KR101291914B1 - 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법 - Google Patents

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서승환
양선모
표정철
위상옥
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서승환
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Abstract

본 발명은, LED 모듈의 LED와 렌즈를 포함하는 발광체의 광축을 측정하는 방법으로서, 상기 LED 모듈을 검사 위치에 배치하는 단계; 상기 LED에 대하여 전원을 인가하는 단계; 상기 렌즈를 통해 출력되는 상기 LED의 광을 확산시키는 단계; 상기 광이 확산된 상기 발광체를 촬영하여 촬영물을 출력하는 단계; 상기 촬영물의 중심점 좌우의 명도에 따른 변곡점을 구하여 상기 발광체의 광측을 판단하는 단계; 를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법을 제공한다.
본 발명은, 검사 대상인 LED와 렌즈를 포함하는 발광체에서 발광된 광을 확산판을 통해 촬영한 후, 촬영물 상에서의 중심점 양측의 명도 측정에 의해 발광체의 광축을 측정할 수 있다.

Description

발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법{Method for Light emitting module's optical axis measuring}
본 발명은 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 다이오드 모듈의 LED 발광체에서 발광되는 광을 확산판을 통해 촬영한 촬영물 상에서의 중심점 양측의 명도를 측정하여 발광 다이오드 모듈의 광축 상태를 측정할 수 있는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 디스플레이 장치가 연구되어 사용되고 있다.
그 중 LCD의 액정 패널은 액정 패널은 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT 기판 및 컬러 필터 기판을 포함한다. 그리고, 액정 패널은 화상 표시를 위한 광을 제공하는 백라이트 유닛은 광을 발생하는 LED 모듈을 포함한다.
LED 모듈은 복수개의 발광소자가 연속적으로 배열되는 형태로서, 다량의 발광소자가 사용되므로 발광소자의 수량에 의한 원가 상승의 문제점이 있고, 전기 소모량이 증가하는 문제점이 있어, 이를 개선할 필요가 있었다.
이를 개선하기 위하여 발광체와 발광체를 커버하는 렌즈를 이용하는 LED 모듈이 개시되었다.
도 1은 LED 모듈의 일 예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, LED 모듈(10)은 소정의 길이와 폭으로 형성되는 로드(11) 상에 발광체(12)가 일정 간격으로 배치되는 구성임을 알 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 발광체(12)의 형태를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 발광체(12)의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 발광체(12)는 LED(14)와 LED(14)를 커버하고 LED(14)에서 발광된 광을 일정 방향으로 균일하게 조사하는 렌즈(16)를 포함한다.
이때, 렌즈(16)는 LED(14)에서 발광되는 광의 확산을 위해 비구면 렌즈인 것이 바람직하다. LED(14)는 단일개로 배치되어 있지만, 복수의 LED(14)를 포함하는 집속체일 수 있다.
여기서, 발광체(12)는 LED(14)의 중심과 렌즈(16)의 중심축(이하 광축)이 일치되는 상태로 정렬될 필요가 있다.
LED(14)와 렌즈(16)의 광축이 정렬되지 않으면 발광체에서 발광되는 광이 조사 방향에 따라 균일하지 않게 되어, 이를 사용하는 백라이트 유닛의 품질이 저하된다.
따라서, 백라이트 유닛으로 사용되는 LED 모듈이 포함하는 발광체에 대한 광축 정렬 상태를 검사할 필요가 있다.
상기한 필요를 위해 공개특허 2011-0055992 '촬상장치의 광학적 위치 편심 측정장치 및 측정방법'이 개시되었다.
상기한 기술은 다수의 측정 마크를 촬상부를 통해 촬영한 후, 측정 마크의 이미지를 통해 어긋남을 측정하도록 한다.
상기한 기술의 경우, 다수의 측정 마크를 표시해야 하는 과정을 필요로 하므로 전체 공정이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 검사 대상인 발광 다이오드 모듈에 복수개가 포함되는 LED와 렌즈에서 발광된 광을 확산판을 통해 촬영한 후, 촬영물 상에서의 중심점 양측의 명도를 측정하여 검사 대상의 광축 상태를 측정할 수 있는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 촬영물의 중심점을 지나는 측정선을 일정 각도씩 회전시키며 촬영물 전체의 명도를 측정하여 중심점 양측의 명도의 비율을 구하여 발광체의 광축을 측정할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광축 측정 대상인 발광 다이오드 모듈의 LED와 렌즈를 포함하는 발광체의 광축을 측정하는 방법으로서, 상기 발광 다이오드 모듈을 검사 위치에 배치하는 단계; 상기 LED에 대하여 전원을 인가하는 단계; 상기 렌즈를 통해 출력되는 상기 LED의 광을 확산시키는 단계; 상기 광이 확산된 상기 발광체를 촬영하여 촬영물을 출력하는 단계; 및 상기 촬영물의 중심점 좌우의 명도에 따른 변곡점을 구하여 상기 발광체의 광축을 판단하는 단계; 를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법을 제공한다.
상기 촬영물 상의 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 LED의 광을 확산시키는 단계는, 상기 발광 다이오드 모듈의 전방에 확산판을 배치하여 수행될 수 있다.
상기 광축을 판단하는 단계는, 상기 촬영물 상에서 측정선을 설정하는 단계와, 상기 측정선 상의 명도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 명도를 표시하는 단계와, 상기 측정선을 일정 각도로 회전시키는 단계와, 상기 측정선이 최초 위치로 순환할 때까지 상기 명도를 측정하는 단계를 재수행하는 단계와, 상기 측정된 명도를 표시하는 단계와, 상기 표시된 명도의 기울기를 구하는 단계와, 상기 기울기와 기준 기울기를 비교하여 일정 범위 이내이면 변곡점으로 판단하는 단계와, 상기 광축 측정 대상에 대하여 보정값을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 명도 측정은 상기 중심점에서 - 방향과 + 방향으로 각각 진행하며 수행될 수 있다.
