KR101383694B1 - 방열형 라인스캔카메라 - Google Patents

Abstract

방열형 라인스캔카메라에 대한 발명이 개시된다. 개시된 방열형 라인스캔카메라는: 피사체의 영상을 획득하는 라인센서와, 라인센서에 연결되어 피사체의 영상을 전달받으며 라인센서의 측면 방향으로 연장되는 메인제어부와, 라인센서와 메인제어부에 접하여 설치되며 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시키는 방열부재와, 방열부재에 접하여 냉각이 이루어지는 냉각면과 냉각면에 반대되는 방향으로 설치되어 발열이 이루어지는 발열면을 구비하는 전열쿨러와, 발열면에 접하여 설치되며 열 전달이 이루어지는 연결블록과, 연결블록과 메인제어부의 하부에 접하여 설치되는 하부하우징과, 하부하우징의 상측에 설치되며 메인제어부의 상부에 접하여 설치되는 상부하우징 및 메인제어부와 하부하우징의 사이와 메인제어부와 상부하우징의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 기밀부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

방열형 라인스캔카메라{RADIATE HEAT TYPE LINE SCAN CAMERA}

본 발명은 라인스캔카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시켜 라인센서의 동작신뢰성을 향상시키며, 노이즈의 발생이 감소되어 획득된 영상의 질을 향상시킬 수 있는 방열형 라인스캔카메라에 관한 것이다.

일반적으로 라인스캔카메라는, 라인(Line) 단위로 피사체의 영상을 스캔(Scan)하여 이차원 이미지를 가진 영상을 획득하는 장치이다.

이러한 라인스캔카메라는 고해상도 검사용 카메라로 사용될 수 있으며, 복사기나 스캐너에도 사용될 수 있다.

라인스캔카메라는, 조명부에서 발생된 조명이 피사체에 조사된 상태에서 라인스캔카메라가 피사체를 촬영하여 영상을 획득한다.

라인스캔카메라가 피사체의 영상을 획득하는 경우, 라인스캔카메라가 이동하면서 피사체의 영상을 획득할 수 있으며, 라인스캔카메라는 정지된 상태에서 이동되는 피사체의 영상을 획득할 수 있다.

본 발명의 라인스캔카메라와 관련된 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2001-0047822호(2001.06.15 공개, 발명의 명칭: 비지에이 반도체 패키지 제조시 솔더볼 범핑 미스 검사장치)에 개시되어 있다.

피사체의 영상을 촬영하는 라인센서와, 라인센서에 연결된 제어부가 작동하면서 열이 발생되며, 이러한 열에 의해 라인센서와 제어부의 동작신뢰성이 저하되면, 노이즈가 발생되어 획득된 영상의 질이 저하된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시켜 라인센서의 동작신뢰성을 향상시키며, 노이즈의 발생이 감소되어 획득된 영상의 질을 향상시킬 수 있는 방열형 라인스캔카메라를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 방열형 라인스캔카메라는: 피사체의 영상을 획득하는 라인센서와, 라인센서에 연결되어 피사체의 영상을 전달받으며 라인센서의 측면 방향으로 연장되는 메인제어부와, 라인센서와 메인제어부에 접하여 설치되며 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시키는 방열부재와, 방열부재에 접하여 냉각이 이루어지는 냉각면과 냉각면에 반대되는 방향으로 설치되어 발열이 이루어지는 발열면을 구비하는 전열쿨러와, 발열면에 접하여 설치되며 열 전달이 이루어지는 연결블록과, 연결블록과 메인제어부의 하부에 접하여 설치되는 하부하우징과, 하부하우징의 상측에 설치되며 메인제어부의 상부에 접하여 설치되는 상부하우징 및 메인제어부와 하부하우징의 사이와 메인제어부와 상부하우징의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 기밀부를 포함한다.

