KR101828536B1 - 패널 검사 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 패널 검사 방법이 개시된다. 이 방법은 단계들 (a) 및 (b)를 포함한다. 단계 (a)에서는, 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상이 찾아진다. 단계 (b)에서는, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나가 사용되어, 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지가 판정된다.
Description
본 발명은, 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치에 관한 것이다.
서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 대표적 예로서 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 디스플레이 패널을 들 수 있다.
이와 같은 패널의 제조 과정에 있어서, 패널 상에서 스크래치(scratch)와 같은 물리적 결함이 발생될 수 있다. 이러한 결함을 검사하기 위하여, 종래에는, 패널에 대한 촬영 영상을 얻은 후, 촬영 영상에서의 휘도의 분산 값에 따라 결함 여부를 판정하였다. 즉, 촬영 영상에서의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면 해당 패널을 불합격 처리하였다.
하지만, 상기와 같은 종래의 패널 검사 방법에 의하면, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 경우가 자주 발생되고 있다. 이러한 문제점은 패널의 생산성 저하의 큰 원인이 되고 있다.
물론, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 휘도의 분산 값에 대한 기준 설정 값을 보다 높일 경우, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있음에도 불구하고 합격 처리되는 심각한 문제점이 발생될 것이다.
따라서, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 문제점은, 휘도의 분산 값에 대한 기준 설정 값과 무관하고, 보다 근본적인 대책을 필요로 하고 있다.
본 발명의 실시예는, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 횟수를 최소화할 수 있는, 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 패 널 검사 방법에 있어서, 단계들 (a) 및 (b)를 포함한다.
상기 단계 (a)에서는, 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상이 찾아진다.
상기 단계 (b)에서는, 상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나가 사용되어, 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지가 판정된다.
한편, 상기 단계 (a)에서 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값을 구하는 방법은,
상기 촬영 영상의 전체 영역이 복수의 부분 영역들로 구획됨;
상기 복수의 부분 영역들 각각에 대하여 휘도의 합산 결과 값들을 구함;
구해진 합산 결과 값들의 평균 값을 구함;
상기 평균 값에 대한 상기 합산 결과 값들 각각의 편차를 구함; 및
구해진 편차들의 합산 결과 값을 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값으로서 설정함;을 포함할 수도 있다.
또한, 상기 단계 (b)에서, 상기 이차 반사 영상이 존재하지 않으면 상기 발생 결함이 실제 결함으로 판정될 수도 있다.
또한, 상기 단계 (a)에서 상기 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾는 방법은,
상기 촬영 영상에서 배경 영역과 그렇지 않은 영역이 구분되도록, 상기 촬영 영상의 각각의 화소의 휘도에 대하여 문턱 값을 사용하여 이진화를 수행함; 및
상기 배경 영역이 아닌 영역에서, 설정 화소 개수 이상의 화소들이 연속적으로 인접되어 있으면, 해당 영역을 상기 발생 결함의 원래 영상의 영역 또는 이차 반사 영상의 영역으로서 설정함;을 포함할 수도 있다.
또한, 상기 단계 (a)에서, 화면상에서의 수직 위치 비교에 의하여 상기 발생 결함의 원래 영상이 설정되고, 나머지 적어도 한 개의 결함 영상이 이차 반사 영상으로서 설정될 수도 있다.
또한, 상기 단계 (b)에서, 복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우, 상기 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수도 있다.
또한, 상기 단계 (b)에서, 상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수도 있다.
또한, 상기 단계 (b)에서, 2 개의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우, 상기 원래 영상의 평균 휘도에 대한 상기 이차 반사 영상들의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수도 있다.
또한, 상기 단계 (b)에서, 3 개 이상의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우, 상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상들의 대표 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수도 있다.
그리고, 상기 단계 (b)에서, 상기 대표 영상은 상기 이차 반사 영상들 중에서 가장 큰 영상일 수도 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 패널 검사 장치에 있어서, 촬영부 및 결함 판정부를 포함한다.
상기 촬영부는 상기 패널의 상판 위에서 상기 패널을 촬영하여 상기 촬영 영상을 획득한다. 상기 결함 판정부는, 상기 촬영부로부터의 상기 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정한다.