상기 명도 측정은 화소 단위로 수행될 수 있다.
상기 명도의 기울기는 상기 명도와 상기 화소 위치의 변화량의 미분 성분일 수 있다.
상기 기준 기울기는 절대값 0.1 내지 0.3 일 수 있다.
상기 기울기와 기준 기울기의 비교는 복수회로 수행될 수 있다.
상기 보정값을 적용하는 단계는, 보정값 환산을 위한 기준용 샘플로서 발광 다이오드 모듈을 복수개로 준비하는 단계와, 샘플로 준비된 상기 발광 다이오드 모듈의 렌즈와 상기 확산판의 이격 거리를 측정하는 단계와, 편심 측정 표준기기(2차원 면광원 측정기)에 의해 상기 기준용 샘플로서 준비된 발광 다이오드 모듈의 편심값을 측정하는 단계와, 상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대하여 임시 보정값을 산출하는 단계와, 상기 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와, 상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 측정된 이격 거리가 오차 범위 이상이면 그 값을 갖는 상기 발광 다이오드 모듈은 측정 대상에서 제외하고 새로 준비할 수 있다.
상기 오차 범위는 ± 100 마이크로미터일 수 있다.
상기 측정된 이격 거리와 상기 설정된 이격 거리의 차이를 구하고, 상기 차이에 대응하여 상기 확산판을 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 임시 보정값을 산출하는 단계는, 상기 발광 다이오드 모듈에 대응하는 보정값을 [수학식 1]에 의해 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[수학식 1]
y=ax+ b
(여기서, y는 보정값,
a: 보정 게인(gain)값,
x는 실제 측정치
b: 보정 오프셋(off set)값
상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면, 보정값 환산을 위한 기준용 샘플인 상기 발광 다이오드 모듈을 제1 및 제2 그룹으로 분류하는 단계와, 상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대한 상기 제1 및 제2 그룹이 각각 포함하는 발광 다이오드 모듈 편심값의 임시 보정값을 산출하는 단계와, 상기 임시 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와, 상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈 적용하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 제1 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 85%인 샘플을 포함하고, 상기 제2 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 84 내지 60%인 샘플을 포함할 수 있다.
상기 제1 그룹에 대응하는 제1 보정값과 상기 제2 그룹에 대응하는 제2 보정값을 [수학식 2]에 의해 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
[수학식 2]
y1=a1x+ b1
y2=a2x+ b2
(여기서, y1, y2는 제1 및 제2 보정값,
a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값
x는 실제 이격 거리,
b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면, 보정값 환산을 위한 기준용 샘플인 상기 발광 다이오드 모듈을 제1, 제2 및 제3 그룹으로 분류하는 단계와, 상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 그룹이 각각 포함하는 발광 다이오드 모듈 편심값의 임시 보정값을 산출하는 단계와, 상기 임시 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와, 상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈 적용하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 제1 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 90%인 샘플을 포함하고, 상기 제2 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 89 내지 80%인 샘플을 포함하며, 상기 제3 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 79 내지 60%인 샘플을 포함할 수 있다.
상기 제1 그룹에 대응하는 제1 보정값과 상기 제2 그룹에 대응하는 제2 보정값과 상기 제3 그룹에 대응하는 제3 보정값을 [수학식 3]에 의해 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
[수학식 3]
y1=a1x+ b1
y2=a2x+ b2
y3=a3x+ b3
(여기서, y1, y2, y3는 제1, 제2 및 제3 보정값,
a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값,
a3: 제3 그룹의 보정 게인(gain)값
x는 실제 이격 거리,
b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b3: 제3 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%를 초과하면, 상기 발광 다이오드 모듈의 측정 설비를 재설정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 검사 대상인 LED와 렌즈를 포함하는 발광체에서 발광된 광을 확산판을 통해 촬영한 후, 촬영물 상에서의 중심점 양측의 명도 측정에 의해 발광체의 광축을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 촬영물의 중심점을 지나는 측정선을 일정 각도씩(예를 들어 0.5도) 회전시키며 촬영물 전체의 명도를 측정하여 중심점 양측의 명도의 비율을 구하여 발광체의 광축을 측정할 수 있다.
도 1은 LED 모듈의 일 예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광체의 형태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발광체의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 시 사용하는 광축 측정 장치의 일 예의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 의한 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 시 사용하는 광축 측정 장치의 일 예의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 촬영부의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 측면에 따른 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 LED 모듈의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 확산판의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 촬영부에서 출력되는 촬영물의 일 예를 나타나는 도면이다.
도 11은 광축을 판단하는 단계의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 측정된 명도값을 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 13은 도 12의 A1을 상세히 나타내는 도면이다.
도 14는 촬영물 상의 변곡점을 나타내는 도면이다.
도 15는 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 나타내는 그래프이다.
도 16은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정값과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값에 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
도 17은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 제1 및 제2 그룹으로 분류하여 나타내는 그래프이다.
도 18은 도 17에 나타내는 제1 그룹과 제2 그룹에 대하여 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
도 19는 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 제1 내지 제3 그룹으로 분류하여 나타내는 그래프이다.
도 20은 도 17에 나타내는 제1 그룹 내지 제3 그룹에 대하여 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법은 다음과 같은 검사 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 시 사용하는 광축 측정 장치의 일 예의 구성을 나타내는 블록도이다. 그리고, 도 5는 본 발명에 의한 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 시 사용하는 광축 측정 장치의 일 예의 구성을 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 촬영부의 구성을 나타내는 정면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 발광 다이오드 모듈 광축 검사장치(100)는 본체(110), 전원 공급부(120), 촬영부(130), 이송부(140), 비교부(150) 및 표시부(160)를 포함할 수 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 제1 측면에 따른 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 발명에 따른 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법은 LED 모듈을 배치하는 단계(S110), 전원을 인가하는 단계(S120), 확산시키는 단계(S130), 촬영물을 출력하는 단계(S140) 및 광축을 판단하는 단계(S150)를 포함한다.