또한 상부하우징과 하부하우징으로 이루어진 하우징부의 외측에 설치되며 메인제어부에 연결되어 입력신호와 출력신호를 제어하는 입출력제어부와, 하우징부와 입출력제어부의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며 하부하우징에 접하여 설치되는 케이스부 및 케이스부의 외측에 설치되며 입출력제어부와 외부제어부를 연결하는 커넥터부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 케이스부의 외측에 고정되며 메인제어부의 제어신호로 냉각팬이 동작되어 케이스부의 외측을 냉각시키는 송풍부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 하우징부는, 라인센서와 마주하는 상부하우징에 연결공을 구비하는 연결부와, 연결공을 차폐하는 광투과성 재질의 차폐부재 및 연결부와 차폐부재의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 실링부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 방열부재의 측면에 설치되며, 방열부재의 온도를 측정하여 메인제어부로 측정값을 전달하는 내부온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 하우징부의 내측에 설치되며, 하우징부의 내측 습도를 측정하여 메인제어부로 측정값을 전달하는 습도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 전열쿨러는 펠티에소자를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 기밀부는, 메인제어부와 하부하우징의 사이에 설치되는 고무재질의 제1기밀부재 및 메인제어부를 사이에 두고 제1기밀부재와 마주하는 형상으로 설치되며 메인제어부와 상부하우징의 사이에 설치되는 고무재질의 제2기밀부재를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방열형 라인스캔카메라의 제어방법은: 라인센서에 접하는 방열부재의 온도가 목표온도 보다 높은지를 판단하는 제1단계와, 방열부재의 온도가 목표온도 보다 높은 경우 방열부재를 냉각시키는 냉각모드가 작동되는 제2단계 및 방열부재의 온도가 목표온도와 같거나 낮은 경우 방열부재를 냉각시키는 냉각모드를 정지시키는 제3단계를 포함한다.

또한 냉각모드는, 메인제어부에서 방열부재에 접하여 설치된 전열쿨러를 동작시켜 방열부재를 냉각시키는 제1모드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 전열쿨러는 공급되는 전원에 따라 냉각면과 발열면의 온도가 조절되는 것이 바람직하다.

또한 냉각모드는, 메인제어부에서 케이스부에 접하여 설치된 송풍부를 동작시켜 케이스부를 냉각시키는 제2모드를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방열형 라인스캔카메라는, 메인제어부가 전원의 공급으로 동작되어 방열부재를 냉각시키는 전열쿨러와, 전열쿨러를 냉각시키는 송풍부를 제어하여 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시켜 라인센서의 동작신뢰성을 향상시키며, 노이즈의 발생을 감소시켜 획득된 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 하우징부의 내측으로 습기 유입을 차단하는 실링부재와 기밀부가 설치되어 하우징부의 내측에 결로가 발생함을 방지하므로, 라인센서의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부에서 렌즈부재와 송풍부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부에서 하우징부와 입출력제어부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라라를 개략적으로 분해 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라의 제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방열형 라인스캔카메라의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 라인(LINE) 단위로 피사체의 영상을 스캔하는 방열형 라인스캔카메라를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부에서 렌즈부재와 송풍부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부에서 하우징부와 입출력제어부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라라를 개략적으로 분해 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라의 블록도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라의 제어방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1)는, 피사체의 영상을 획득하는 라인센서(10)와, 라인센서(10)에 연결되어 피사체의 영상을 전달받으며 라인센서(10)의 측면 방향으로 연장되는 메인제어부(50)와, 라인센서(10)와 메인제어부(50)에 접하여 설치되며 라인센서(10)에서 발생된 열을 외측으로 방열시키는 방열부재(20)와, 방열부재(20)에 접하여 냉각이 이루어지는 냉각면(32)과 냉각면(32)에 반대되는 방향으로 설치되어 발열이 이루어지는 발열면(34)을 구비하는 전열쿨러(30)와, 발열면(34)에 접하여 설치되며 열 전달이 이루어지는 연결블록(35)과, 연결블록(35)과 메인제어부(50)의 하부에 접하여 설치되는 하부하우징(42)과, 하부하우징(42)의 상측에 설치되며 메인제어부(50)의 상부에 접하여 설치되는 상부하우징(44) 및 메인제어부(50)와 하부하우징(42)의 사이와 메인제어부(50)와 상부하우징(44)의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 기밀부(70)를 포함한다.

피사체의 영상을 획득하는 라인센서(10)는, 라인(Line) 단위로 피사체의 영상을 스캔(Scan)하는 센서이다.

이러한 라인센서(10)는, 고해상도 검사용 카메라나 복사기 및 스캐너 등 피사체의 이동을 검사하는 장치에 사용될 수 있다.

