KR101305358B1 - 3ｄ 패널 얼라인용 영상 취득장치 - Google Patents

3ｄ 패널 얼라인용 영상 취득장치 Download PDF

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황순철
백승웅
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Abstract

본 발명은 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치에 관한 것으로, 디스플레이 패널에 3D 필름을 부착시키는 과정에서 3D 필름과 디스플레이 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 구성함으로써 이를 통해 3D 필름을 디스플레이 패널에 정확하게 부착시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 3D(Film Patterned Retarder) 필름의 패턴 이미지를 배율로 확대시키거나 축소시키는 배율렌즈; 배율렌즈의 하부에 설치되어 3D 필름에 특정 파장의 광원을 조사하는 외부동축조명; 외부동축조명의 하부에 회전 가능하게 설치되어 외부동축조명으로부터 조사되는 광을 편광시켜 3D 필름에 형성된 패턴을 보기 위한 제 1 편광필터; 배율렌즈의 내부 일측에 설치되어지되 디스플레이 패널의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하는 내부동축조명; 외부동축조명의 조사에 따라 반사되는 3D 필름의 패턴 이미지 영상으로부터 수직광원 또는 수평광원의 특정 파장만을 추출하는 제 2 편광필터; 및 배율렌즈의 상단부에 설치되어 제 2 편광필터에 의해 추출된 특정 파장의 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 촬상하는 CCD 카메라를 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

3Ｄ 패널 얼라인용 영상 취득장치{Image acquisition device for 3D panel alignment}
본 발명은 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 패널에 3D 필름을 부착시키는 과정에서 디스플레이 패널과 3D 필름을 정밀하게 얼라인하여 디스플레이 패널에 3D 필름을 정확하게 부착시킬 수 있도록 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치에 관한 기술이다.
일반적으로 액정표시장치는 크게 다수의 광학시트 및 램프를 포함하는 백라이트 유닛과 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층을 포함하는 액정패널로 구성되는데 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동하고 이렇게 구동된 액정분자에 의해 빛의 투과율을 조정함으로써 영상을 구현한다.
전술한 바와 같은 기재에서 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 백라이트 유닛으로부터 나와 액정층으로 입사된 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태가 달라지는 것을 말한다.
그리고, 전술한 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 백라이트 유닛으로부터 입사된 빛의 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 2D 영상을 표시할 수 있다. 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감나는 영상을 표현하기 위한 3D 입체영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 3D 입체영상 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.
한편, 일반적인 3차원의 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜ 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다.
보다 상세하게 3차원 영상구현에 대하여 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 된다. 이와 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.
전술한 바와 같은 액정표시장치 등과 같은 2차원의 화상표시를 갖는 장치에서 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 방식이 있다. 이중 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광안경방식과 좌우화상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 시분할 안경방식 및 좌우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.
그리고, 무안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그래피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술 중에서 특수 안경을 이용한 3D 영상 표시장치가 가장 많이 이용되고 있다. 이러한 안경 3D(3차원) 영상 표시장치는 디스플레이 화면에 편광필름을 붙여 좌우 영상을 분리함으로써 입체감을 내는 편광필름(Film Patterned Retarder : FPR) 방식과 안경으로 왼쪽과 오른쪽 눈에 서로 다른 영상을 쏴주는 셔터글라스(Shutter Glasses : SG) 방식이 있다.
전술한 바와 같은 디스플레이 화면에 편광필름을 붙여 좌우 영상을 분리함으로써 입체감을 내는 편광필름(Film Patterned Retarder : FPR) 방식의 경우 디스플레이 패널에 3D 필름을 붙일 때 3D 필름에 형성된 패턴을 디스플레이 패널 상의 패턴과 정확하게 일치시켜야만 선명한 화질의 3D 영상 표시장치를 제조할 수가 있게 된다.