도면을 참조하여, 본 발명에 의한 발광 다이오드 모듈의 광축 측정에 대해 설명하기로 한다.
우선, 검사 대상인 LED 모듈(10)의 배치를 수행한다(S110). 여기서, 검사 대상인 LED 모듈(10)은 본체(110) 상에 배치된다.
본체(110)는 LED 모듈(10)에 대한 검사 위치를 제공하고, LED 모듈(10)에 대한 검사를 위한 후술하는 구성 요소들이 설치된다.
본 실시예에서, 본체(110)는 소정의 높이를 갖는 테이블 형태로 형성되지만, 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 필요한 장소로 이동할 수 있도록 바퀴가 설치될 수 있고, 필요 장소에 고정될 수도 있다. 또한, 도면에 의하면, LED 모듈(10)이 본체(110)의 하부에 본체(110)와 별개로 구성되는 안착부(112)에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 검사 도중 LED 모듈(10)이 안정적으로 유지되도록 하는 안착부(112)는 본체(110)의 구성 요소의 일부인 것으로 판단되어야 한다.
도 8은 검사 대상인 LED 모듈(10)의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 복수의 발광체(12)가 소정 간격으로 배치된 LED 모듈(10)이 복열로 안착부(112)에 배치되고, 후술하는 전원 공급부(120)에서 전원을 공급받는다.
LED 모듈(10)의 구성은 이 분야에서는 널리 알려져 있는 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
LED 모듈(10)의 배치가 완료되면, LED 모듈(10)에 대해 전원을 인가한다(S120).
LED 모듈(10)에 대한 전원 인가를 위해 전원 공급부(120)가 사용된다.
전원 공급부(120)는 검사 대상인 LED 모듈(10)에 대하여 전원을 공급하여 LED 모듈(10)의 발광체(12)의 검사 시 발광체(12)가 발광될 수 있도록 한다. 전원 공급의 용이함을 위해, 전원 공급부(120)는 LED 모듈(10)에 전원을 공급하는 커넥터(122)를 포함한다. 여기서, 커넥터(122)는 발광체(12)의 크기와 규격에 대응하여 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 커넥터(122)는 LED 모듈(10)에 포함되는 복수의 발광체에 대응하여 복수개로 설치되어 검사 순서에 대응하여 전원을 공급하도록 구성되는 것이 바람직하다.
전원 공급부(120)는 안착부(112)에 복열로 배치된 LED 모듈(10)에 발광 동작에 필요한 전원을 각각 순차적으로 인가한다. 이때, 전원 공급부(120)에서 공급하는 전원은 LED 모듈(10)의 발광에 필요한 정격 전류이다. 이때, 정격 전류는 LED 모듈의 중심점 밝기가 100 내지 170의 값이 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
LED 모듈(10)의 발광체는 전원을 공급받아 소정의 밝기로 발광된다.
한편, 검사 대상인 LED 모듈(10)과 후술하는 촬영부(130)의 사이에는 확산판(132)이 배치된다.
확산판(132)은 발광체(12)에서 발광된 광을 확산시켜, 촬영물 상에서 LED(14) 부분만 밝게 나타나는 것을 방지한다. 또한, 확산판(132)은 발광체(12)에서 발광된 광을 확산시켜, 광축이 정렬되어 있는 발광체에 대한 촬영물의 경우 촬영물 전체에 걸쳐 균일한 명도가 나타나도록 한다(S130).
도 9는 확산판의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
확산판(132)은 LED 모듈(10) 전체를 커버하도록 배치될 수 있지만, 도 8과 같이 LED 모듈(10)이 포함하고 있는 복수개의 발광체(12) 중, 촬영 대상인 발광체(12) 만을 커버하도록 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 확산판(132)은 렌즈(16)와 0.75mm 내지 2.25mm 이격되어 배치되는 등, 사용자의 필요에 따라 소정의 이격 거리를 갖는 것이 바람직하다. 다만, 배치되는 LED 모듈(10)에 대해서는 모두 동일한 이격 거리가 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 발광체(12)의 검사 위치에는 외부에서 유입되는 광에 의해 촬영물에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 차광막이 설치되는 것이 바람직하다.
발광되는 LED 모듈(10)의 발광체에 대하여 촬영을 수행하고 촬영물을 출력한다(S140).
발광체에 대한 촬영을 위해 촬영부(130)가 사용된다.
촬영부(130)는 LED 모듈(10)에 전원이 공급되어 발광이 이루어질 때 LED 모듈(10)에 포함되는 발광체(12) 각각을 촬영하여 촬영물을 출력한다. 이를 위해, 촬영부(130)는 전원 공급부(120)와 신호 전달이 가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 촬영부(130)는 전원 공급부(120)를 통해 필요한 전원을 공급받을 수 있다.
여기서, 출력되는 촬영물은 명도 상태의 확인이 가능한 흑백 영상일 수 있다. 또한, 흑백 영상인 경우 인식성 향상을 위해 컬러화 처리될 수 있다.
촬영부(130)는 촬영 직후 그래픽 파일 형태의 촬영물을 출력하는 디지털 카메라 또는 카메라 모듈인 것이 바람직하다. 따라서, 촬영부(130)에서 출력되는 촬영물은 소정의 픽셀 사이즈(예를 들어 1024x768)를 갖는 그래픽 파일(예를 들어, jpg, tif 등) 일 수 있다.
본 실시예에서는, 촬영부(130)는 사용자의 필요에 따라 노출 시간 조절이 가능하고 CCD 또는 CMOS와 같은 고체 촬영 소자를 사용하는 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 다시 도 6을 참조하면, 본 실시예에서, 촬영 효율의 향상을 위해 촬영부(130)는 서로 연동하는 한 쌍의 카메라를 포함할 수 있다. 여기서, 촬영부(130)가 포함하는 카메라의 개수는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
촬영부(130)는 발광체(12)의 검사 위치에서 발광체(12)의 직상방에 배치되는 것이 바람직하다.