라인센서(10)는 방열부재(20)에 접한 상태로 하우징부(40)의 내측에 고정되므로, 라인센서(10)에서 발생된 열은 열전도성이 높은 재질로 성형된 방열부재(20)를 통해 방열된다.

라인센서(10)와 메인제어부(50)에 접하여 설치되는 방열부재(20)는 라인센서(10)에서 발생된 열을 외측으로 방열시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 방열부재(20)는 판 형상으로 형성되며, 라인센서(10)의 하측(이하 도 2기준)에 접한 상태로 설치된다.

라인센서(10)의 하측이 방열부재(20)의 상측면에 접하여 설치되므로, 라인센서(10)의 동작으로 발생된 열은 공기와 접촉면적이 넓은 방열부재(20)를 통해 방열된다.

전원의 공급으로 냉각되는 전열쿨러(30)가 방열부재(20)의 하측에 접하여 설치되며, 이러한 전열쿨러(30)는 메인제어부(50)의 제어신호로 동작된다.

일 실시예에 따른 전열쿨러(30)는 전원의 공급으로 동작되는 펠티에소자를 포함하므로, 방열부재(20)에 접하여 냉각이 이루어지는 냉각면(32)과, 냉각면(32)에 반대되는 방향으로 설치되어 발열이 이루어지는 발열면(34)을 구비한다.

전열쿨러(30)의 냉각면(32)이 방열부재(20)의 하측에 접한 상태로 설치되므로, 전열쿨러(30)의 동작으로 방열부재(20)가 냉각된다.

전열쿨러(30)의 발열면(34)에서 발생된 열은 하우징부(40)를 통해 방열형 스캔카메라의 외측으로 배출된다.

전열쿨러(30)의 발열면(34)에 접하여 설치되는 연결블록(35)은, 발열면(34)에서 발생된 열을 하부하우징(42)으로 전달하여 방열시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

연결블록(35)과 하부하우징(42)은 일체로 형성될 수 있으며, 필요에 따라 별도의 부품으로 생산될 수 있다.

일 실시예에 따른 연결블록(35)은 열전도성이 높은 재질로 성형되며, 전열쿨러(30)의 발열면(34)과 하부하우징(42)의 내측에 접한 상태로 설치되므로, 발열면(34)에서 발생된 열을 하부하우징(42)을 통하여 발열시킨다.

연결블록(35)에 접하여 설치된 하우징부(40)는, 라인센서(10)와 방열부재(20)와 연결블록(35) 및 전열쿨러(30)의 외측을 감싸는 형상으로 설치된다.

일 실시예에 따른 하우징부(40)는, 연결블록(35)과 메인제어부(50)의 하부에 접하여 설치되는 하부하우징(42)과, 하부하우징(42)의 상측에 설치되며 메인제어부(50)의 상부에 접하여 설치되는 상부하우징(44)을 포함한다.

하부하우징(42)의 내측은 연결블록(35)에 접하여 설치되어 발열면(34)에서 발생된 열을 전달받는다.

하부하우징(42)의 상측에 위치한 상부하우징(44)은, 라인센서(10)와 방열부재(20)의 상측을 감싸며 하부하우징(42)에 결합된다.

이러한 하부하우징(42)과 상부하우징(44)의 사이로 판 형상의 메인제어부(50)가 위치하며, 이러한 메인제어부(50)를 통해 하우징부(40)의 내측으로 습기가 유입됨을 방지하기 위해, 메인제어부(50)와 하우징부(40)의 사이에는 기밀부(70)가 설치된다.

하부하우징(42)은 하측으로 오목한 형상으로 형성되며, 열전도성이 높은 재질로 성형된다.

일 실시예에 따른 하부하우징(42)은 메인제어부(50)의 일부를 관통하여 상부하우징(44)에 결합된다.

본 발명에 따른 상부하우징(44)과 하부하우징(42)의 형상을, 상부하우징(44)은 상측으로 볼록하고, 하부하우징(42)은 하측으로 오목한 형상에 한정하는 것은 아니며, 상측으로 볼록한 상부하우징(44)의 하측에 메인제어부(50)와 평판 형상의 하부하우징(42)이 차례로 결합될 수 있는 등 상부하우징(44)과 하부하우징(42)의 형상은 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

이러한 상부하우징(44)은, 라인센서(10)와 마주하는 상측에 연결공(46)을 형성하는 연결부(45)를 포함한다.