여기에서, 상기 결함 판정부는,
상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾고,
상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여, 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정한다.
본 발명의 실시예의 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치에 의하면, 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 상기 설정 값보다 크더라도, 발생 결함의 원래 영상의 특성과 이차 반사 영상의 특성 차이를 이용하여, 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정할 수 있다. 즉, 발생 결함이 부유성 이물인 경우에 검사 대상 패널을 양품으로서 합격 처리할 수 있다.
따라서, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 횟수를 최소화할 수 있으므로, 패널의 생산성이 증배될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 패널 검사 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 결함 판정부에 채용된 패널 검사 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 패널 검사 방법의 근간이 되는 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제5 내지 제8 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 실제 결함들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 7은, 도 2의 단계 S203의 수행을 위하여, 촬영 영상의 전체 영역이 복수의 부분 영역들로 구획됨을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 2의 단계 S203의 상세 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 도 2의 단계 S211의 상세 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 단계 S901에 의하여 얻어진 이진화 영상을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 12는 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 또 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 결함 판정부에 채용된 패널 검사 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 패널 검사 방법의 근간이 되는 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제5 내지 제8 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 실제 결함들에 대한 실험 자료를 보여주는 도면이다.
도 7은, 도 2의 단계 S203의 수행을 위하여, 촬영 영상의 전체 영역이 복수의 부분 영역들로 구획됨을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 2의 단계 S203의 상세 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 9는 도 2의 단계 S211의 상세 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 10은 도 9의 단계 S901에 의하여 얻어진 이진화 영상을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 12는 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 또 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 패널 검사 장치를 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 패널 검사 장치의 검사 대상 패널은 서로 다른 재질의 하판(13l)과 상판(13u)이 결합된 패널(13) 예를 들어, 엘이디(LED : Light Emitting Diode) 디스플레이 패널이다.
본 실시예의 패널 검사 장치는, 검사 대상 패널(13)의 촬영 영상을 분석하여, 패널(13)에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 것으로서, 촬영부(101) 및 결함 판정부(102)를 포함한다.
촬영부(101)는 패널(13)의 상판(13u) 위에서 패널(13)을 촬영하여 촬영 영상을 획득한다. 결함 판정부(102)는, 촬영부(101)로부터의 촬영 영상을 분석하여, 패널(13)에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정한다.
패널(13)의 상판(13u)에 발생 결함(111)이 존재할 경우, 발생 결함(111)으로부터의 일차 반사 광(111r)에 의하여 촬영부(101)는 발생 결함(111)의 원래 영상을 포착할 수 있다. 뿐만 아니라, 서로 다른 재질의 하판(13l)이 상판(13u) 아래에 존재함으로 인하여, 이차 반사 영역(112)으로부터의 이차 반사 광(112r)에 의하여 촬영부(101)는 발생 결함(111)의 이차 반사 영상도 포착할 수 있다.
본 실시예를 위한 실험에 의하면, 발생 결함(111)이 부유성 이물인 경우, 이차 반사 영상은 원래 영상처럼 한 개만 나타날 수 있고, 이차 반사 광(112r)의 산란으로 인하여 복수의 이차 반사 영상들이 나타남이 발견되었다.
이에 반하여, 발생 결함(111)이 상판(13u)에서의 스크래치(scratch)와 같은 실제 결함인 경우, 이차 반사 영상은 원래 영상처럼 한 개만 나타나거나 아니면 한 개도 나타나지 않음이 발견되었다.
또한, 발생 결함(111)이 부유성 이물인 경우, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 상당히 크게 나타남이 발견되었다.
이에 반하여, 발생 결함(111)이 상판(13u)에서의 스크래치(scratch)와 같은 실제 결함인 경우, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 상당히 적게 나타남이 발견되었다.
이에 따라, 본 실시예의 결함 판정부(102)는, 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 발생 결함(111)의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾고, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여, 발생 결함(111)이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정한다. 이와 관련된 검사 방법은 도 2 내지 12를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
따라서, 본 실시예의 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치에 의하면, 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크더라도, 발생 결함(111)의 원래 영상의 특성과 이차 반사 영상의 특성 차이를 이용하여, 발생 결함(111)이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정할 수 있다. 즉, 발생 결함(111)이 부유성 이물인 경우에 검사 대상 패널을 양품으로서 합격 처리할 수 있다.
