KR101570437B1 - 양면 스캐너 및 스캐너 시스템 - Google Patents

양면 스캐너 및 스캐너 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 거치부에 거치된 스캐닝 대상체의 일면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제1카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 일면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 발생하는 신호를 수신하는 제1프로브부를 포함하는 제1스캐너부; 상기 거치부에 거치된 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제2카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 타면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 발생하는 신호를 수신하는 제2프로브부를 포함하는 제2스캐너부; 상기 제1스캐너부와 상기 제2스캐너부에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및 상기 제1카메라부와 상기 제2카메라부 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 영상 데이터들과 상기 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터들에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 양면의 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하는 양면 스캐너 시스템 및 그 양면 스캐너에 관한 것이다.

Description

양면 스캐너 및 스캐너 시스템{DOUBLE SIDED SCANNER SYSTEM AND DOUBLE SIDED SCANNER}
본 발명은 양면 스캐너 및 스캐너 시스템에 관한 것이다.
전자 부품, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 전자 장치 등에서는 여러 요인에 의해 전자파 등의 신호가 발생하는데, 이러한 신호는 사람에 유해하거나 주변 회로에 문제를 발생시킬 수도 있다.
따라서, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 얼마나 발생하는지 등을 정확하게 파악하고, 파악한 결과 토대로, 설계를 변경하거나 부품 등을 교체하거나 기구의 구조를 변경할 수도 있다.
또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호가 얼마나 발생하는지 등을 정확하게 파악하여 파악한 결과를 토대로, 전자 장치, 전자 부품 등에 대한 전자파 적합성을 테스트할 수도 있다.
하지만, 종래에는, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호를 한쪽 방향에서만 측정하는 방식이었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호를 양쪽 방향에서 정확하게 파악할 수 양면 스캐너 및 스캐너 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 거치부에 거치된 스캐닝 대상체의 일면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제1카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 일면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 발생하는 신호를 수신하는 제1프로브부를 포함하는 제1스캐너부; 상기 거치부에 거치된 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제2카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 타면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 발생하는 신호를 수신하는 제2프로브부를 포함하는 제2스캐너부; 상기 제1스캐너부와 상기 제2스캐너부에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및 상기 제1카메라부와 상기 제2카메라부 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 영상 데이터들과 상기 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터들에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 양면의 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하는 양면 스캐너 시스템을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 스캐닝 대상체를 거치하는 거치부; 상기 거치부에 거치된 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제1카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 일면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 발생하는 신호를 수신하는 제1프로브부를 포함하는 제1스캐너부; 및 상기 거치부에 거치된 스캐닝 대상체의 타면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제2카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 타면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 발생하는 신호를 수신하는 제2프로브부를 포함하는 제2스캐너부를 포함하는 양면 스캐너을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호를 양방에서 정확하게 파악할 수 양면 스캐너 및 스캐너 시스템을 제공하는 효과가 있다.
이를 통해, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체에 대한 설계를 더욱 정확하게 할 수 있다. 또한, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등의 스캐닝 대상체에 전자파 적합성 테스트를 더욱 정밀하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너의 사시도이다.
도 3는 제1프로브와 제2프로브의 헤더 모양을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템 구성도이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템 구성도이다.
도 5는 도 1, 도 4a 및 도 4b의 양면 스캐너의 스캐닝 과정을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템에서, 스캐닝 대상체의 양면에 대한 3차원 이미지들과 스캐닝 대상체의 양면에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지들을 중첩하여 스캐닝 대상체의 양면 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과들을 출력하는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)은, 전자 부품, 인쇄회로기판 등의 전자 장치에서 발생하는 신호(예: 전자파 등)를 스캐닝하기 위한 시스템으로서, 양면 스캐너(110), 신호 분석기(120), 컨트롤러(130) 등을 포함한다.
양면 스캐너(110)는, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 전자파 등의 신호를 프로브(Probe)를 이용하여 대상체(10)의 양면을 스캐닝(Scanning)하는 양면 스캐너이다.
신호 분석기(120)는, 양면 스캐너(110)가 스캐닝 대상체(10)의 양면 각각에서 발생하는 전자파 등의 신호를 스캐닝(Scanning)한 결과에 대한 신호 분석을 한다.