따라서, 전술한 바와 같이 디스플레이 화면에 편광필름을 붙여 좌우 영상을 분리함으로써 입체감을 내는 편광필름(Film Patterned Retarder : FPR) 방식의 경우 디스플레이 패널에 3D 필름을 붙일 때 3D 필름의 패턴과 양안 시차를 발생시키는 디스플레이 패널 각각의 픽셀이 일치되지 않았을시 3D 영상 표시장치의 좌측안 우측안의 구분이 정확하지 않아 선명한 3D를 구현할 수 없거나 3D를 구현할 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 디스플레이 패널에 3D 필름을 부착시키는 과정에서 3D 필름과 디스플레이 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 구성함으로써 이를 통해 3D 필름을 디스플레이 패널에 정확하게 부착시킬 수 있도록 한 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 디스플레이 패널에 3D 필름을 부착시키는 과정에서 3D 필름과 디스플레이 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 구성하여 3D 필름을 디스플레이 패널에 정확하게 부착시켜 선명한 화질의 3D 패널을 제조할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 3D 필름과 디스플레이 패널을 정밀하게 얼라인하여 3D 필름을 디스플레이 패널에 정확하게 부착시킬 수 있도록 함으로써 3D 패널의 불량이 발생되지 않도록 함에 그 목적이 있다.
나아가, 본 발명에 따른 기술은 디스플레이 패널에 3D 필름에 부착시키는 과정에서 3D 필름과 디스플레이 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 통해 3D 필름과 디스플레이 패널의 얼라인에 대한 정밀한 영상을 취득함으로써 3D 필름과 디스플레이 패널의 얼라인을 보다 용이하게 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치는 3D(Film Patterned Retarder) 필름의 패턴 이미지를 배율로 확대시키거나 축소시키는 배율렌즈; 배율렌즈의 하부에 설치되어 3D 필름에 특정 파장의 광원을 조사하는 외부동축조명; 외부동축조명의 하부에 회전 가능하게 설치되어 외부동축조명으로부터 조사되는 광을 편광시켜 3D 필름에 형성된 패턴을 보기 위한 제 1 편광필터; 배율렌즈의 내부 일측에 설치되어지되 디스플레이 패널의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하는 내부동축조명; 외부동축조명의 조사에 따라 반사되는 3D 필름의 패턴 이미지 영상으로부터 수직광원 또는 수평광원의 특정 파장만을 추출하는 제 2 편광필터; 및 배율렌즈의 상단부에 설치되어 제 2 편광필터에 의해 추출된 특정 파장의 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 촬상하는 CCD 카메라를 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 CCD 카메라에 의해 촬상되어 취득된 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 표시하는 디스플레이가 더 구성될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 제 1 편광필터는 수동 또는 모터의 구동에 의해 회전 가능하게 설치되어 외부동축조명을 편광시키는 구성으로 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 구성에서 제 2 편광필터는 수동 또는 모터의 구동에 의해 회전 가능하게 설치되거나 전기제어를 통해 외부동축조명의 조사에 따라 반사되는 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 편광시키는 구성으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 구성에서 제 2 편광필터는 외부동축조명과 내부동축조명 사이의 배율렌즈 하단에 설치되거나 내부동축조명과 CCD 카메라 사이의 배율렌즈 상단에 설치될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 구성에는 3D 필름과 배율렌즈 사이에 설치되어 3D 필름의 패턴을 선명하게 하는 라이트 스플리터(Light Splitter)가 더 구성될 수 있다. 이때, 라이트 스플리터(Light Splitter)는 사선 방향으로 설치되고, 이러한 라이트 스플리터(Light Splitter)가 설치되는 경우에는 제 1 편광필터와 외부동축조명은 라이트 스플리터의 측방향으로 설치되어 라이트 스플리터의 하부면으로 광원의 조사가 이루어질 수 있도록 하되 제 1 편광필터의 외측에 외부동축조명이 설치될 수 있다.
본 발명의 기술에 따르면 패널에 3D 필름에 부착시키는 과정에서 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 구성함으로써 이를 통해 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인하여 3D 필름을 패널에 정확하게 부착시킬 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기술은 패널에 3D 필름에 부착시키는 과정에서 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 구성하여 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인함으로써 3D 필름을 패널에 정확하게 부착시켜 선명한 화질의 3D 영상 표시장치를 제조할 수가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 패널에 3D 필름에 부착시키는 과정에서 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인하여 3D 필름을 패널에 정확하게 부착시킬 수 있도록 함으로써 제조되는 3D 영상 표시장치의 불량률을 현저히 줄일 수 있다는 효과가 발현된다.
나아가, 본 발명에 따른 기술은 패널에 3D 필름에 부착시키는 과정에서 3D 필름의 패턴과 패널을 정밀하게 얼라인할 수 있는 영상 취득장치를 통해 3D 필름의 패턴과 패널의 얼라인에 대한 정밀한 영상을 취득함으로써 3D 필름의 패턴과 패널의 얼라인을 보다 용이하게 할 수가 있다는 장점이 발현된다.