발광체(12)의 검사 위치에는 촬영부(130)의 고정 및 이송을 위해 본체(110) 상에는 이송부(140)가 설치될 수 있다.
이송부(140)는 LED 모듈(10)에 대하여 촬영을 수행하는 촬영부(130)를 검사 대상인 LED 모듈(10)의 발광체(12) 상부로 이송한다.
이송부(140)는 촬영부(130)를 필요에 따라 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이송할 수 있다. 이송부(140)는 촬영부(130)의 이송을 위해 X축, Y축 및 Z축으로 각각 복수의 레일이 배치될 수 있다.
따라서, 작업자가 LED 모듈(10)를 배치한 후 촬영부(130)와 이송부(140)를 동작시키면, 이송부(140)는 복수로 배치되어 있는 LED 모듈(10)의 일측에서 타측으로 X축을 따라 이송시키며 촬영이 수행되도록 하고, 하나의 LED 모듈(10)에 대하여 검사가 완료되면 다음 열의 LED 모듈(10)로 Y축을 따라 촬영부(130)를 이송시켜 촬영이 수행되도록 한다.
촬영에 의해 얻어진 촬영물은 후술하는 비교부(150)로 출력되고, 비교부(150)에서는 촬영물을 이용하여 LED 모듈(10)의 광축 상태를 판단할 수 있다. 이때, 출력되는 촬영물 상에는 촬영부(130)의 촬영 소자가 자체적으로 갖고 있는 열점(hot pixel)과 같은 노이즈(noise)가 포함될 수 있으므로, 노이즈를 제거하는 단계(S)를 수행하여 촬영물 상에서 노이즈를 제거하는 것이 바람직하다(S144).
도 10은 촬영부(130)에서 출력되는 촬영물의 일 예를 나타나는 도면이다.
도 10을 참조하면, 촬영물은 발광체(12)에서 출력되는 광이 확산판(132)을 통과하며 소정의 확산도로 확산된 상태임을 알 수 있다.
촬영물을 이용하여 광축을 판단하기 위해, 촬영물에서의 명도 차이를 구하는 단계(S150)를 수행한다.
도 11은 광축을 판단하는 단계(S150)의 구성을 나타내는 흐름도이다.
우선, 명도 측정을 위한 측정선을 설정한다(S151). 여기서, 다시, 도 10을 참조하기로 한다.
다시 도 10을 참조하면, 도면 상에는 수평선으로 중심점(C)를 지나는 선(A)이 도시되어 있음을 알 수 있다. 도시된 선은 촬영물 상에서의 명도 측정이 이루어지는 측정선이다.
우선, 촬영물 상에서 발광체의 중심축을 수평으로 지나는 측정선(A)을 설정(S151)한 후, 설정된 측정선(A)을 따라 명도 측정(S152)이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 명도 측정의 시작점은 측정선(A)의 중심에 위치하는 중심점(C)인 것이 바람직하다. 그리고, 중심점(C)에서 시작한 명도 측정은 중심축에서 양측 단부를 향하여 진행하는 것이 바람직하다. 여기서, 중심점(C)은 발광체의 중심축과 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 측정선(A)에 대한 명도 측정이 완료되면, 이를 그래프상에 표시한다(S153).
이후, 측정선(A)을 중심축을 기준으로 소정의 각도(예를 들어 0.5도)로 회전시킨 후(S154), 측정선(A) 상의 명도 측정을 재 수행한다. 측정선(A) 상의 명도 측정은 측정선(A)이 최초의 위치로 순환할 때까지(S155) 회전시마다 반복적으로 수행되는 것이 바람직하다.
사용자는 상기 단계에서 측정된 명도를 그래프 상에 표시한다(S156). 그래프 상에서의 명도값 표시가 완료되면, 사용자는 표시된 각각의 값을 서로 연결한다.
도 12는 측정된 명도값을 일 예를 나타내는 그래프로서, 표시된 값을 연결함으로서 측정된 명도값은 소정 형태의 곡선으로 나타남을 알 수 있다. 도 12에 도시된 그래프는 단일의 측정선에 대한 명도값을 나타낸다.
도 12에서, 촬영물 상에서 측정선의 중심축과의 거리는 X값으로, 명도값은 Y축값으로 표시하였다. 여기서, X축상의 -값은 중심축의 좌측에 위치되어 있음을 나타낸다.
이후, 사용자는 그래프 상에서의 명도 곡선의 기울기를 환산(S157)하고, 그 기울기가 일정 범위 이내인 경우에는 그 지점을 변곡점으로 판단할 수 있다.
여기서 변곡점이란, 위로 볼록인 상태에서 오목인 상태로, 또는 위로 오목인 상태에서 볼록인 상태로 변하는 점으로서, 광축 상태가 정상인 경우 중심점을 기준으로 양측으로 동일한 위치에 동일한 기울기로서 한 쌍의 변곡점이 표시될 수 있다. 따라서, 본원발명에서는 명도 곡선의 기울기를 측정한 후 이를 이용하여 변곡점을 환산하여 광축 상태를 판단할 수 있다.
기울기를 환산하는 단계(S157)는 각 화소에서 측정된 명도값의 변화를 나타내는 기울기를 환산하는 단계이다. 기울기는 다음과 같이 환산한다.
도 13은 도 12의 A1을 상세히 나타내는 도면으로서, 화소의 위치에 따른 명도값의 변화를 나타내고 있다. 발광체(12)의 소정 위치를 촬영한 화소에서 측정한 명도값(a)은 이웃하는 화소에서 측정한 명도값(b)과는 차이가 있음을 알 수 있다. 도면에서는 기울기 측정의 이해를 위해 a와 b의 이격 거리가 크게 도시되어 있으나, 실제로는 a와 b는 서로 이웃하여 위치될 수 있다.
화소값의 위치 차이(dx)와 명도값의 차이(dy)를 환산한 후, (dy/dx)의 미분 성분을 환산하여 그 값을 기울기로 정한다.