컨트롤러(130)는, 신호 분석기(120)에서의 신호 분석 결과 정보를 토대로 스캐닝 대상체(10)의 양면 각각에서 발생한 신호의 3차원 신호 발생 분포 정보를 생성하여 출력한다.
한편, 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)의 양면 각각에서 발생한 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포 정보를 신호 발생 위치와 연계하여 출력할 수도 있다.
이를 위해, 양면 스캐너(110)는, 스캐닝 대상체(10)의 양면을 각각 촬영하여 영상 데이터를 컨트롤러(130)로 전달해줄 수 있다.
이 경우, 컨트롤러(130)는, 양면 스캐너(110)로부터 전달받은 영상 데이터와 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 신호 발생 분포 정보를 연계시켜 출력할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(130)는, 신호 분석기(120)에서의 신호 분석 결과 정보를 토대로, 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포 정보로서의 3차원 신호 분포 이미지를 생성하고, 양면 스캐너(110) 내부의 카메라에서 촬영된 영상 데이터를 토대로 스캐닝 대상체 이미지를 생성하며, 3차원 신호 발생 분포 정보로서의 3차원 신호 분포 이미지와 스캐닝 대상체 이미지를 중첩하여 출력함으로써, 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호의 3차원 신호 발생 분포 정보를 신호 발생 위치와 연계시켜 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)은, 3차원 스캐닝을 위하여, 프로브의 이동 방향을 제어하는 제어 정보를 출력하는 위치 제어 장치(140)를 더 포함할 수 있다.
이러한 위치 제어 장치(140)는, 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 각각 발생하는 신호에 대한 스캐닝이 더욱 상세하고 정확하게 수행될 수 있도록, 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 각각 발생하는 신호를 프로빙(Probing) 하는 양면 스캐너(110)의 프로브의 이동 방향을 제어하기 위한 프로브 이동 제어 정보를 출력할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)에 포함된 양면 스캐너(110)는, 스캐닝 정확도를 높이기 위하여, 프로브를 통해 수신된 신호의 신호 세기를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기를 포함할 수 있다. 이러한 신호 증폭기는 양면 스캐너(110)의 내부에 포함되나, 외부에도 포함될 수 있다.
본 명세서에 기재된 스캐닝 대상체(10)는, 일 예로, 전자 부품, 인쇄회로기판, 또는 전자 장치 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 전자파 등의 신호를 발생시키는 그 어떠한 전기 장치일 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너의 사시도이다.
도 2을 참조하면, 3차원 양?향 스캐너(110)는, 몸체(210), 거치부(220), 거치부(220)의 양측에 설치된 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240)를 포함한다.
몸체(210)는 바닥부(212)와 천장부(214), 벽부(216)를 포함한다. 바닥부(212)과 천장부(214) 각각의 양측에 형성된 이동부재 레일들(222, 224)이 형성되어 있다.
거치부(220)는 스캐닝 대상체(10)를 거치한다. 거치부(220)는 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240) 사이 몸체(210)의 바닥(212)에 세로방향으로 형성된 슬롯일 수 있다. 이때 거치부(220)는 천장에도 세로방향으로 형성된 슬롯(미도시)을 포함할 수 있다. 스캐닝 대상체(10)를 거치부(220)에 삽입하여 스캐닝 대상체(10)의 한면은 제1스캐너부(230)로 향하도록 거치하고, 스캐닝 대상체(10)의 다른 면은 제2스캐너부(240)로 향하도록 거치할 수 있다.
제1스캐너부(230)는 거치부(220)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 촬영하는 둘 이상의 제1카메라부(231)와, 거치부(220)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 프로빙(Probing)하는 제1프로브부(Probe, 232) 등을 포함한다.
제2스캐너부(240)는 거치부(220)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 촬영하는 둘 이상의 제2카메라부(241)와, 거치부(220)에 거치된 스캐닝 대상체(10)를 프로빙(Probing)하는 제2프로브부(242) 등을 포함한다.
각각 둘 이상의 카메라들을 포함하는 제1카메라부(231)와 제2카메라부(241)는 각각 거치대(220)에 거치된 스캐닝 대상체(10)의 일면과 타면을 촬영하여 영상 데이터를 카메라 제어용 통신선을 통해 출력한다.