따라서, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 횟수를 최소화할 수 있으므로, 패널의 생산성이 증배될 수 있다.
도 2는 도 1의 결함 판정부(102)에 채용된 패널 검사 방법을 보여준다. 도 2 및 1을 참조하여, 결함 판정부(102)에 채용된 패널 검사 방법을 설명하면 다음과 같다.
어느 한 검사 대상 패널(13)의 촬영 영상이 촬영부(101)로부터 결함 판정부(102)에 입력되었으면(단계 S201), 결함 판정부(102)는 촬영 영상의 휘도의 분산 값을 구한다(단계 S203). 이 단계 S203에 대해서는 도 7 및 8을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크지 않으면, 결함 판정부(102)는 검사 대상 패널(13)에 대하여 결함이 발생되지 않은 양품으로서 합격 판정을 내린다(단계 S219).
촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 검사 대상 패널(13)에 어떠한 결함(111)이 발생되었으므로, 결함 판정부(102)는 아래의 단계들 S211 내지 S221의 정밀 조사 과정을 수행한다.
단계 S211에 있어서, 결함 판정부(102)는 발생 결함(111)의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾는다. 이 단계 S211에 대해서는 도 9 및 10을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
여기에서, 이차 반사 영상이 존재하지 않으면, 결함 판정부(102)는 검사 대상 패널(13)에 대하여 실제 결함이 발생된 불량품으로서 불합격 판정을 내린다(단계들 S213 및 S221). 왜냐하면, 이차 반사 영상이 존재하지 않은 경우는, 발생 결함(111)이 상판(13u)에서의 스크래치(scratch)와 같은 실제 결함인 경우에만 해당되기 때문이다. 즉, 발생 결함(111)이 부유성 이물인 경우, 적어도 1 개의 이차 반사 영상이 나타난다.
단계 S213에서 이차 반사 영상이 존재하는 경우, 결함 판정부(102)는 보다 정밀한 검사를 위하여 단계들 S215 내지 S221을 수행한다.
단계 S215에 있어서, 결함 판정부(102)는, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여, 발생 결함(111)이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정한다. 이 단계 S215에 대해서는 도 11 및 12를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
상기 단계 S215에서의 판정 결과, 발생 결함(111)이 부유성 이물이면 결함 판정부(102)는 검사 대상 패널에 대하여 합격 판정을 내린다(단계들 S217 및 S219).
상기 단계 S215에서의 판정 결과, 발생 결함(111)이 실제 결함이면 결함 판정부(102)는 검사 대상 패널에 대하여 불합격 판정을 내린다(단계들 S217 및 S221).
상기 단계들 S201 내지 S221은 종료 신호가 발생될 때까지 반복적으로 수행된다(단계 S231).
도 3은 도 2의 패널 검사 방법의 근간이 되는 실험 결과를 보여준다.
도 4는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여준다. 도 4에서, 참조 부호 401, 411, 421, 및 431은 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 402, 412, 422, 및 432는 이진화 영상을 각각 가리킨다. 이하, 이진화 영상이란, 보다 정확하게 결함 영상을 검출하기 위하여, 촬영 영상의 각각의 화소의 휘도에 대하여 문턱 값이 사용되어 이진화가 수행된 결과의 영상을 의미한다. 참조 부호 402a, 412a, 422a, 및 432a는 부유성 이물의 원래 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 402b, 412b, 412c, 412d, 422b, 및 432b는 부유성 이물의 이차 반사 영상을 각각 가리킨다.
도 5는 도 3의 실험 결과와 관련하여 제5 내지 제8 부유성 이물들에 대한 실험 자료를 보여준다. 도 5에서, 참조 부호 501, 511, 521, 및 531은 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 502, 512, 522, 및 532는 이진화 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 502a, 512a, 522a, 및 532a는 부유성 이물의 원래 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 502b, 502c, 502d, 512b, 522b, 및 532b는 부유성 이물의 이차 반사 영상을 각각 가리킨다.