도 1 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 보인 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치의 다른 예를 보인 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 3D 필름의 얼라인 과정을 보인 사시 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 디스플레이 패널의 얼라인 과정을 보인 사시 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 디스플레이 패널에 3D 필름의 부착 후 검사 과정을 보인 사시 구성도.
도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치의 또 다른 예를 보인 구성도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치 및 이를 이용한 3D 필름 패턴 얼라인용 영상취득방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 보인 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치의 다른 예를 보인 구성도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)의 구성을 살펴보면 3D 필름(10)의 패턴 이미지를 배율로 확대시키거나 축소시키는 배율렌즈(110), 배율렌즈(110)의 하부에 설치되어 3D 필름(10)에 특정 파장의 광원을 조사하는 외부동축조명(120), 외부동축조명(120)의 하부에 회전 가능하게 설치되어 외부동축조명(120)으로부터 조사되는 광을 편광시켜 3D 필름(10)에 형성된 패턴에 편광된 빛을 조사하기 위한 제 1 편광필터(130), 배율렌즈(110)의 내부 일측에 설치되어지되 디스플레이 패널(20)의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하는 내부동축조명(140), 외부동축조명(120)의 조사에 따라 반사되는 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상으로부터 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각에 반응하는 광원만을 추출하는 제 2 편광필터(150) 및 배율렌즈(110)의 상단부에 설치되어 제 2 편광필터(150)에 의해 추출된 특정 위상각 광원에 반응하는 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 촬상하는 CCD 카메라(160)를 포함한 구성으로 이루어진다.
그리고, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)에는 제 1 편광필터(130) 하부에 설치되어 3D 필름(10)의 패턴을 선명하게 하는 라이트 스플리터(170 : Light Splitter)가 더 구성되어진다. 이때, 라이트 스플리터(170)는 사선 방향으로 설치된다.
아울러, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)에는 CCD 카메라(160)에 의해 촬상되어 취득된 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 표시하는 디스플레이(180)가 더 구성되어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)는 3D 필름(10)의 표면에 외부동축조명(120)을 통해 특정 파장의 편광된 광원을 조사한 다음, CCD 카메라(160)에 의해 촬상된 영상이 표시되는 디스플레이(180)를 보면서 제 1 편광필터(130)를 회전 조정하여 3D 필름(10)과 제 1 편광필터(130)의 패턴 위상을 일치시킨다.
다음으로, 전술한 바와 같이 CCD 카메라(160)에 의해 촬상된 영상이 표시되는 디스플레이(180)를 보면서 제 1 편광필터(130)를 회전 조정하여 3D 필름(10)과 제 1 편광필터(130)의 패턴 위상을 일치시킨 다음에는 3D 필름(10)으로부터 반사되어 제 1 편광필터(130)를 경유한 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상으로부터 특정 위상각 광원에 반응하는 패턴 이미지 영상을 추출할 수 있도록 제 2 편광필터(150)를 회전 조정한다.
전술한 바와 같이 3D 필름(10)으로부터 반사되어 제 1 편광필터(130)를 경유한 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상으로부터 특정 위상각 광원에 반응하는 패턴 이미지 영상을 추출할 수 있도록 제 2 편광필터(150)를 회전 조정시에는 패턴 이미지 영상이 표시되는 디스플레이(180)를 보면서 제 2 편광필터(150)를 회전 조정한다.
한편, 전술한 바와 같이 3D 필름(10)으로부터 반사되어 제 1 편광필터(130)를 경유한 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상으로부터 특정 위상각 광원에 반응하는 패턴 이미지 영상을 추출할 수 있도록 제 2 편광필터(150)를 회전 조정한 다음에는 제 2 편광필터(150)를 경유하는 과정에서 추출된 특정 위상각 광원에 반응하는 패턴 이미지 영상을 CCD 카메라(160)를 통해 촬상한다.
전술한 바와 같이 CCD 카메라(160)에 의해 촬상된 제 2 편광필터(150)를 경유하는 과정에서 추출된 특정 위상각 광원에 반응하는 패턴 이미지 영상은 컴퓨터의 수집장치(또는 저장장치 : 도면번호 부여하지 않음)를 통해 수집되어 디스플레이(180)를 통해 표시됨으로써 작업자가 3D 필름(10)의 얼라인(정렬)을 보다 용이하게 할 수 있도록 한다.