전술한 컨트롤러(130)는, 제1카메라부(231)와 제2카메라부(241) 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10)의 일면과 타면 상의 (x, y) 좌표값과 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득한다.
제1프로브부(232)와 제2프로브부(242)는, 스캐닝 대상체(10) 위를 이동하면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 수신함으로써, 프로빙 동작을 수행한다. 전술한 컨트롤러(130)는, 제1프로브부(232)와 제2프로브부(242)에서 수신된 신호에 대한 신호 분석 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득한다.
제1프로브부(232)는 제1프로브(233)와 제1프로브 거치대(234), 제1이동부재(235)를 포함한다. 제2프로브부(242)도 제2프로브(243)와 제2프로브 거치대(243), 제2이동부재(235)를 포함한다.
제1프로브(233) 및 제2프로브(243)는 각각 스캐닝 대상체(10)의 일면과 타면에서 발생하는 전자파 등의 신호를 3차원(3-Dimensional) 스캐닝(Scanning)한다.
제1프로브(233)는 제1프로브 홀더(233a)과 제1프로브 헤드(233b)를 포함한다. 제1프로브 헤드(233b)는 제1프로브 홀더(233a)의 삽입공(미도시)에 삽입되어 있다. 제1프로브 헤드(233b)는 제1프로브 홀더(233a)에 내장된 모터를 이용하여 제1프로브 홀더(233a)의 삽입공(미도시)의 안과 밖으로 이동하여 스캐닝 대상체(10)에 X축방향으로 가까워지거나 멀어질 수 있다.
제2프로브(243)는 제2프로브 홀더(243a)과 제2프로브 헤드(243b)를 포함한다. 제2프로브(243)의 제2프로브 홀더(243a)과 제2프로브 헤드(243b)의 구성은 제1프로브(233)의 프로브 홀더(233a)과 프로브 헤드(233b)의 구성과 동일할 수 있다. 다만 제1프로브(233)의 제2프로브 헤드(233b)와 제2프로브(243)의 제2프로브 헤드(243b)의 모양은 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
도 3는 제1프로브와 제2프로브의 헤더 모양을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1프로브(233)의 제1프로브 헤드(233b)와 제2프로브(243)의 제2프로브 헤드(243b)는 홀이 있는 도넛형 모양을 갖는 프로브의 경우, 홀로 자기장 신호가 통과하고 이에 따라 도넛형 고리에 전류가 유도된다. 이에 따라, 신호 분석기(120)는, 유도된 전류에 의한 유도 전압을 측정하여 스캐닝 대상체(10) 상의 어떠한 지점에서의 자계 강도를 분석할 수 있다. 이와 같은 방식으로 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포 정보를 얻을 수 있다.
도 3의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 제1프로브(233)의 제1프로브 헤드(233b)와 제2프로브(243)의 제2프로브 헤드(243b)가 구형 또는 바늘 모양을 갖는 프로브의 경우, 끝단부로 수신되는 전기장 신호가 신호 분석기(120)로 전달되고, 신호 분석기(120)는 전기장 신호로부터 전압을 측정하여 스캐닝 대상체(10) 상의 어떠한 지점에서의 전계 강도를 분석할 수 있다. 이와 같은 방식으로 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포 정보를 얻을 수 있다.
제1프로브 홀더(233a)는 제1프로브 거치대(234)에 스캐닝 대상체(10)의 거치부(220)를 향하도록 거치되어 있다. 제2프로브 홀더(243a)는 제2프로브 거치대(244)에 스캐닝 대상체(10)의 거치부(220)를 향하도록 거치되어 있다.