도 6은 도 3의 실험 결과와 관련하여 제1 내지 제4 실제 결함들에 대한 실험 자료를 보여준다. 도 6에서, 참조 부호 601, 611, 621, 및 631은 실제 결함이 존재하는 패널의 촬영 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 602, 612, 622, 및 632는 이진화 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 602a, 612a, 622a, 및 632a는 실제 결함의 원래 영상을 각각 가리킨다. 참조 부호 602b, 612b, 622b, 및 632b는 실제 결함의 이차 반사 영상을 각각 가리킨다.
도 3 내지 6을 참조하여, 본 실시예의 근간이 되는 실험 결과를 설명하면 다음과 같다.
수직 위치(301)와 관련된 영상 특성에 있어서, 부유성 이물의 경우(도 4 및 5 참조), 원래 영상(402a, 412a, 422a, 432a, 502a, 512a, 522a, 또는 532a)은 화면상에서 상대적으로 높은 위치에서 나타나고, 이차 반사 영상(402b, 412b, 412c, 412d, 422b, 432b, 502b, 502c, 502d, 512b, 522b, 또는 532b)은 화면상에서 상대적으로 낮은 위치에서 나타난다. 따라서, 이러한 특성에 따라, 부유성 이물의 원래 영상과 이차 반사 영상을 구별할 수 있다. 물론, 수직 위치(301)와 관련된 부유성 이물의 영상 특성은 촬영부(도 1의 101)의 위치에 따라 변할 수 있다.
수직 위치(301)와 관련된 영상 특성에 있어서, 스크래치(scratch)와 같은 실제 결함의 경우(도 6 참조), 부유성 이물의 경우와 같은 특성을 가진다. 부언하면, 원래 영상(602a, 612a, 622a, 또는 632a)은 화면상에서 상대적으로 높은 위치에서 나타나고, 이차 반사 영상(602b, 612b, 622b, 또는 632b)은 화면상에서 상대적으로 낮은 위치에서 나타난다. 따라서, 이러한 특성에 따라, 실제 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상을 구별할 수 있다. 물론, 수직 위치(301)와 관련된 영상 특성은 촬영부(도 1의 101)의 위치에 따라 변할 수 있다.
개수(302)와 관련된 영상 특성에 있어서, 부유성 이물의 경우(도 4 및 5 참조), 원래 영상(402a, 412a, 422a, 432a, 502a, 512a, 522a, 또는 532a)은 화면상에서 한 개만 나타나지만, 이차 반사 영상(402b, 412b, 412c, 412d, 422b, 432b, 502b, 502c, 502d, 512b, 522b, 또는 532b)은 화면상에서 적어도 한 개가 나타남이 발견되었다. 예를 들어, 제2 부유성 이물의 영상(411)에서는 3 개의 이차 반사 영상들(412b, 412c, 412d)이 나타나고, 제5 부유성 이물의 영상(501)에서도 3 개의 이차 반사 영상들(502b, 502c, 및 502d)이 나타난다.
이에 대하여, 스크래치(scratch)와 같은 실제 결함의 경우(도 6 참조), 원래 영상(602a, 612a, 622a, 또는 632a)은 화면상에서 한 개만 나타나지만, 이차 반사 영상(602b, 612b, 622b, 또는 632b)은 한 개만 나타나거나 나타나지 않을 수도 있음이 발견되었다.
따라서, 이러한 개수 특성에 따라, 발생 결함의 이차 반사 영상들이 복수 개이면 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수 있다. 또한, 발생 결함의 이차 반사 영상들이 나타나지 않으면 발생 결함이 실제 결함으로서 판정될 수 있다.
투과성 이물이나 투과성 실제 결함의 평균 휘도(303a)와 관련된 영상 특성에 있어서, 부유성 이물의 경우(도 4 및 5 참조), 원래 영상(402a, 432a, 502a, 522a, 또는 532a)의 평균 휘도는 상대적으로 낮지만, 이차 반사 영상(402b, 432b, 502b, 502c, 502d, 522b, 또는 532b)의 평균 휘도는 상대적으로 높다는 사실이 발견되었다.