한편, 전술한 바와 같은 구성에서 외부동축조명(140)은 배율렌즈(110)를 통해 디스플레이 패널(20)의 표면에 광을 조사하여 디스플레이 패널(20)의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 조명으로, 이러한 외부동축조명(140)에 의해 조사되어 반사된 얼라인 키(얼라인 마크) 이미지 영상은 CCD 카메라(160)에 의해 촬상되어 컴퓨터의 수집장치를 통해 수집됨으로써 디스플레이(180)를 통해 표시되어 작업자가 디스플레이 패널(20)의 얼라인(정렬)을 보다 용이하게 할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 취득장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 발명을 구성하는 배율렌즈(110)는 3D 필름(10)의 패턴을 배율로 확대시키거나 축소시켜 CCD 카메라(160)에 의해 촬상이 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 이러한 배율렌즈(110)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 외부동축조명(120)의 조사에 의해 반사되는 3D 필름(10)의 패턴 이미지를 확대시키거나 축소시켜 CCD 카메라(160)에 의해 촬상이 이루어질 수 있도록 한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 외부동축조명(120)은 3D 필름(10)의 패턴을 보기 위한 조명으로, 이러한 외부동축조명(120)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 배율렌즈(110)의 하단의 외부측에 설치되어 3D 필름(10)에 특정 파장의 광원을 조사하는 기능을 한다.
전술한 바와 같은 외부동축조명(120)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 배율렌즈(110)의 하단의 외부에 착탈 가능하게 설치되기 때문에 외부동축조명(120)을 배율렌즈(110)의 하단에 고정 지지되게 하기 위해서는 별도의 고정수단(도시하지 않음)이 구성되어야 한다.
그리고, 본 발명을 구성하는 제 1 편광필터(130)는 3D 필름(10)의 패턴과 위상을 동일하게 일치시키기 위한 것으로, 이러한 제 1 편광필터(130)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 외부동축조명(120)의 하부에 회전 가능하게 설치되어 3D(Film Patterned Retarder) 필름(10)에 형성된 패턴과 위상을 동일하게 조정할 수 있도록 구성되어진다.
다시 언급하면, 3D 필름(10)에 형성된 패턴의 위상 배열이 디스플레이를 통해 표시될 수 있도록 제 1 편광필터(130)에 형성된 패턴과 3D 필름(10)에 형성된 패턴의 위상을 일치시키는 과정을 제 1 편광필터(130)를 회전 조정함으로써 제 1 편광필터(130)에 형성된 패턴과 3D 필름(10)에 형성된 패턴의 위상을 일치시키게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 제 1 편광필터(130)는 앞서도 기술한 바와 같이 회전 가능하게 설치되어 작업자가 손으로 직접 회전시키는 수동방식으로 구성될 수 있음은 물론, 제 1 편광필터 구동모터(도면번호 부여하지 않음)를 설치하여 제 1 편광필터 구동모터를 통해 제 1 편광필터(130)를 회전 조정할 수도 있다.
그리고, 본 발명을 구성하는 내부동축조명(140)은 디스플레이 패널(20)의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하는 것으로, 이러한 내부동축조명(140)은 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 배율렌즈(110)의 내부 일측에 설치되어지되 디스플레이 패널(20)의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하게 된다.
한편, 일반적으로 디스플레이 패널(20)에는 3D 필름(10)을 부착시 기준점이 되는 얼라인 키(얼라인 마크)가 디스플레이 패널(20)의 가장자리 부분에 형성되는데 본 발명을 구성하는 내부동축조명(140)은 광을 조사하여 디스플레이 패널(20)의 얼라인 키(얼라인 마크)를 조명함으로써 반사되는 광의 촬상을 통해 디스플레이 패널(20)의 기준점을 판단할 수 있도록 한다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 제 2 편광필터(150)는 3D 필름(10)으로부터 반사되어 배율렌즈(110)를 역으로 경유하여 반사되는 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상으로부터 특정 위상각에 반응하는 광원만을 추출하기 위한 것으로, 이러한 제 2 편광필터(150)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 외부동축조명(120)의 조사에 따라 3D 필름(10)으로부터 반사되는 패턴 이미지 영상에서 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각에 반응하는 광원을 추출하게 된다.