제1프로브 거치대(234)는 제1이동부재(235)와 결합되어 있다. 제1이동부재(235)는 Z축 방향으로 Z축 제1레일(235a)이 형성되어 있다. 제1프로브 거치대(234)는 제1이동부재(235)의 Z축 제1레일(235a)에 레일 결합되어 있다. 제1프로브 거치대(234)는 내장된 모터를 이용하여 레일 결합된 Z축 제1레일(235a)을 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
제2프로브 거치대(244)는 제2이동부재(245)와 결합되어 있다. 제2이동부재(244)는 Z축 방향으로 Z축 제2레일(245a)이 형성되어 있다. 제2프로브 거치대(244)는 제2이동부재(245)의 Z축 제2레일(245a)에 레일 결합되어 있다. 제2프로브 거치대(244)는 내장된 모터를 이용하여 레일 결합된 Z축 제2레일(245a)을 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
제1프로브부(232)의 제1이동부재(235)는 몸체(210)의 바닥부(212)와 천장부(212)에 형성된 X축 제1레일(222)에 레일 결합되어 있다. 동일하게 제2프로브부(242)의 제2이동부재(245)도 몸체(210)의 바닥부(212)과 천장부(214)에 형성된 X축 제2레일(224)에 레일 결합되어 있다.
제1이동부재(234)와 제1프로브 거치대(234)는 내장된 모터를 이용하여 Y축 제1레일(222)을 따라 Y축 방향으로 이동한다. 동일하게 제2이동부재(244)와 제2프로브 거치대(244)도 내장된 모터를 이용하여 Y축 제1레일(222)을 따라 Y축 방향으로 이동한다.
따라서, 제1프로브(233)과 제2프로브(243)은 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
한편, 제1프로브(233)과 제2프로브(243)는 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호를 프로빙하기 위하여 스캐닝 대상체(10) 상을 이동하는데, 이러한 제1프로브(233)과 제2프로브(243)의 이동을 제어하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)에 포함된 스캐너(110)는, 입력된 이동 좌표의 제어 정보에 따라, 스캐닝 대상체 (10) 위에서 제1프로브(233)과 제2프로브(243)를 이동시키기 위한 모터, 벨트 등의 기계적인 구성들을 포함할 수도 있다.
한편, 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240)에 각각 포함된 제1프로브(233)와 제2프로브(243)가 스캐닝 대상체(10)에 대한 프로빙(Probing)을 수행함으로써, 스캐닝 대상체(10)에 발생되어 신호를 수신하게 되는데, 이때 수신한 신호는 신호 세기가 약하여, 신호 분석기(120)가 신호 분석을 하기에는 적합하지 않을 수 있다.
따라서, 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240)는, 제1프로브(233)와 제2프로브(243)가 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 스캐닝 대상체(10)는, 일 예로, 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 또는 전자 장치 등일 수 있으며, 이뿐만 아니라, 어떠한 신호를 발생시키는 그 어떠한 장치일 수도 있다.
전술한 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)의 일면과 타면에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값과 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보에 근거하여, 스캐닝 대상체(10)의 양면 상의 3차원 신호 발생 분포를 산출할 수 있다.
전술한 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)의 양면에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 토대로 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지를 생성하고, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 토대로 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지를 생성한다.
이후, 컨트롤러(130)는, 스캐닝 대상체(10)의 양면에 대한 3차원 이미지와 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 중첩하여 스캐닝 대상체(10) 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과로서 출력한다.
위에서 언급한 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 이미지는 스캐닝 대상체(10)에 대한 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값들을 이어서 나타낸 이미지로서, z 값은 (x, y) 좌표값에서의 스캐닝 대상체(10)의 높이를 의미한다.
스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지와 관련하여, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값을 신호 발생 위치로 하여, 신호 발생 위치별 신호 세기 정보를 z 값으로 표현하여, (x, y, z) 좌표값들을 얻어내고, 이렇게 얻어진 (x, y, z) 좌표값들을 이어서 스캐닝 대상체(10)에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지를 얻을 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템 구성도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 양?향 스캐너 시스템(100)은, 전자 부품, 인쇄회로기판 등의 전자 장치에서 발생하는 신호(예: 전자파 등)를 스캐닝하기 위한 시스템으로서, 양면 스캐너(110), 신호 분석기(120), 컨트롤러(130) 등을 포함한다. 또한 3차원 양?향 스캐너 시스템(100)은 RF 스위치(405) 및 표시장치(410), 전력공급부(420)를 추가로 포함할 수 있다.
RF 스위치(405)의 제1단자(405a)는 신호 분석기(120)와 연결되어 있으며, 제2단자(405b)와 제3단자(405c)는 각각 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240)과 연결되어 있다.