연결부(45)는 내측에 연결공(46)이 형성되며, 연결공(46)의 주변으로 차폐부재(47)가 장착되기 위한 단차를 형성한다.

연결공(46)은 광투과성 재질의 차폐부재(47)에 의해 차폐되므로, 하우징부(40)의 내측으로 이물질 유입을 차단한다.

또한 차폐부재(47)는 유리 또는 광투과성 재질을 사용하므로, 라인센서(10)는 차폐부재(47)를 통해 피사체의 영상을 촬영할 수 있다.

차폐부재(47)와 상부하우징(44)의 사이로 습기가 이동됨을 방지하기 위해, 연결부(45)와 차폐부재(47)의 사이에 실링부재(48)를 설치한다.

이러한 실링부재(48)는 링 형상으로 형성되며, 연결부(45)에 구비된 실링홈(49)에 삽입된다.

실링부재(48)는 고무와 같은 탄성 재질로 성형되므로, 차폐부재(47)와 연결부(45)의 사이로 유입되는 습기를 차단한다.

방열부재(20)에 라인센서(10)와 함께 고정되는 메인제어부(50)는 라인센서(10)에 연결되어 피사체의 영상을 전달받으며, 라인센서(10)의 측면 방향으로 연장된다.

상부하우징(44)과 하부하우징(42)의 경계로 메인제어부(50)가 삽입되어 하우징부(40)의 외측으로 돌출된다.

메인제어부(50)의 하측 일부는 방열부재(20)의 상측에 접하여 설치되며, 하우징부(40)의 외측으로 돌출된 메인제어부(50)는 입출력제어부(52)와 연결된다.

상부하우징(44)과 하부하우징(42)으로 이루어진 하우징부(40)의 외측에 설치되는 입출력제어부(52)는, 메인제어부(50)에 연결되어 입력신호와 출력신호를 제어하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 메인제어부(50)는 방열부재(20)의 온도가 목표온도보다 높은 경우 전열쿨러(30)와 송풍부(60)를 선택적으로 동작시켜 라인센서(10)와 메인제어부(50)를 냉각시킨다.

메인제어부(50)와 라인센서(10)와 전열쿨러(30) 등의 부품을 포함하는 하우징부(40)는 하나의 조립모듈로 생산될 수 있으므로, 조립공정이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

이러한 하우징부(40)와 입출력제어부(52)의 외측을 감싸는 형상으로 케이스부(80)가 설치된다.

케이스부(80)의 하측은 하부하우징(42)의 하측에 접하여 설치되며, 이러한 케이스부(80)의 하측에 송풍부(60)가 설치된다.

케이스부(80)의 외측에 설치되는 커넥터부재(85)는, 입출력제어부(52)와 외부제어부(54)를 연결하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 연결장치가 사용될 수 있다.

하부하우징(42)을 통하여 전달된 발열면(34)의 열을 방열시키는 케이스부(80)는 열 전도성이 높은 재질로 성형되므로, 열의 방열 작업이 효과적으로 이루어진다.

메인제어부(50)는, 입출력제어부(52)를 거치지 않고 직접 커넥터부재(85)에 연결될 수 있으며, 입출력제어부(52)를 거쳐서 커넥터부재(85)에 연결될 수도 있다.

한편 메인제어부(50)는 하우징부(40)의 외측으로 돌출되며, 하우징부(40)의 외측으로 돌출된 메인제어부(50)에서 연장된 연결선은 입출력제어부(52) 또는 커넥터부재(85)에 연결된다.

따라서, 방열형 라인스캔카메라(1)의 조립이 단순하게 이루어지며, 하우징부(40)의 밀폐가 확실하게 이루어진다.

즉, 메인제어부(50)에서 연장된 연결선이 하우징부(40)의 외측으로 나가기 위해서 하우징부(40)에 별도의 구멍이 형성되는 경우, 하우징부(40)의 밀폐가 제대로 이루어지지 못하므로, 이를 방지하기 위해, 하우징부(40)의 외측으로 메인제어부(50)를 연장시킨다.

케이스부(80)의 외측에 고정되는 송풍부(60)는, 메인제어부(50)의 제어신호로 동작되어 케이스부(80)의 외측을 바람으로 냉각시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 송풍장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 송풍부(60)는, 메인제어부(50)의 제어신호로 동작되는 모터부재(64)와, 모터부재(64)와 축 연결되어 회전되는 냉각팬(66) 및 케이스부(80)에 고정되어 모터부재(64)를 지지하는 장착몸체(62)를 포함한다.