전술한 바와 같이 3D 필름(10)으로부터 반사되는 패턴 이미지 영상에서 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각에 반응하는 광원만을 추출하는 제 2 편광필터(150)는 도 1 에 도시된 바와 같이 외부동축조명(120)의 상부측인 배율렌즈(110)의 하단에 설치될 수도 있고, 도 2 에 도시된 바와 같이 CCD 카메라(160) 하부인 배율렌즈(110)의 상단에 설치될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 구성되는 제 2 편광필터(150) 역시도 제 1 편광필터(130)와 마찬가지로 수동 가능하게 설치되어 수동 또는 구동모터(도시하지 않음)에 의해 회전될 수 있음은 물론, 전기제어를 통해 외부동축조명(120)의 조사에 따라 반사되는 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 편광시키는 구성으로 이루어질 수도 있다.
전술한 바와 같이 외부동축조명(120)의 조사에 따라 3D 필름(10)으로부터 반사되는 패턴 이미지 영상에서 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각에 반응하는 광원만을 추출하는 제 2 편광필터(150)의 회전 조정 역시 제 1 편광필터(130)와 마찬가지로 디스플레이(180)에 표시되는 영상을 보면서 회전 조정할 수 있도록 한다.
그리고, 본 발명을 구성하는 CCD 카메라(160)는 반사되어 제 2 편광필터(150)를 거친 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 촬상하기 위한 것으로, 이러한 CCD 카메라(160)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 제 2 편광필터(150)에 의해 추출된 특정 위상각에 반응하는 광원인 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 촬상하게 된다.
다음으로, 본 발명을 구성하는 라이트 스플리터(170 : Light Splitter)라는 광학옵틱은 제 1 편광필터(130) 하부에 설치되어 3D 필름(10)의 패턴을 선명하게 구분하여 볼 수 있는 옵틱으로, 이러한 라이트 스플리터(170)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 라이트 위상각도에 따라 일정 비율로 투과 반사를 일으키는 옵틱이다.
따라서, 전술한 바와 같은 라이트 스플리터(170)라는 광학옵틱은 라이트 위상각도에 따라 일정 비율로 투과 반사를 일으킬 수 있도록 하는 것이기 때문에 라이트 스플리터(170)는 회전 가능하게 구성함이 보다 양호하다.
그리고, 본 발명을 구성하는 디스플레이(180)는 CCD 카메라(150)에 의해 촬상된 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 작업자가 확인할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이러한 디스플레이(180)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 통상의 컴퓨터 모니터가 될 수 있다.
다시 말해서, 전술한 바와 같은 CCD 카메라(160)는 컴퓨터(도면부호 부여하지 않음)와 연결되어 CCD 카메라(160)에 의해 촬상된 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상 데이터가 컴퓨터의 수집수단(또는 저장수단)을 통해 수집되어 디스플레이(180)를 통해 작업자가 확인할 수 있도록 표시되어진다.
한편, 도 1 및 도 2 에서와 같이 3D 필름(10)의 패턴을 확대시키거나 축소시키는 배율렌즈(110), 3D 필름(10)에 특정 파장의 편광된 광원을 조사하여 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상이 반사되도록 하는 외부동축조명(120), 3D 필름(10)에 형성된 패턴과 위상을 동일하게 조정하기 위한 제 1 편광필터(130), 디스플레이 패널(20)의 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 내부동축조명(140), 외부동축조명(120)의 조사에 따라 반사되는 패턴 이미지 영상의 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각에 반응하는 광원만을 추출하는 제 2 편광필터(150) 및 제 2 편광필터(150)에 의해 추출된 특정 위상각에 반응하는 광원인 3D 필름(10)의 패턴 이미지 영상을 촬상하는 CCD 카메라(160)의 구성으로 이루어진 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)를 통해 3D 패널 얼라인용 영상을 취득하는 방법은 도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같다.
도 3 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 3D 필름의 얼라인 과정을 보인 사시 구성도, 도 4 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 디스플레이 패널의 얼라인 과정을 보인 사시 구성도, 도 5 는 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 통해 디스플레이 패널에 3D 필름의 부착 후 검사 과정을 보인 사시 구성도이다.