RF 스위치(405)의 제1단자(405a)는 전자적 제어에 따라 제2단자(405c)와 제3단자(405c) 중 하나와 전기적으로 연결된다. 이에 따라 신호분석기(120)은 RF 스위치(405)의 전자적 제어에 의해 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240) 중 하나와 연결되거나 제1스캐너부(230)와 제2스캐너부(240)과 순차적으로 연결될 수 있다. 예를 들어 RF 스위치(405)는 전자적 제어에 따라 제1단자(405a)와 제2단자(405c)가 연결되었다가 자동적으로 제1단자(405a)와 제3단자(405c)가 연결되어 신호분석기(120)의 연결상태를 제1스캐너부(230)에서 제2스캐너부(240)로 자동적으로 변경할 수 있다.
RF 스위치(405)는 독립된 구성으로 제작될 수도 있으나 다양한 기능들이 구비된 전자 박스(Electronic box) 안에 내장될 수도 있다.
표시장치(420)는 제1카메라부(231)와 제2카메라부(241)로부터 수신한 영상데이터(정지영상데이터 혹은 동영상데이터)를 이용하여 영상을 표시하고 제1프로브(233)와 제2프로브(243)로부터 수신한 위치데이터가 이러한 영상과 함께 표시되도록 할 수 있다. 시험자 혹은 엔지니어는 이러한 표시장치(420)에 표시된 내용을 통해 시험결과를 보다 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
전력공급부(420)는 스캐닝 대상체(10)로 전력을 공급하는 장치이다. 만약 스캐닝 대상체(10)에 별도의 전원공급부가 구비된 경우에는 전력공급부(420)를 이용하여 스캐닝 대상체(10)에 전력을 공급할 필요가 없다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템 구성도이다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양?향 스캐너 시스템(100)은, 전자 부품, 인쇄회로기판 등의 전자 장치에서 발생하는 신호(예: 전자파 등)를 스캐닝하기 위한 시스템으로서, 양면 스캐너(400), 신호 분석기(120), 컨트롤러(130) 등을 포함한다. 또한 3차원 양?향 스캐너 시스템(100)은 RF 스위치(405) 및 표시장치(410), 전력공급부(420)를 추가로 포함할 수 있다.
양면 스캐너(400)는 몸체(402), 거치부(220), 제1스캐너부(230) 및 제2스캐너부(240)를 포함한다.
그리고, 몸체(402)는 바닥부(212), 좌천장부(414a), 우천장부(414b), 좌벽부(416a) 및 우벽부(416b)를 포함한다.
여기서, 이동부재 레일들(222, 224)은 각각 좌천장부(414a)와 바닥부(212), 그리고 우천장부(414b)와 바닥부(212)에 형성된다.
아래에서는, 이상에서 설명한 양면 스캐너 시스템(100) 및 그 구성들과, 스캐닝 대상체(10)에서 발생하는 신호에 대한 3차원 신호 발생 분포를 산출한다.
도 5는 도 1, 도 4a 및 도 4b의 양면 스캐너의 스캐닝 과정을 도시하고 있다.
PCB 등의 스캐닝 대상체(10)에는 많은 부품들이 실장되어 있는데, 각 부품마다 높이가 다를 수 있다. 따라서, PCB 등의 스캐닝 대상체(10)를 정확하게 스캐닝하기 위해서는 스캐닝 대상체(10)에 대한 높낮이를 정확하게 파악하는 것이 필요하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)은 제1카메라부(231)를 이용하여 스캐닝 대상체(10)의 일면의 영상 데이터를 만들어 낼 수 있다. 또한 양면 스캐너 시스템(100)은 제2카메라부(241)를 이용하여 스캐닝 대상체(10)의 타면의 영상 데이터를 만들어 낼 수 있다.
이때 양면 스캐너 시스템(100)은 2개 이상의 카메라들로 구성된 제1카메라부(231)을 이용하여 스캐닝 대상체(10)의 일면의 3차원 영상 데이터를 만들어 낼 수 있다. 또한 양면 스캐너 시스템(100)은 2개 이상의 카메라들로 구성된 제2카메라부(241)을 이용하여 스캐닝 대상체(10)의 타면의 3차원 영상 데이터를 만들어 낼 수 있다.