케이스부(80)의 하측에 송풍부(60)가 고정되며, 메인제어부(50)의 제어신호로 모터부재(64)가 동작되면, 냉각팬(66)이 회전되어 케이스부(80)의 외측을 냉각시킨다.

한편, 송풍부(60) 대신에 수냉파이프를 구비한 냉각장치나 히트싱크(Heat Sink)를 설치할 수 있는 등, 사용자의 선택에 따라 다양한 종류의 냉각장치가 케이스부(80)에 접하여 설치될 수 있다.

한편, 메인제어부(50)와 하부하우징(42)의 사이와 메인제어부(50)와 상부하우징(44)의 사이에 설치되는 기밀부(70)는, 하우징부(40)의 외측에 있는 습기 등이 하우징부(40)의 내측으로 유입됨을 차단하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 실링부재(48)가 사용될 수 있다.

일 실시이예에 따른 기밀부(70)는, 메인제어부(50)와 하부하우징(42)의 사이에 설치되는 고무재질의 제1기밀부재(72) 및 메인제어부(50)를 사이에 두고 제1기밀부재(72)와 마주하는 형상으로 설치되며 메인제어부(50)와 상부하우징(44)의 사이에 설치되는 고무재질의 제2기밀부재(76)를 포함한다.

메인제어부(50)와 하부하우징(42)의 사이에 설치되는 제1기밀부재(72)는, 하부하우징(42)의 상단에 구비된 제1장착홈(74)에 삽입되어 메인제어부(50)의 하측에 접한 상태로 설치된다.

또한 메인제어부(50)와 상부하우징(44)의 사이에 설치되는 제2기밀부재(76)는, 상부하우징(44)의 하단에 구비된 제2장착홈(78)에 삽입되어 메인제어부(50)의 상측에 접한 상태로 설치된다.

이러한 제1기밀부재(72)와 제2기밀부재(76)는 탄성을 구비하며 링 형상으로 형성된다.

메인제어부(50)로 온도를 측정하여 전달하는 내부온도센서(90)는 하우징부(40)의 내측에 설치된다.

일 실시예에 따른 내부온도센서(90)는 방열부재(20)의 측면에 설치되며, 방열부재(20)의 온도를 측정하여 메인제어부(50)로 측정값을 전달한다.

내부온도센서(90)와 함께 습도센서(92)도 하우징부(40)의 내측에 설치된다. 습도센서(92)는 하우징부(40)의 내측 습도를 측정하여 메인제어부(50)로 측정값을 전달하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있다.

한편, 연결공(46)을 차폐하는 차폐부재(47)의 상측에 렌즈부재(100)가 설치된다. 렌즈부재(100)는 케이스부(80)에 결합되며, 라인센서(10)는 렌즈부재(100)와 차폐부재(47)를 통해 유입된 피사체의 영상을 촬영한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1)의 제어방법을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1)의 제어방법은, 라인센서(10)에 접하는 방열부재(20)의 온도가 목표온도 보다 높은지를 판단하는 제1단계를 갖는다.(S10)

렌즈부재(100)를 통해 들어온 영상은 라인센서(10)에 의해 센싱되며, 라인센서(10)와 메인제어부(50) 등이 동작하면 열이 발생한다.

라인센서(10)와 메인제어부(50)가 동작하면서 발생한 열에 의해 하우징부(40)의 내측온도가 수십도 이상으로 상승하기 때문에, 노이즈를 증가시키고 영상의 질을 떨어뜨린다.

따라서, 라인센서(10)와 메인제어부(50)에 접하여 설치된 방열부재(20)의 온도가 목표온도를 초과했는지를 메인제어부(50)가 판단하는 제1단계를 갖는다.

방열부재(20)의 온도는 방열부재(20)의 측면에 설치되어 메인제어부(50)로 측정값을 전달하는 내부온도센서(90)에 의해 측정된다.

만약 라인센서(10)의 온도가 외기온도 보다 더 내려가게 되면, 내외부 온도차에 의해 라인센서(10)의 앞면에 결로가 맺힐 수 있다.