한편, 도 1 에 도시된 바와 같은 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)를 이용한 3D 필름(10)과 디스플레이 패널(20) 및 완성된 패널(30)의 얼라인은 다음과 같다. 먼저, 도 3 에 도시된 바와 같이 3D 필름(10)의 얼라인은 도 1 및 도 2 의 설명에서와 같이 3D 필름(10)에 형성된 패턴을 이용하여 얼라인한다.
전술한 바와 같이 3D 필름(10)의 얼라인 과정에서는 3D 필름(10)의 장방향 에지면을 영상 취득하는 필름용 비젼(본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 도 3 의 예에서는 필름용 비젼이라 이름하기로 한다. 100) 1개, 단방향 에지면을 영상 취득하는 필름용 비젼 1개 그리고 장방향 중심부 동일 라인 상에 배열되어 영상 취득하는 필름용 비젼 2개 또는 3개 등 도합 4개 또는 5개의 필름용 비젼(100)을 필요로 한다.
한편, 전술한 바와 같이 장방향 중심부에 동일 간격으로 배열되어 영상 취득하는 필름용 비젼을 2개 구성하는 경우 2개 중 하나를 동일 라인 상에서 이동 가능하게 설치하여 5개를 설치하는 효과가 있도록 하였다.
그리고, 도 4 에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(20)을 얼라인 하는 경우에는 디스플레이 패널(20)에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 이용하여 얼라인 한다. 즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 얼라인 키(얼라인 마크)를 이용하여 장방향 에지면의 영상을 취득하는 패널용 비젼(본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치를 도 4 의 예에서는 패널용 비젼이라 이름하기로 한다. 100) 1개, 단방향 에지면의 영상을 취득하는 패널용 비젼(100) 1개 그리고 단방향의 에지면 중심부 영상을 취득하는 패널용 비젼(100) 1 개 등 도합 3개의 패널용 비젼(100)을 디스플레이 패널(20)의 얼라인 과정에서는 필요로 한다.
한편, 도 5 는 디스플레이 패널(20)에 3D 필름(10)이 부착된 상태의 완성된 제품(30)을 검사하는 것으로, 디스플레이 패널(20)에 3D 필름(10)의 부착 후에는 제품(30)의 장방향 중심부의 동일 라인을 영상 취득하여 제품의 불량여부를 검사하게 된다. 더 나아가, 3D 마크를 기준으로 확인하여 제품의 불량여부를 검사할 수도 있다.
다시 말해서, 디스플레이 패널(20)에 3D 필름(10)의 부착 후에는 제품(30)의 장방향 중심부의 동일 라인을 영상 취득하여 3D 필름(10)의 패턴에 디스플레이 패널의 셀이 위치하는지를 판별하여 3D 패널(30)의 불량여부를 판정한다.
도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치의 또 다른 예를 보인 구성도이다.
도 6 및 도 7 은 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)의 또 다른 예로, 도 6 은 도 1 에 도시된 바와 같은 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)와 같이 배율렌즈(110), 외부동축조명(120), 제 1 편광필터(130), 내부동축조명(140), 제 2 편광필터(150) 및 CCD 카메라(160)로 이루어지는 것은 마찬가지이다. 다만, 도 6 의 실시 예는 라이트 스플리터(170 : Light Splitter)를 설치하는 경우 외부동축조명(120)과 제 1 편광필터(130)의 설치를 배율렌즈(110)의 하부가 아닌 라이트 스플리터(170)의 측방향으로 설치할 수도 있다는 점이 도 1 의 실시 예와는 다르다 할 수 있다.
다시 말해서, 도 6 에 도시된 바와 같은 실시 예의 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)는 3D 필름(10)과 배율렌즈(110) 사이에 사선 방향으로 라이트 스플리터(170)가 설치되는 경우 제 1 편광필터(130)와 외부동축조명(120)은 라이트 스플리터(170)의 측방향으로 설치되어 라이트 스플리터(170)의 하부면으로 광원의 조사가 이루어질 수 있도록 구성되어진다. 이때, 도 6 에서와 같이 제 1 편광필터(130)의 외측에 외부동축조명(120)이 설치된다.