이에 대하여 투과성 실제 결함의 경우(도 6 참조), 원래 영상(602a, 612a, 622a, 또는 632a)의 평균 휘도는 중간 정도이고, 이차 반사 영상(602b, 612b, 622b, 또는 632b)의 평균 휘도도 중간 정도임이 발견되었다. 즉, 투과성 실제 결함의 경우, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 상대적으로 적다는 사실이 발견되었다.
비투과성 이물의 평균 휘도(303b)와 관련된 영상 특성에 있어서, 원래 영상(412a, 422a, 또는 512a)의 평균 휘도는 상대적으로 높지만, 이차 반사 영상(412b, 412c, 412d, 422b, 또는 512b)의 평균 휘도는 상대적으로 낮다는 사실이 발견되었다.
참고로, 비투과성 실제 결함은 존재하지 않는다고 보아도 무방하므로 N/A(Not Applicable)로 설정되었다.
따라서, 평균 휘도(303a, 303b)와 관련된 영상 특성을 정리하면 다음과 같다.
부유성 이물의 경우, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 상대적으로 크다. 이에 반하여 실제 결함의 경우, 원래 영상의 평균 휘도와 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 상대적으로 적다.
따라서, 평균 휘도(303a, 303b)와 관련된 영상 특성은 다음과 같이 이용될 수 있음이 확인되었다.
발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면 발생 결함이 부유성 이물로서 판정될 수 있다. 이에 반하여 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크지 않으면 발생 결함이 실제 결함으로서 판정될 수 있다.
도 7은, 도 2의 단계 S203의 수행을 위하여, 촬영 영상의 전체 영역(701)이 복수의 부분 영역들(A 내지 P)로 구획됨을 보여준다. 도 8은 도 2의 단계 S203의 상세 동작을 보여준다. 도 1, 7 및 8을 참조하여 단계 S203의 상세 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 결함 판정부(102)는 복수의 부분 영역들(A 내지 P) 각각에 대하여 휘도의 합산 결과 값들을 구한다(단계 S801).
다음에, 결함 판정부(102)는 구해진 합산 결과 값들의 평균 값을 구한다(단계 S803).
다음에, 결함 판정부(102)는 상기 평균 값에 대한 상기 합산 결과 값들 각각의 편차를 구한다(단계 S805).
그리고, 결함 판정부(102)는 구해진 편차들의 합산 결과 값을 촬영 영상의 휘도의 분산 값으로서 설정한다(단계 S805).
상기와 같은 분산 값 설정 방법의 수학식은 잘 알려져 있으므로 그 설명이 생략된다.
도 9는 도 2의 단계 S211의 상세 동작을 보여준다. 도 10은 도 9의 단계 S901에 의하여 얻어진 이진화 영상을 보여준다. 도 10의 이진화 영상은 설명을 위한 간략한 예에 불과하며 실제 매우 많은 화소들이 존재한다. 도 1, 9 및 10을 참조하여 단계 S211의 상세 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 결함 판정부(102)는, 촬영 영상에서 배경 영역과 그렇지 않은 영역이 구분되도록, 상기 촬영 영상의 각각의 화소의 휘도에 대하여 문턱 값을 사용하여 이진화를 수행한다(단계 S901). 도 10에서 참조 부호 1001은 이진화 영상을, 그리고 1001A 및 1001B는 배경 영역이 아닌 영역을 가리킨다.
다음에, 결함 판정부(102)는, 배경 영역이 아닌 영역(1001A 또는 1001B)에서, 설정 화소 개수 이상의 화소들이 연속적으로 인접되어 있으면, 해당 영역을 발생 결함의 원래 영상의 영역 또는 이차 반사 영상의 영역으로서 설정한다(단계 S903).
도 10을 예를 들어 설명하면, 참조 부호 1001A의 영역에 있어서, 배경 영역이 아닌 영역으로서, 설정 화소 개수 이상의 화소들이 연속적으로 인접되어 있으므로, 발생 결함의 원래 영상의 영역 또는 이차 반사 영상의 영역으로서 설정된다.