이를 방지하기 위해, 하우징부(40)의 내측은 습기가 유입되지 못하는 밀폐된 상태로 유지한다.

하우징부(40)의 내측을 밀폐된 상태로 유지하기 위해, 상부하우징(44)과 하부하우징(42)이 마주하는 경계로 메인제어부(50)가 연장 설치되며, 이러한 메인제어부(50)의 상측과 하측에 기밀부(70)가 설치된다.

또한, 차폐부재(47)가 설치된 상부하우징(44)에도 실링부재(48)가 설치되므로, 하우징부(40)의 내측으로 유입되는 습기를 차단한다.

또한 목표온도는 -10도, -5도, 0도, 5도, 10도의 온도 중 어느 하나를 선택할 수 있으며, 이 외에도 전열쿨러(30)와 송풍부(60)의 전력소비량과 라인센서(10)와 메인제어부(50)의 동작상태 등을 고려하여 임의의 온도를 목표온도로 설정할 수 있다.

방열부재(20)의 온도가 목표온도 보다 높은 경우 방열부재(20)를 냉각시키는 냉각모드가 작동되는 제2단계를 갖는다.(S20)

일 실시예에 따른 냉각모드는, 메인제어부(50)에서 방열부재(20)에 접하여 설치된 전열쿨러(30)를 동작시켜 방열부재(20)를 냉각시키는 제1모드와, 메인제어부(50)에서 케이스부(80)에 접하여 설치된 송풍부(60)를 동작시켜 케이스부(80)를 냉각시키는 제2모드를 포함한다.

제1모드와 제2모드가 동시에 동작될 수 있으며, 제1모드만 동작되거나 제2모드만 동작되는 등 다양한 동작상태를 갖는다.

제1모드에 대하여 상세하게 설명하면, 동작하면서 열을 발생하는 라인센서(10)와 메인제어부(50)는 방열부재(20)에 접촉된 상태로 설치되므로, 방열부재(20)의 온도를 낮추면 라인센서(10)와 메인제어부(50)의 온도가 같이 하강한다.

이러한 방열부재(20)를 1차로 냉각하기 위해 전열쿨러(30)가 사용된다. 전열쿨러(30)에 전원을 인가하면, 발열면(34)에 접촉된 방열부재(20)의 온도가 낮아지게 되며, 이로 인하여 라인센서(10)와 메인제어부(50)의 온도도 낮출 수 있다.

전열쿨러(30)는 공급되는 전원에 따라 냉각면(32)과 발열면(34)의 온도가 조절되며, 냉각면(32)과 발열면(34) 사이의 온도차는 일정하게 유지된다.

예를 들어 방열부재(20)의 온도가 목표온도 보다 많이 높으면 전열쿨러(30)에 공급되는 전압을 높이고, 방열부재(20)의 온도가 목표온도보다 약간 높으면 전열쿨러(30)에 공급되는 전압을 낮게 조절하여 방열부재(20)의 온도를 조절할 수 있다.

제2모드에 대하여 상세하게 설명하면, 전열쿨러(30)는 냉각면(32)과 발열면(34)의 온도차를 일정하게 유지하므로, 냉각면(32)의 온도를 낮추기 위해서는 발열면(34)의 온도를 낮추면 된다.

발열면(34)은 연결블록(35)과 하부하우징(42)을 통해 케이스부(80)의 하측에 연결되며, 이러한 케이스부(80)에 설치된 송풍부(60)는 메인제어부(50)의 제어신호로 동작된다.

따라서 송풍부(60)을 통해 케이스부(80)를 냉각시키고, 케이스부(80)에 연결된 하부하우징(42)과 연결블록(35)을 통해 발열면(34)의 온도를 낮춰주게 되면, 냉각면(32)의 온도도 내려가게 된다.

냉각면(32)과 접한 방열부재(20)도 추가 냉각이 이루어지므로, 방열부재(20)에 접한 상태로 설치된 라인센서(10)와 메인제어부(50)도 2차 냉각이 이루어진다.

방열부재(20)의 온도가 목표온도와 같거나 낮은 경우 방열부재(20)를 냉각시키는 냉각모드를 정지시키는 제3단계를 갖는다.(S30)

방열부재(20)가 과냉되는 것을 방지하기 위해, 방열부재(20)가 설정된 목표온도와 같거나 낮은 경우, 냉각모드의 작동을 정지시킨다.