정해진 기울기는 기준 기울기와 비교한다(S157-1). 여기서, 기준 기울기는 사용자의 필요(제품의 광축 정밀도 등)에 따라 다양하게 설정될 수 있지만, 본 발명에서는 기준 기울기는 절대값 0.1 내지 0.3으로 설정하는 것이 바람직하다.
여기서, 미분값의 절대값이 일정 범위 내에 있으면 그 위치를 변곡점으로 판단할 수 있다. 다만, 촬영부(130)에서의 촬영 오차 또는 발광체의 렌즈 결점 등에 의해 발생될 수 있는 오류를 방지하기 위해 기준 기울기와의 비교 회수를 카운트(S157-2)하며 복수회로 수행되는 것이 바람직하다. 기울기가 기준 기울기 범위 내이면 그 위치를 변곡점으로 판단(S157-3)한다. 여기서, 미분값의 절대값과 기준 기울기와의 비교 회수는 15회 내지 30회인 것이 바람직하다.
이때, 변곡점 판단의 오류를 방지하기 위해 비교회수를 카운트(S157-2) 한 후, 판정회수가 일정 회수 미만(S157-5)이면, 이웃 화소의 명도를 측정하여 그 기울기를 환산(S157-7) 한 후, 기울기에 의해 변곡점을 판정하는 상기 단계를 다시 수행하는 것이 바람직하다.
판정회수가 일정 회수 이상(S157-5)이면, 변곡점 판정 회수가 전체 비교 회수에서 일정 회수 이상인지 판단(S157-6)하여, 설정치 이상이면 변곡점으로 확정(S157-8)하여, 표시부(160)를 통해 광축이 정렬된 것으로 표시한다. 그러나, 변곡점 판정 회수가 전체 비교 회수에서 일정 이하이면, 변곡점이 아닌 것으로 판단하여 기울기 측정을 계속 수행하는 것이 바람직하다.
상기한 단계에서, 비교 회수와 판정 회수는 사용자의 필요(제품 정밀도 등)에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 14는 촬영물 상의 변곡점을 나타내는 도면으로서, 측정선을 중심축을 기준으로 회전시키며 명도 측정을 연속적으로 수행하며 얻어진 변곡점(B)을 연속적으로 표시한 도면이다.
도 14와 같이 변곡점의 연속적인 배치 상태가 발광체와 동심원 상태에 있게 되면 발광체는 발광 다이오드와 렌즈의 광축이 정렬된 상태로 판단할 수 있다.
한편, 상기와 같이 변곡점은 중심점을 기준으로 양측에 각각 변곡점이 있는 것으로 환산되는 것이 바람직하지만, 비교에 사용되는 기준 기울기에 따라서는 중심점의 어느 일측에만 변곡점이 있는 것으로 판단될 수 있다. 이러한 경우는 발광체의 광축은 변곡점이 있는 방향으로 오류가 크게 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는, 표시부(160)를 이용하여 사용자에게 오류 표시와 오류 방향을 알리는 것이 바람직하다.
또한, 중심점 양측에 각각 2개의 변곡점이 구해진 경우에도 다음과 같이 비교를 하는 것이 바람직하다. 사용자는 발광체의 사양에 따른 표준적인 변곡점의 위치와 명도 측정에 의해 얻어진 변곡점의 위치와 기울기를 서로 비교하여, 그 차이가 일정 이내인지 판단한다. 판단결과, 오차 범위 이내이면, 발광체의 광축이 정렬되어 있는 것으로 판단할 수 있지만, 오차 범위를 벗어나는 경우에는 광축이 정렬되어 있지 않은 것으로 판단할 수 있다.
광축이 정렬되어 있지 않은 경우, 2개의 변곡점 중, 높이가 높은 변곡점이 위치된 방향으로 오류가 있는 것으로 판단한다.
광축 상태에 대한 판단이 완료되면, 표시부(160)를 통하여 광축 상태를 알리도록 한다.
상기와 같은 광축 측정이 이루어질 때, LED 모듈의 제작 공차에 의해 오차가 발생될 수 있다.
즉, 모듈의 제작 공차에 의해 렌즈(16)의 높이가 다르게 설정될 수 있으므로, 확산판(132)과 렌즈(16)의 이격 거리를 측정하고, 실제 측정된 이격 거리와 설정된 값을 비교하여 그 차이만큼 확산판(132)을 이동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 광축 측정 방법은 다음과 같이 보정을 수행하는 것이 바람직하다.
우선 보정값 환산을 위한 기준용 샘플로서 LED 모듈(10)을 준비한다. LED 모듈(10)을 준비하는 단계가 수행된다(S111). 이때, 준비되는 LED 모듈(10)의 개수는 가능한 많은 것이 바람직하지만, 본 발명에서 300개로 설정한다. 그리고, 후술하는 공정에 대비하여 준비된 LED 모듈(10) 각각에 대하여는 일련번호를 설정하는 것이 바람직하다. 이때, 준비되는 LED 모듈(10)은 광축 측정 대상인 LED 모듈(10)과 동일할 수도 있고, 별도로 준비될 수도 있다. 이때, LED 모듈(10)의 렌즈(16)의 높이 공차를 측정하여 LED 모듈(10)의 설계치와 ± 100 마이크로미터 이상 차이가 있으면, 샘플에서 제외하는 것이 바람직하다.
LED 모듈(10)의 준비가 완료되면, 편심 측정 표준기기를 사용하여 준비된 LED 모듈(10) 각각에 대하여 편심 정도를 측정하고(S112), 측정된 값은 모두 기록한다. 여기서, 측정값의 기록은 LED 모듈(10)의 일련번호에 대응하여 기록되는 것이 바람직하다.
LED 모듈(10)의 편심을 측정하는 편심 측정 표준기기는 2차원 면광원 측정기로서 이 분야에서는 널리 사용되는 측정기이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 15는 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 나타내는 그래프로서, LED 모듈(10)을 그 편심값에 따라 내림차순으로 정렬하였다. 또한, 준비된 샘플 중 일부 샘플은 제품 불량으로 인하여 제외되어 전체 개수는 300 이하일 수 있음을 나타내고 있다.