또한, 참조 부호 1001B의 영역에 있어서, 배경 영역이 아닌 영역이지만, 설정 화소 개수 이상의 화소들이 연속적으로 인접되어 있지 않으므로, 발생 결함의 원래 영상의 영역 또는 이차 반사 영상의 영역으로서 설정되지 않는다.
다음에, 결함 판정부(102)는 상기 단계 S903에 의하여 설정된 영상 개수가 한 개 뿐인지를 판단한다(단계 S905).
설정된 영상 개수가 한 개 뿐이면, 결함 판정부(102)는 해당 영상을 발생 결함의 원래 영상으로서 설정한다(단계 S907). 이 경우, 이차 반사 영상이 존재하지 않으므로 발생 결함은 실제 결함이 된다. 이에 따라, 도 2의 단계들 S213 및 S221에 의하여 검사 대상 패널이 불합격으로 판정된다.
설정된 영상 개수가 복수 개이면, 결함 판정부(102)는 화면상에서의 수직 위치 비교에 의하여 상기 발생 결함의 원래 영상을 설정한다(단계 S909). 또한, 결함 판정부(102)는 나머지 적어도 한 개의 결함 영상을 이차 반사 영상으로서 설정한다(단계 S911).
도 11은 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 일 예를 보여준다. 도 1 및 11을 참조하여 단계 S215의 상세 동작의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 결함 판정부(102)는 검사 대상 영상에서 복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S1101).
복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 부유성 이물로서 판정한다(단계들 S1101 및 S1107). 예를 들어, 발생 결함이 도 4의 제2 영상(411) 또는 도 5의 제5 영상(501)에 해당되는 경우, 발생 결함은 부유성 이물로서 판정된다.
복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하지 않은 경우, 결함 판정부(102)는, 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 큰지의 여부를 판단한다(단계 S1103).
발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 부유성 이물로서 판정한다(단계들 S1103 및 S1107).
그리고, 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크지 않으면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 실제 결함으로서 판정한다(단계들 S1103 및 S1105).
도 11의 예에서는 설정 값이 하나이지만, 설정 값을 서로 다르게 하고, 그 중간 범위에 해당되는 패널이 별도로 더욱 정밀하게 검사될 수도 있다.
도 12는 도 2의 단계 S215의 상세 동작의 또 다른 예를 보여준다. 도 1 및 12를 참조하여 단계 S215의 상세 동작의 또 다른 예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 결함 판정부(102)는 검사 대상 영상에서 복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S1201).
검사 대상 영상에서 복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하지 않은 경우, 결함 판정부(102)는 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 큰지의 여부를 판단한다(단계 S1203).
발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 부유성 이물로서 판정한다(단계들 S1203 및 S1213).
발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크지 않으면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 실제 결함으로서 판정한다(단계들 S1203 및 S1205).
상기 단계들 S1203, S1205, 및 S1213에서 설정 값이 하나이지만, 설정 값을 서로 다르게 하고, 그 중간 범위에 해당되는 패널이 별도로 더욱 정밀하게 검사될 수도 있다.
한편, 상기 단계 S1201에서 복수 개의 이차 반사 영상들이 존재한다고 판단되면, 결함 판정부(102)는 이차 반사 영상들의 개수를 판단한다(단계 S1207).
상기 단계 S1207에서 이차 반사 영상들의 개수가 2 개이면, 결함 판정부(102)는 발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 2 개의 이차 반사 영상들의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 큰지의 여부를 판단한다(단계 S1209).
발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 2 개의 이차 반사 영상들의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 부유성 이물로서 판정한다(단계들 S1209 및 S1213).
발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 2 개의 이차 반사 영상들의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크지 않으면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 실제 결함으로서 판정한다(단계들 S1209 및 S1205).
상기 단계들 S1209, S1205, 및 S1213에서 설정 값이 하나이지만, 설정 값을 서로 다르게 하고, 그 중간 범위에 해당되는 패널이 별도로 더욱 정밀하게 검사될 수도 있다.
