 광에 의해 점등상태에 대응하는 상태로 된 상기 백라이트 유닛 표면의 검사영역을 촬영하여 검사대상영상을 취득하는 촬영부; 및
    상기 촬영부로부터 입력받은 검사대상영상을 기초로 상기 백라이트 유닛의 내부에 존재하는 결함을 검출하는 영상처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조명부는,
    상기 촬영부의 일측에 위치하며, 상기 백라이트 유닛으로 입사된 후 상기 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 상기 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 방출하는 조명;
    상기 조명의 하부에 위치하며, 상기 조명으로부터 방출된 광의 일부는 투과시켜 상기 백라이트 유닛에 조사하고 일부는 광의 경로를 변경하여 반사하는 제1거울; 및
    상기 제1거울에 의해 반사된 광의 경로를 변경하여 상기 백라이트 유닛에 조사하는 제2거울;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 촬영부의 양측에 위치하여 상기 백라이트 유닛으로 입사된 후 상기 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 상기 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 방출하는 복수의 조명을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 조명으로부터 상기 촬영부로 직접 입사되는 광 및 상기 백라이트 유닛에 의해 반사되어 상기 촬영부로 입사되는 잡광을 차단하는 광 차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 조명부는,
    상기 백라이트 유닛으로 입사된 후 상기 백라이트 유닛 내부의 광경로를 통해 상기 백라이트 유닛을 구성하는 필름을 투과할 수 있는 세기의 균일한 광을 방출하는 조명; 및
    상기 조명으로부터 상기 촬영부로 직접 입사되는 광 및 상기 백라이트 유닛에 의해 반사되어 상기 촬영부로 입사되는 잡광을 차단하는 광 차단막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 장착부는 상부에 위치한 상기 백라이트 유닛을 상기 촬영부의 촬영지점으로 이송하는 이동스테이지인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 백라이트 유닛의 이송방향과 수직한 선형의 촬영영역을 갖는 리니어 카메라인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 백라이트 유닛의 이송경로상에 상기 리니어 카메라촬영부로부터 소정거리 이격된 상부측과 하부측에 각각 설치되며, 상기 리니어 카메라의 촬영영역과 평행한 선형의 광을 방출하는 복수의 조명을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 조명부는,
    상기 백라이트 유닛의 이송경로상에 상기 리니어 카메라촬영부로부터 소정거리 이격된 지점에 설치되며, 상기 리니어 카메라의 촬영영역과 평행한 선형의 광을 방출하는 조명;
    상기 조명의 하부에 위치하며, 상기 조명으로부터 방출된 광의 일부는 투과시켜 상기 백라이트 유닛에 조사하고 일부는 광의 경로를 변경하여 반사하는 제1거울; 및
    상기 제1거울에 의해 반사된 광의 경로를 변경하여 상기 백라이트 유닛에 조 사하는 제2거울;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
  10. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 조명부는 사전에 설정되어 있는 백라이트 유닛의 종류별 조명밝기값 중에서 외부로부터 제공되는 상기 백라이트 유닛의 종류정보에 대응하는 조명밝기값에 의해 상기 백라이트 유닛에 조사되는 광의 세기를 조절하는 광량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 검사 장치.
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