도 15에서 y축은 편심값의 차이를 %로 나타낸다. 그리고, 도면에서 PM이 지시하는 선은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정값과 발광 다이오드 모듈의 설계치와의 차이를 나타내고, 측정값이 지시하는 선은 광축을 판단하는 단계(S150)에서 측정한 편심 측정값과 발광 다이오드 모듈의 설계치와의 차이를 나타낸다.
광축을 판단하는 단계(S150)에서 측정한 편심 측정값이 편심 측정 표준기기에 의해 측정한 값과 일치하도록 하기 위해서는 소정의 보정값을 적용하는 것이 바람직하다.
여기서, 발광 다이오드 모듈에 대응하는 보정값은 다음의 [수학식 1]에 의해 산출할 수 있다.
[수학식 1]
y=ax+ b
(여기서, y는 보정값,
a: 보정 게인(gain)값,
x는 실제 측정치
b: 보정 오프셋(off set)값,
[수학식 1]에서 산출한 보정값은 임시 보정값으로서 샘플로서 사용하는 발광 다이오드 모듈 전체에 적용할 수 있다.
상기한 [수학식 1]에서 사용되는 보정 게인값 a와 보정 오프셋값 b는 편심 측정 표준기기를 이용하여 측정된 값과 광축 판단 단계(S150)에서 측정한 측정치 간의 관계에서 선형 회귀 분석에 의해 구할 수 있다. 즉, 상기한 [수학식 1]에서, x는 독립변수, y는 종속변수로 표현할 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 y=ax+ b로 표현되는 선형 회귀 분석을 [수학식 1]에 적용하여 보정 게인값과 보정 오프셋값을 구할 수 있다. 선형 회귀 분석은 널리 알려진 공지의 방법이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 16은 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값에 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
도 16을 참조하면, [수학식 1]에서 산출한 임시 보정값이 적용됨으로서,광축을 판단하는 단계(S150)에서 측정한 편심 측정값은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정값과 유사해 졌음을 알 수 있다.
임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 이내이면 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여, 이후의 광축 검사 시에 측정되는 발광 다이오드에 적용할 수 있다. 그러나, 임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면, 임시 보정값에 이상이 있는 것으로 판단하여 임시 보정값을 다시 설정하도록 한다.
도 17은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 제1 및 제2 그룹으로 분류하여 나타내는 그래프이다.
도 17을 참조하면, 도 15의 도시에 사용된 샘플과 별도의 샘플이 적용되었음을 알 수 있다.
샘플로서 사용되는 발광 다이오드 모듈은 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2)으로 분류한다. 이때, 제1 그룹(G1)은 측정된 편심값이 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 85%인 샘플을 포함하고, 제2 그룹(G2)은 측정된 편심값이 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 84 내지 60%인 샘플을 포함한다.
제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2)이 포함하는 샘플의 측정값에 대하여 제1 보정값(y1)과 제2 보정값(y2)을 각각 적용한다. 여기서, 제1 보정값(y1)과 제2 보정값(y2)은 임시 보정값이다.
제1 및 제2 보정값(y1, y2)은 [수학식 2]에 의해 설정될 수 있다.
[수학식 2]
y1=a1x+ b1
y2=a2x+ b2
(여기서, y1, y2는 제1 및 제2 보정값,
a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값
x는 실측값
b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
여기서, 보정 게인값과 보정 오프셋값의 산출은 [수학식 1]의 보정 게인값과 보정 오프셋값의 산출과 같이 선형 회귀 분석을 이용하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2)에는 [수학식 2]에서 산출된 제1 및 제2 보정값을 적용하도록 한다.
도 18은 도 17에서 분류된 제1 그룹과 제2 그룹에 대하여 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
도 18을 참조하면, [수학식 2]에서 산출한 보정값이 적용됨으로서, 광축을 판단하는 단계(S150)에서 측정한 편심 측정값은 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정값과 유사해 졌음을 알 수 있다.
도 18을 참조하면, 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2)에서 얻은 값에 대하여 보정값을 적용함으로서 편심 측정 표준기기에 의한 편심측정과 동일한 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다.
임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 이내이면 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여, 이후의 광축 검사 시에 측정되는 발광 다이오드에 적용할 수 있다. 그러나, 임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면, 임시 보정값에 이상이 있는 것으로 판단하여 임시 보정값을 다시 설정하도록 한다.
도 19는 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정과 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값을 제1 내지 제3 그룹으로 분류하여 나타내는 그래프이다.
도 19를 참조하면, 도 15 및 도 17의 도시에 사용된 샘플과 별도의 샘플이 적용되었음을 알 수 있다.
샘플로서 사용되는 발광 다이오드 모듈은 제1, 제2 및 제3 그룹(G1, G2, G3)으로 분류한다. 이때, 제1 그룹(G1)은 측정된 편심값이 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 90%인 샘플을 포함하고, 제2 그룹(G2)은 측정된 편심값이 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 89 내지 80%인 샘플을 포함하며, 제3 그룹(G3)은 측정된 편심값이 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 79 내지 60%인 샘플을 포함한다.
이후, 제1, 제2 및 제3 그룹(G1, G2, G3)이 포함하는 샘플의 측정값에 대하여 제1 내지 제3 보정값을 각각 적용한다. 여기서, 제1 보정값(y1), 제2 보정값(y2) 및 제3 보정값(y3)은 임시 보정값이다.
제1, 제2 및 제3 보정값(y1, y2, y3)은 [수학식 3]에 의해 설정될 수 있다.