한편, 상기 단계 S1207에서 도 4의 제2 영상(411) 또는 도 5의 제5 영상(501)처럼 이차 반사 영상들의 개수가 3 개 이상이면, 결함 판정부(102)는 발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 대표적인 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 큰지의 여부를 판단한다(단계 S1211).
본 실시예의 경우, 대표 영상은 이차 반사 영상들 중에서 가장 큰 영상이다. 예를 들어, 도 4의 제2 영상(411)의 이차 반사 영상들에 있어서 제1 이차 반사 영상의 영역(412b)이 대표 영상의 영역이다. 또한, 도 5의 제5 영상(501)의 이차 반사 영상들에 있어서 제1 이차 반사 영상의 영역(502b)이 대표 영상의 영역이다.
물론, 결함 판정부(102)의 처리 속도가 상대적으로 빠를 경우, 대표적인 이차 반사 영상의 평균 휘도만이 사용되지 않지 않고 모든 이차 반사 영상들의 평균 휘도가 사용될 수도 있다.
다음에, 발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 대표적인 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 부유성 이물로서 판정한다(단계들 S1211 및 S1213).
발생 결함의 원래 영상의 평균 휘도와 대표적인 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크지 않으면, 결함 판정부(102)는 발생 결함을 실제 결함으로서 판정한다(단계들 S1211 및 S1205).
상기 단계들 S1211, S1205, 및 S1213에서 설정 값이 하나이지만, 설정 값을 서로 다르게 하고, 그 중간 범위에 해당되는 패널이 별도로 더욱 정밀하게 검사될 수도 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 패널 검사 방법 및 이 방법을 채용한 패널 검사 장치에 의하면, 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크더라도, 발생 결함의 원래 영상의 특성과 이차 반사 영상의 특성 차이를 이용하여, 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정할 수 있다. 즉, 발생 결함이 부유성 이물인 경우에 검사 대상 패널을 양품으로서 합격 처리할 수 있다.
따라서, 검사 대상 패널이 실제 결함을 가지고 있지 않음에도 불구하고 불합격 처리되는 횟수를 최소화할 수 있으므로, 패널의 생산성이 증배될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
복합 재질의 단판 패널의 검사 장치에 이용될 가능성이 크다.
101 : 촬영부, 102 : 결함 판정부,
111 : 발생 결함, 112 : 이차 반사 영역,
111r : 일차 반사 광, 112r : 이차 반사 광,
13 : 패널, 13u : 상판,
13l : 하판, 301 : 수직 위치,
302 : 영상 개수, 303a, 303b : 평균 휘도,
401, 411, 421, 431 : 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상,
402, 412, 422, 432 : 이진화 영상,
402a, 412a, 422a, 432a : 부유성 이물의 원래 영상,
402b, 412b, 412c, 412d, 422b, 432b : 부유성 이물의 이차 반사 영상,
501, 511, 521, 531 : 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상,
502, 512, 522, 532 : 이진화 영상,
502a, 512a, 522a, 532a : 부유성 이물의 원래 영상,
502b, 502c, 502d, 512b, 522b, 532b : 부유성 이물의 이차 반사 영상,
601, 611, 621, 631 : 실제 결함이 존재하는 패널의 촬영 영상,
602, 612, 622, 632 : 이진화 영상,
602a, 612a, 622a, 632a : 실제 결함의 원래 영상,
602b, 612b, 622b, 632b : 실제 결함의 이차 반사 영상,
701 : 패널 촬영 영상, A 내지 P : 부분 영역들,
1001 : 이진화 영상,
1001A, 1001B : 배경 영역이 아닌 영역.