또는 전열쿨러(30)나 송풍부(60) 중 어느 하나의 동작을 정지시켜 방열부재(20)의 온도하강을 방지할 수 있으며, 전열쿨러(30)로 공급되는 전원을 하강시켜 전열쿨러(30)로 인한 냉각을 감소시킬 수 있다.

방열부재(20)의 온도가 목표온도보다 높아서 냉각모드가 작동된 경우, 종료신호가 입력되었는지 판단하는 제4단계를 갖는다.(S40)

종료신호가 입력되면 메인전원이 차단되어 방열형 라인스캔카메라(1)의 동작이 정지되며, 종료신호가 입력되지 않았으면 다시 제1단계로 돌아가 방열부재(20)의 온도가 목표온도 보다 높은지를 판단한다.

즉, 방열형 라인스캔카메라(1)는 메인전원이 차단되기 전까지 계속 동작하면서 영상을 촬영하게 되며, 방열형 라인스캔카메라(1)가 동작되는 동안 전열쿨러(30)와 송풍부(60)가 선택적으로 동작되어 방열부재(20)의 온도를 유지하는 동작을 지속적으로 수행한다.

일 실시예에 따른 메인제어부(50)는, 방열부재(20)의 온도를 제어하기 위해 전열쿨러(30)와 송풍부(60)의 동작을 다양한 상태로 제어할 수 있다.

예를 들어, 방열부재(20)의 온도가 목표온도와 같거나 낮은 경우, 송풍부(60)를 정지하거나 전열쿨러(30)의 동작을 정지하여 방열부재(20)의 온도를 높일 수 있다.

또는 송풍부(60)와 전열쿨러(30)의 동작을 둘다 정지시켜 방열부재(20)의 온도를 높일 수 있으며, 전열쿨러(30)로 공급되는 전압을 낮추는 방법으로도 방열부재(20)의 온도를 높일 수 있는 등 방열부재(20)의 온도를 제어하기 위한 다양한 변형 실시가 가능하다.

일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1)는 습도가 거의 없는 환경에서 조립작업을 하므로, 하우징부(40)의 내측으로 습기가 침투함을 방지한다.

방열형 라인스캔카메라(1)의 내측으로 외부의 습기가 침투하지 못하도록, 방열형 라인스캔카메라(1)의 연결부(45)위에는 오링(O-RING)이나, 이와 동등한 기능을 갖는 부품을 제1,2기밀부재와 실링부재(48)로 사용한다.

만약 하우징부(40)의 내부에 수분이 있는 상태에서 냉각모드가 작동하면, 라인센서(10)를 포함한 부품들이 냉각되며, 이로 인하여 냉각된 라인센서(10)의 표면에 물방울이 맺히는 결로현상이 발생한다.

라인센서(10)를 영하의 온도까지 냉각 가능한 본 발명에 의한 방열형 라인스캔카메라(1)는, 하우징부(40)의 내측에 일정량 이상의 수분이 있으면 라인센서(10)의 표면에 결로가 발생한다.

따라서, 라인센서(10)가 내측에 장착된 하우징부(40)의 기밀작업은 매우 중요하며, 기밀부(70)와 실링부재(48)의 설치에 의해 하우징부(40)의 내측은 밀폐된 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1)는, 라인센서(10)에서 발생된 열을 전열쿨러(30)와 송풍부(60)의 동작으로 방열시키므로, 노이즈 발생을 감소시키며, 영상의 질을 개선시켜 준다.

또한 고해상도의 깨끗한 영상을 빠르게 얻는 것이 가능하며, 이러한 본원발명의 기술은 LCD 패널검사 및 고속 인쇄물 검사등에도 적용 가능하다.