[수학식 3]
y1=a1x+ b1
y2=a2x+ b2
y3=a3x+ b3
(여기서, y1, y2, y3는 제1, 제2 및 제3 보정값,
a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값,
a3: 제3 그룹의 보정 게인(gain)값
x는 실제 이격 거리,
b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
b3: 제3 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
여기서, 보정 게인값과 보정 오프셋값의 산출은 상기한 수학식 1과 2와 같이 선형 회귀 분석을 이용하여 이루어질 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 20은 도 19에 나타내는 제1 그룹 내지 제3 그룹에 대하여 보정값을 적용하여 나타내는 그래프이다.
도 20을 참조하면, 제1 그룹(G1), 제2 그룹(G2), 제3 그룹(G3)에서 얻은 값에 대하여 보정값을 적용함으로서 편심 측정 표준기기에 의한 편심측정과 동일한 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다.
특히, 도 17의 제2 그룹(G2)과 도 19의 제3 그룹(G3)과 같이 편심차이가 많은 그룹은 전체적으로 동일한 보정값보다 그룹 자체에 대응하는 보정값을 적용하였을 때, 보다 정확한 값을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 이내이면 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 이후의 광축 측정 작업에 적용할 수 있다. 그러나, 임시 보정값을 적용하여 얻어진 결과가 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면, 광축 측정 대상인 발광 다이오드 모듈의 측정에 사용된 측정기기에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에는, 측정 기기의 세팅(setting) 상태를 전체적으로 재설정한 후, 상기한 광축 측정을 재수행하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 광축 판단 단계에서 측정된 편심 측정값에 보정값을 적용하면 편심 측정 표준기기에 의한 편심 측정값을 서로 유사해짐을 알 수 있다.
본 발명은, 검사 대상인 LED와 렌즈를 포함하는 발광체에서 발광된 광을 확산판을 통해 촬영한 후, 촬영물 상에서의 중심점 양측의 명도 측정에 의해 발광체의 광축을 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 발광 다이오드 모듈 광축 검사장치
110: 본체
120: 전원 공급부
130: 촬영부
140: 이송부
150: 비교부
160: 표시부

Claims (21)

  1. 광축 측정 대상인 발광 다이오드 모듈의 LED와 렌즈를 포함하는 발광체의 광축을 측정하는 방법으로서,
    상기 발광 다이오드 모듈을 검사 위치에 배치하는 단계;
    상기 LED에 대하여 전원을 인가하는 단계;
    상기 렌즈를 통해 출력되는 상기 LED의 광을 상기 발광 다이오드 모듈의 전방에 배치되는 확산판을 통하여 확산시키는 단계;
    상기 광이 확산된 상기 발광체를 촬영하여 촬영물을 출력하는 단계; 및
    상기 촬영물의 중심점 좌우의 명도에 따른 변곡점을 구하여 상기 발광체의 광축을 판단하는 단계; 를 포함하고,
    상기 광축을 판단하는 단계는,
    상기 촬영물 상에서 측정선을 설정하는 단계와,
    상기 측정선 상의 명도를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 명도를 표시하는 단계와,
    상기 측정선을 일정 각도로 회전시키는 단계와,
    상기 측정선이 최초 위치로 순환할 때까지 상기 명도를 측정하는 단계를 재수행하는 단계와,
    상기 측정된 명도를 표시하는 단계와,
    상기 표시된 명도의 기울기를 구하는 단계와,
    상기 기울기와 기준 기울기를 비교하여 일정 범위 이내이면 변곡점으로 판단하는 단계와,
    상기 광축 측정 대상에 대하여 보정값을 적용하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영물 상의 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 명도 측정은 상기 중심점에서 - 방향과 + 방향으로 각각 진행하며 수행되는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 명도 측정은 화소 단위로 수행되는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 명도의 기울기는 상기 명도와 상기 화소 위치의 변화량의 미분 성분인 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기준 기울기는 절대값 0.1 내지 0.3 인 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기울기와 기준 기울기의 비교는 복수회로 수행되는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보정값을 적용하는 단계는,
    보정값 환산을 위한 기준용 샘플로서 발광 다이오드 모듈을 복수개로 준비하는 단계와,
    샘플로 준비된 상기 발광 다이오드 모듈의 렌즈와 상기 확산판의 이격 거리를 측정하는 단계와,
    편심 측정 표준기기(2차원 면광원 측정기)에 의해 상기 기준용 샘플로서 준비된 발광 다이오드 모듈의 편심값을 측정하는 단계와,
    상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대하여 임시 보정값을 산출하는 단계와,
    상기 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈에 적용하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 측정된 이격 거리가 오차 범위 이상이면 그 값을 갖는 상기 발광 다이오드 모듈은 측정 대상에서 제외하고 새로 준비하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 오차 범위는 ± 100 마이크로미터인 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 측정된 이격 거리와 상기 설정된 이격 거리의 차이를 구하고, 상기 차이에 대응하여 상기 확산판을 이동시키는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 임시 보정값을 산출하는 단계는,
    상기 발광 다이오드 모듈에 대응하는 보정값을 [수학식 1]에 의해 산출하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
    [수학식 1]
    y=ax+ b
    (여기서, y는 보정값,
    a: 보정 게인(gain)값,
    x는 실제 측정치
    b: 보정 오프셋(off set)값
  15. 제10항에 있어서,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면,
    보정값 환산을 위한 기준용 샘플인 상기 발광 다이오드 모듈을 제1 및 제2 그룹으로 분류하는 단계와,
    상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대한 상기 제1 및 제2 그룹이 각각 포함하는 발광 다이오드 모듈 편심값의 임시 보정값을 산출하는 단계와,
    상기 임시 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈에 적용하는 단계를 수행하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 85%인 샘플을 포함하고,
    상기 제2 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 84 내지 60%인 샘플을 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 그룹에 대응하는 제1 보정값과 상기 제2 그룹에 대응하는 제2 보정값을 [수학식 2]에 의해 산출하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
    [수학식 2]
    y1=a1x+ b1
    y2=a2x+ b2
    (여기서, y1, y2는 제1 및 제2 보정값,
    a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
    a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값
    x는 실제 이격 거리,
    b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
    b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
  18. 제15항에 있어서,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5% 를 초과하면,
    보정값 환산을 위한 기준용 샘플인 상기 발광 다이오드 모듈을 제1, 제2 및 제3 그룹으로 분류하는 단계와,