그리고, 도 7 의 실시 예는 도 2 에 도시된 바와 같은 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)와 같이 배율렌즈(110), 외부동축조명(120), 제 1 편광필터(130), 내부동축조명(140), 제 2 편광필터(150) 및 CCD 카메라(160)로 이루어지는 것은 마찬가지이다. 다만, 도 7 의 실시 예 역시 라이트 스플리터(170 : Light Splitter)를 설치하는 경우 외부동축조명(120)과 제 1 편광필터(130)의 설치를 배율렌즈(110)의 하부가 아닌 라이트 스플리터(170)의 측방향으로 설치할 수도 있다는 점이 도 2 의 실시 예와는 다르다 할 수 있다.
아울러, 도 7 에 도시된 바와 같은 실시 예의 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100) 역시 3D 필름(10)과 배율렌즈(110) 사이에 사선 방향으로 라이트 스플리터(170)가 설치되는 경우 제 1 편광필터(130)와 외부동축조명(120)은 라이트 스플리터(170)의 측방향으로 설치되어 라이트 스플리터(170)의 하부면으로 광원의 조사가 이루어질 수 있도록 구성되어진다. 이때, 도 7 에서와 같이 제 1 편광필터(130)의 외측에 외부동축조명(120)이 설치된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)는 3D 필름(10)의 정밀 얼라인은 물론, 디스플레이 패널(20)의 정밀 얼라인을 가능하게 함으로써 3D 패널(30)의 불량품이 발생되지 않도록 한다. 아울러, 본 발명에 따른 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치(100)는 3D 패널(30)의 검사에도 활용될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 기술은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
10. 3D 필름 20. 디스플레이 패널
30. 3D 패널
100. 영상 취득장치(비젼) 110. 배율렌즈
120. 외부동축조명 130. 제 1 편광필터
140. 내부동축조명 150. 제 2 편광필터
160. CCD 카메라 170. 라이트 스플리터
180. 디스플레이

Claims (8)

  1. 3D(Film Patterned Retarder) 필름의 패턴 이미지를 배율로 확대시키거나 축소시키는 배율렌즈;
    상기 배율렌즈의 하부에 설치되어 상기 3D 필름에 특정 파장의 광원을 조사하는 외부동축조명;
    상기 외부동축조명의 하부에 회전 가능하게 설치되어 상기 외부동축조명으로부터 조사되는 광을 편광시켜 상기 3D 필름의 패턴에 편광된 빛을 조사하기 위한 제 1 편광필터;
    상기 배율렌즈의 내부 일측에 설치되어지되 디스플레이 패널의 가장자리에 형성된 얼라인 키(얼라인 마크)를 보기 위한 광을 조사하는 내부동축조명;
    상기 외부동축조명의 조사에 따라 반사되는 상기 3D 필름의 패턴 이미지 영상으로부터 수직광원 또는 수평광원의 특정 위상각의 광원을 추출하는 제 2 편광필터; 및
    상기 배율렌즈의 상단부에 설치되어 상기 제 2 편광필터에 의해 추출된 특정 파장의 상기 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 촬상하는 CCD 카메라를 포함한 구성으로 이루어진 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 CCD 카메라에 의해 촬상되어 취득된 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 표시하는 디스플레이가 더 구성된 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 편광필터는 수동 또는 모터의 구동에 의해 회전 가능하게 설치되어 상기 외부동축조명을 편광시키는 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 편광필터는 수동 또는 모터의 구동에 의해 회전 가능하게 설치되거나 전기제어를 통해 상기 외부동축조명의 조사에 따라 반사되는 상기 3D 필름의 패턴 이미지 영상을 편광시키는 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 편광필터는 상기 외부동축조명과 내부동축조명 사이의 상기 배율렌즈 하단에 설치되거나 상기 내부동축조명과 CCD 카메라 사이의 상기 배율렌즈 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3D 필름과 배율렌즈 사이에 설치되어 상기 3D 필름의 패턴을 선명하게 하는 라이트 스플리터(Light Splitter)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 라이트 스플리터(Light Splitter)는 상기 제 1 편광필터와 상기 3D 필름 사이에 상기 3D 필름을 기준으로 사선 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 라이트 스플리터(Light Splitter)가 설치되는 경우에는 상기 제 1 편광필터와 외부동축조명은 라이트 스플리터의 측방향으로 설치되어 라이트 스플리터의 하부면으로 광원의 조사가 이루어질 수 있도록 하되 상기 제 1 편광필터의 외측에 상기 외부동축조명이 설치되는 것을 특징으로 하는 3D 패널 얼라인용 영상 취득장치.
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