또한 하우징부(40)의 내측을 밀폐된 상태의 모듈로 제작함으로써, 방열형 라인스캔카메라(1)의 조립 및 성능유지 작업이 용이하게 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 방열형 라인스캔카메라(1) 및 그 제어방법은, 메인제어부(50)가 전원의 공급으로 동작되어 방열부재(20)를 냉각시키는 전열쿨러(30)와, 전열쿨러(30)를 냉각시키는 송풍부(60)를 제어하여 라인센서(10)에서 발생된 열을 외측으로 방열시켜 라인센서(10)의 동작신뢰성을 향상시키며, 노이즈의 발생을 감소시켜 획득된 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

또한 하우징부(40)의 내측으로 습기 유입을 차단하는 실링부재(48)와 기밀부(70)가 설치되어 하우징부(40)의 내측에 결로가 발생함을 방지하므로, 라인센서(10)의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 라인(LINE) 단위로 피사체의 영상을 스캔하는 방열형 라인스캔카메라를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 다른 종류의 영상 촬영장치에도 본 발명에 의한 방열형 라인스캔카메라가 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 방열형 라인스캔카메라
10: 라인센서 20: 방열부재
30: 전열쿨러 32: 냉각면
34: 발열면 35: 연결블록
40: 하우징부 42: 하부하우징
44: 상부하우징 45: 연결부
46: 연결공 47: 차폐부재
48: 실링부재 49: 실링홈
50: 메인제어부 52: 입출력제어부
54: 외부제어부 60: 송풍부
62: 장착몸체 64: 모터부재
66: 냉각팬 70: 기밀부
72: 제1기밀부재 74: 제1장착홈
76: 제2기밀부재 78: 제2장착홈
80: 케이스부 85: 커넥터부재
90: 내부온도센서 92: 습도센서
100: 렌즈부재 S10: 제1단계
S20: 제2단계 S30: 제3단계
S40: 제4단계

Claims (12)

1. 피사체의 영상을 획득하는 라인센서;
   상기 라인센서에 연결되어 상기 피사체의 영상을 전달받으며, 상기 라인센서의 측면 방향으로 연장되는 메인제어부;
   상기 라인센서와 상기 메인제어부에 접하여 설치되며, 상기 라인센서에서 발생된 열을 외측으로 방열시키는 방열부재;
   상기 방열부재에 접하여 냉각이 이루어지는 냉각면과, 상기 냉각면에 반대되는 방향으로 설치되어 발열이 이루어지는 발열면을 구비하는 전열쿨러;
   상기 발열면에 접하여 설치되며, 열 전달이 이루어지는 연결블록;
   상기 연결블록과 상기 메인제어부의 하부에 접하여 설치되며, 열 전달이 이루어지는 하부하우징;
   상기 하부하우징의 상측에 설치되며, 상기 메인제어부의 상부에 접하여 설치되는 상부하우징;
   상기 메인제어부와 상기 하부하우징의 사이와, 상기 메인제어부와 상기 상부하우징의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 기밀부;
   상기 상부하우징과 상기 하부하우징으로 이루어진 하우징부의 외측에 설치되며, 상기 메인제어부에 연결되어 입력신호와 출력신호를 제어하는 입출력제어부;
   상기 하우징부와 상기 입출력제어부의 외측을 감싸는 형상으로 상기 하부하우징에 접하여 설치되며, 상기 하부하우징을 통하여 전달된 열을 방열시키는 케이스부;
   상기 케이스부의 외측에 설치되며, 상기 입출력제어부와 외부제어부를 연결하는 커넥터부재; 및
   상기 케이스부의 외측에 고정되며, 상기 메인제어부의 제어신호로 냉각팬이 동작되어 상기 케이스부의 외측을 냉각시키는 송풍부;를 포함하며,
   상기 메인제어부는 상기 상부하우징과 상기 하부하우징의 경계로 삽입되어 상기 하우징부의 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 방열형 라인스캔카메라.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징부는, 상기 라인센서와 마주하는 상기 상부하우징에 연결공을 구비하는 연결부;
   상기 연결공을 차폐하는 광투과성 재질의 차폐부재; 및
   상기 연결부와 상기 차폐부재의 사이에 설치되어 습기의 이동을 방지하는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열형 라인스캔카메라.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 방열부재의 측면에 설치되며, 상기 방열부재의 온도를 측정하여 상기 메인제어부로 측정값을 전달하는 내부온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열형 라인스캔카메라.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 전열쿨러는 펠티에소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 방열형 라인스캔카메라.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 기밀부는, 상기 메인제어부와 상기 하부하우징의 사이에 설치되는 고무재질의 제1기밀부재; 및
   상기 메인제어부를 사이에 두고 상기 제1기밀부재와 마주하는 형상으로 설치되며, 상기 메인제어부와 상기 상부하우징의 사이에 설치되는 고무재질의 제2기밀부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열형 라인스캔카메라.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images