스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호의 신호 세기는 실장된 부품, 위치마다 다를 수 있다. 따라서, 제1프로브(233)가 스캐닝 대상체(10)의 일면 위를 이동해가면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호를 수신한다. 제2프로브(243)가 스캐닝 대상체(10)의 타면 위를 이동해가면서 스캐닝 대상체(10)에서 발생된 신호를 수신한다.
위치 제어 장치(140)는, 스캐닝 대상체(10) 상의 위치 P(x, y)의 궤적(500)을 만들어 그 궤적(500)을 프로빙할 수 있도록 제1프로브(233)과 제2프로브(243)의 이동을 제어할 수 있다. 이를 위해, 위치 제어 장치(140)는, 제1프로브(233)과 제2프로브(243)의 이동 좌표를 제어하는 제어 정보를 출력한다.
제1프로브(233)과 제2프로브(243)는, 위치 제어 장치(140)에 출력된 제어 정보에 따라 이동하면서 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 발생된 신호(Sp)를 수신하여 이를 신호 분석기(120)로 출력한다. 이때 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이 RF 스위치(405)에 의해 신호분석기(120)는 제1스캐너부(230)의 제1프로브(233)로부터 스캐닝 대상체(10)의 일면에서 발생된 신호(Sp)를 수신하였다가 제2스캐너부(240)의 제2프로브로부터 스캐닝 대상체(10)의 타면에서 발생된 신호(Sp)를 수신할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템에서, 스캐닝 대상체의 양면에 대한 3차원 이미지들과 스캐닝 대상체의 양면에서 발생한 신호에 대한 3차원 이미지들을 중첩하여 스캐닝 대상체의 양면 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과들을 출력하는 것을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 전술한 컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 제1카메라부(231)와 제2카메라부(241) 각각의 둘 이상의 카메라(111) 각각에서 출력된 영상 데이터로부터 만들어진 3차원 영상 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10) 상의 (x, y) 좌표값과 스캐닝 대상체(10)의 높낮이 정보에 해당하는 z축 좌표값을 포함하는 3차원 좌표값에 해당하는 (x, y, z) 좌표값을 획득하고, 이렇게 획득된 (x, y, z) 좌표값을 토대로, 스캐닝 대상체(10)의 양면에 대한 3차원 이미지들(610a, 610b)을 만들어낼 수 있다.
컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 프로브(112)에서 수신된 신호에 대한 신호 분석 데이터를 토대로, 스캐닝 대상체(10)의 양면 상의 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 획득하고, 획득된 (x, y) 좌표값별 신호 세기 정보를 z 좌표값으로 하여, 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 발생하는 신호에 대한 (x, y, z) 좌표값을 획득하고, 이렇게 획득된 (x, y, z) 좌표값을 토대로, 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지들(620a, 620b)을 만들어낼 수 있다.
컨트롤러(130)는, 내부에 포함된 비전 엔진(Vision Engine)을 통해, 스캐닝 대상체(10)의 양면에 대한 3차원 이미지들(610a, 610b)와 스캐닝 대상체(10)의 양면에서 발생하는 신호에 대한 3차원 이미지들(620a, 620b)를 중첩하여, 스캐닝 대상체(10)의 양면 상의 3차원 신호 발생 분포의 산출 결과들(630a, 630b)을 각각 생성하여 출력할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 스캐너 시스템(100)과 이에 포함된 구성들, 그리고, 양면 스캐닝 방법을 설명하였다.