111 : 발생 결함, 112 : 이차 반사 영역,
111r : 일차 반사 광, 112r : 이차 반사 광,
13 : 패널, 13u : 상판,
13l : 하판, 301 : 수직 위치,
302 : 영상 개수, 303a, 303b : 평균 휘도,
401, 411, 421, 431 : 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상,
402, 412, 422, 432 : 이진화 영상,
402a, 412a, 422a, 432a : 부유성 이물의 원래 영상,
402b, 412b, 412c, 412d, 422b, 432b : 부유성 이물의 이차 반사 영상,
501, 511, 521, 531 : 부유성 이물이 존재하는 패널의 촬영 영상,
502, 512, 522, 532 : 이진화 영상,
502a, 512a, 522a, 532a : 부유성 이물의 원래 영상,
502b, 502c, 502d, 512b, 522b, 532b : 부유성 이물의 이차 반사 영상,
601, 611, 621, 631 : 실제 결함이 존재하는 패널의 촬영 영상,
602, 612, 622, 632 : 이진화 영상,
602a, 612a, 622a, 632a : 실제 결함의 원래 영상,
602b, 612b, 622b, 632b : 실제 결함의 이차 반사 영상,
701 : 패널 촬영 영상, A 내지 P : 부분 영역들,
1001 : 이진화 영상,
1001A, 1001B : 배경 영역이 아닌 영역.
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- 서로 다른 재질의 하판과 상판이 결합된 패널의 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 패널 검사 장치에 있어서,
상기 패널의 상판 위에서 상기 패널을 촬영하여 상기 촬영 영상을 획득하는 촬영부; 및
상기 촬영부로부터의 상기 촬영 영상을 분석하여, 상기 패널에 실제 결함이 존재하는지의 여부를 판정하는 결함 판정부;를 포함하고,
상기 결함 판정부는,
상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값이 설정 값보다 크면, 발생 결함의 일차 반사 영상으로서의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾고,
상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이, 및 찾아진 이차 반사 영상의 개수, 중에서 적어도 어느 하나를 사용하여, 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정하는, 패널 검사 장치. - 제11항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값을 구함에 있어서,
상기 촬영 영상의 전체 영역이 복수의 부분 영역들로 구획되어 있는 상태에서,
상기 복수의 부분 영역들 각각에 대하여 휘도의 합산 결과 값들을 구하고,
구해진 합산 결과 값들의 평균 값을 구하며,
상기 평균 값에 대한 상기 합산 결과 값들 각각의 편차를 구하여,
구해진 편차들의 합산 결과 값을 상기 촬영 영상의 휘도의 분산 값으로서 설정하는, 패널 검사 장치. - 제11항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정함에 있어서,
상기 이차 반사 영상이 존재하지 않으면 상기 발생 결함을 실제 결함으로서 판정하는, 패널 검사 장치. - 제11항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾음에 있어서,
상기 촬영 영상에서 배경 영역과 상기 배경 영역이 아닌 영역이 구분되도록, 상기 촬영 영상의 각각의 화소의 휘도에 대하여 문턱 값을 사용하여 이진화를 수행하고,
상기 배경 영역이 아닌 영역에서, 설정 화소 개수 이상의 화소들이 연속적으로 인접되어 있으면, 해당 영역을 상기 발생 결함의 원래 영상의 영역 또는 이차 반사 영상의 영역으로서 설정하는, 패널 검사 장치. - [청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]제14항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함의 원래 영상과 이차 반사 영상을 찾음에 있어서,
화면상에서의 수직 위치 비교에 의하여 상기 발생 결함의 원래 영상을 설정하고, 설정되지 않은 적어도 한 개의 결함 영상을 이차 반사 영상으로서 설정하는, 패널 검사 장치. - 제11항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정함에 있어서,
복수 개의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우, 상기 발생 결함을 부유성 이물로서 판정하는, 패널 검사 장치. - 제11항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정함에 있어서,
상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함을 부유성 이물로서 판정하는, 패널 검사 장치. - [청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]제17항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정함에 있어서,
2 개의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우,
상기 원래 영상의 평균 휘도에 대한 상기 이차 반사 영상들의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함을 부유성 이물로서 판정하는, 패널 검사 장치. - [청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]제17항에 있어서, 상기 결함 판정부가 상기 발생 결함이 실제 결함인지 부유성 이물인지를 판정함에 있어서,
3 개 이상의 이차 반사 영상들이 존재하는 경우,
상기 원래 영상의 평균 휘도와 상기 이차 반사 영상들 중에서 크기가 가장 큰 대표 영상의 평균 휘도의 차이가 설정 값보다 크면, 상기 발생 결함을 부유성 이물로서 판정하는, 패널 검사 장치. - 삭제
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