    상기 광축을 판단하는 단계에서 측정된 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 그룹이 각각 포함하는 발광 다이오드 모듈 편심값의 임시 보정값을 산출하는 단계와,
    상기 임시 보정값을 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈의 편심값에 적용하는 단계와,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%이내이면, 상기 임시 보정값을 기준 보정값으로 설정하여 광축 측정 대상인 상기 발광 다이오드 모듈에 적용하는 단계를 수행하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 100 내지 90%인 샘플을 포함하고,
    상기 제2 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 89 내지 80%인 샘플을 포함하며,
    상기 제3 그룹은 측정된 편심값이 상기 편심 측정 표준기기에 의한 측정량의 79 내지 60%인 샘플을 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 그룹에 대응하는 제1 보정값과 상기 제2 그룹에 대응하는 제2 보정값과 상기 제3그룹에 대응하는 제3 보정값을 [수학식 3]에 의해 산출하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
    [수학식 3]
    y1=a1x+ b1
    y2=a2x+ b2
    y3=a3x+ b3
    (여기서, y1, y2, y3는 제1, 제2 및 제3 보정값,
    a1: 제1 그룹의 보정 게인(gain)값,
    a2: 제2 그룹의 보정 게인(gain)값,
    a3: 제3 그룹의 보정 게인(gain)값
    x는 실제 이격 거리,
    b1: 제1 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
    b2: 제2 그룹의 보정 오프셋(off set)값,
    b3: 제3 그룹의 보정 오프셋(off set)값)
  21. 제18항에 있어서,
    상기 보정된 편심값이 상기 기준용 샘플의 편심값의 5%를 초과하면,
    상기 발광 다이오드 모듈의 측정 설비를 재설정하는 상기 발광 다이오드 모듈의 광축 측정 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472934B1 (ko) 2013-10-02 2014-12-16 태백하이텍 주식회사 발광 다이오드 모듈의 렌즈의 기울기 오차 한계 범위 설정 방법 및 장치
KR101497523B1 (ko) * 2013-09-11 2015-03-02 태백하이텍 주식회사 발광 다이오드 모듈 렌즈 검사 장치 및 방법
US20150355053A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 Won Soo Ji Method of inspecting a light source module for defects, method of manufacturing a light source module, and apparatus for inspecting a light source module
KR101729444B1 (ko) * 2016-07-04 2017-04-24 강래호 신호등 정보 획득 장치 및 방법
EP3657535A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-27 Simulacions Optiques S.L. A device for checking an integrated circuit having and optoelectronic emitter, manufacturing plant and corresponding checking and manufacturing processes

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105716544B (zh) * 2016-04-28 2019-05-17 苏州品柏电子贸易有限公司 用于检测led芯片与透镜之间同心度的影像采集装置
CN105865376B (zh) * 2016-04-28 2019-05-17 苏州品柏电子贸易有限公司 用于检测led芯片与透镜之间同心度的影像采集装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090116024A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 삼성전기주식회사 이미지센서 및 이를 이용한 광축 시프트 보정 방법
JP2010286339A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Rozefu Technol:Kk 光源の指向性検査方法およびその装置
KR101078296B1 (ko) * 2010-07-06 2011-11-01 주식회사 미르기술 백라이트용 엘이디 검사 장치
KR101167010B1 (ko) 2011-10-11 2012-07-24 서승환 Ｌｅｄ 모듈 검사 장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1591037A (zh) * 2003-09-05 2005-03-09 明基电通股份有限公司 量测灯泡效能的方法与装置
KR101016907B1 (ko) * 2005-07-29 2011-02-22 씨씨에스 가부시키가이샤 광학 유니트 및 광 조사 장치
KR20110025896A (ko) * 2008-06-23 2011-03-14 파나소닉 주식회사 발광장치, 면 발광장치 및 표시장치
WO2011067951A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 光通信モジュール
CN102175690B (zh) * 2011-01-24 2012-11-28 宁波大学 一种红外玻璃内部宏观缺陷检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090116024A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 삼성전기주식회사 이미지센서 및 이를 이용한 광축 시프트 보정 방법
JP2010286339A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Rozefu Technol:Kk 光源の指向性検査方法およびその装置
KR101078296B1 (ko) * 2010-07-06 2011-11-01 주식회사 미르기술 백라이트용 엘이디 검사 장치
KR101167010B1 (ko) 2011-10-11 2012-07-24 서승환 Ｌｅｄ 모듈 검사 장치 및 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497523B1 (ko) * 2013-09-11 2015-03-02 태백하이텍 주식회사 발광 다이오드 모듈 렌즈 검사 장치 및 방법
KR101472934B1 (ko) 2013-10-02 2014-12-16 태백하이텍 주식회사 발광 다이오드 모듈의 렌즈의 기울기 오차 한계 범위 설정 방법 및 장치
US20150355053A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 Won Soo Ji Method of inspecting a light source module for defects, method of manufacturing a light source module, and apparatus for inspecting a light source module
US9546926B2 (en) 2014-06-09 2017-01-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of inspecting a light source module for defects, method of manufacturing a light source module, and apparatus for inspecting a light source module
KR101729444B1 (ko) * 2016-07-04 2017-04-24 강래호 신호등 정보 획득 장치 및 방법
WO2018008856A1 (ko) * 2016-07-04 2018-01-11 강래호 신호등 정보 획득 장치 및 방법
EP3657535A1 (en) * 2018-11-20 2020-05-27 Simulacions Optiques S.L. A device for checking an integrated circuit having and optoelectronic emitter, manufacturing plant and corresponding checking and manufacturing processes
EP3657535B1 (en) * 2018-11-20 2023-02-15 Simulacions Optiques S.L. Device for testing an integrated circuit with optoelectronic emitter, manufacturing system and associated testing and manufacturing process

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