이를 통해, 전자 부품, 인쇄회로기판, 전자 장치 등에서 전자파 등의 신호를 양방에서 정확하게 파악할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
전술한 실시예에서 거치부가 바닥 및/또는 천장에 형성된 슬롯인 것으로 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않고 거치부는 스캐닝 대상체를 돌출하여 거치할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 양면 스캐너 시스템
110: 양면 스캐너
120: 신호 분석기
130: 컨트롤러

Claims (12)

  1. 바닥부, 좌벽부, 좌천장부, 우벽부 및 우천장부로 구성되고 상기 바닥부와 상기 좌천장부 양측으로 제1레일이 형성되고 및 상기 바닥부와 상기 우천장부 양측으로 제2레일이 형성되는 몸체;
    상기 몸체의 바닥부에 형성되는 거치부;
    상기 거치부에 거치된 스캐닝 대상체의 일면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제1카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 일면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 발생하는 신호를 수신하는 제1프로브부를 포함하는 제1스캐너부;
    상기 거치부에 거치된 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 촬영하여 영상 데이터들을 출력하는 제2카메라부와 상기 스캐닝 대상체의 타면 위를 이동하면서 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 발생하는 신호를 수신하는 제2프로브부를 포함하는 제2스캐너부;
    상기 제1스캐너부와 상기 제2스캐너부에서 출력된 신호를 토대로 신호 분석 처리를 수행하여 신호 분석 데이터를 출력하는 신호 분석기; 및
    상기 제1카메라부와 상기 제2카메라부 각각에서 출력된 영상 데이터들과 상기 신호 분석기에서 출력된 상기 신호 분석 데이터들에 근거하여, 상기 스캐닝 대상체 상의 양면의 신호 발생 분포를 산출하여 출력하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 제1프로브부는 상기 스캐닝 대상체의 일면에서 발생하는 신호를 수신하는 제1프로브를 포함하고,
    상기 제2프로브부는 상기 스캐닝 대상체의 타면에서 발생하는 신호를 수신하는 제2프로브를 포함하며,
    상기 제1스캐너부는 상기 제1프로브를 홀딩하며 상기 제1프로브를 X축 방향으로 이동하는 제1프로브 홀더와 상기 제1프로브 홀더를 거치하고 상기 제1프로브 홀더를 Z축 방향으로 이동하는 제1프로브 거치대, 상기 제1프로브 거치대를 Y축 방향으로 이동하는 제1이동부재를 포함하고,
    상기 제2스캐너부는 상기 제2프로브를 홀딩하며 상기 제1프로브를 X축 방향으로 이동하는 제2프로브 홀더와 상기 제2프로브 홀더를 거치하고 상기 제2프로브 홀더를 Z축 방향으로 이동하는 제2프로브 거치대, 상기 제2프로브 거치대를 Y축 방향으로 이동하는 제2이동부재를 포함하며,
    상기 제1프로브가 상기 스캐닝 대상체의 일면 위를 이동하도록 제어하고, 상기 제2프로브가 상기 스캐닝 대상체의 타면 위를 이동하도록 제어하는 위치 제어 장치를 더 포함하고,
    상기 위치 제어 장치는 궤적을 만들고 상기 궤적에 따라 상기 제1프로브 및 상기 제2프로브의 이동을 제어하며,
    상기 거치부는 상기 스캐닝 대상체의 일면이 상기 제1스캐너부를 향하도록 거치하고 상기 스캐닝 대상체의 타면이 상기 제2스캐너부를 향하도록 거치하고,
    상기 제1이동부재는 상기 제1레일에 레일 결합하고,
    상기 제2이동부재는 상기 제2레일에 레일 결합하는 것을 특징으로 하는 양면 스캐너 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치 제어 장치는 상기 스캐닝 대상체의 일면과 나란한 XY평면 및 상기 스캐닝 대상체의 일면과 수직한 Z축으로 상기 제1프로브의 위치를 제어하고, 상기 스캐닝 대상체의 타면과 나란한 XY평면 및 상기 스캐닝 대상체의 타면과 수직한 Z축으로 상기 제2프로브의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 양면 스캐너 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1프로브와 상기 제2프로브가 수신한 신호를 증폭하여 출력하는 신호 증폭기를 더 포함하는 양면 스캐너 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    전자적 제어에 따라 상기 신호 분석기를 상기 제1스캐너부와 상기 제2스캐너부 중 하나와 선택적으로 연결하는 RF 스위치를 더 포함하는 양면 스캐너 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 대상체는,
    전자부품이 실장된 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 양면 스캐너 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1카메라부는 둘 이상의 카메라들을 포함하고, 상기 제2카메라부는 둘 이상의 카메라들을 포함하고,
    상기 제1카메라부와 상기 제2카메라부로부터 수신한 영상데이터를 이용하여 3차원 영상과, 상기 신호분석기로부터 수신한 신호 분석 데이터를 이용하여 신호 분석 결과를 표시하는 표시장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 스캐너 시스템.
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