KR101865363B1 - Led 모듈 검사방법 및 led 모듈 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치에 관한 것이다. 이러한 LED 모듈 검사방법은 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈에 전류를 인가하는 (A)단계, 전류가 인가된 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 (B)단계, 검사영상 가운데 LED 소자가 위치하는 제1영역과 제1영역 이외의 제2영역으로 구분하고 제1영역의 조도값을 측정하는 (C)단계 및 제1영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 LED모듈의 불량여부를 판단하는 (D)단계를 포함한다. 그리고 LED 모듈 검사장치는 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈을 수용하는 프레임, 프레임에 설치되어 LED 모듈에 전류를 인가하는 프로브모듈, 프레임에 설치되며, 전류가 인가된 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 카메라모듈 및 검사영상 중 LED 소자가 위치하는 제1 영역과, 제1 영역 이외의 제2 영역으로 구분하고 제1 영역의 조도값을 측정하며, 제1 영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 LED 모듈의 불량 여부를 판단하는 연산모듈을 포함한다.

Description

LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치{Method for judging quality of LED module and Apparatus for judging quality of LED module}
본 발명은 LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 모듈의 불량여부를 신속하고 정확하게 판정하는 LED모듈 검사방법 및 LED모듈 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자인 LED(Light Emitting Diode)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 상에 밀집되어 LED 모듈로 제조된다. LED 모듈은 백열전구나 형광등과 같은 기존의 광원 보다 소형이고, 적은 전력으로 고휘도 빛을 낼 수 있다. 이러한 LED 모듈은 기존의 광원들을 대체하는 조명 및 각종 디스플레이 장치의 BLU(Back Light Unit) 등으로 많이 사용되고 있다.
하지만 LED 소자가 밀집되어 제조됨에 따라 LED 모듈은 인쇄회로기판의 배선상의 문제 및 열에 의해 각종 특성이 저하되는 문제를 비롯하여 출하된 후에 구동하면서 LED 소자의 발광 특성이 변동되는 진행성 불량의 문제들을 갖고 있다. 일 예로, LED 모듈은 고온환경에서 LED 소자 내부의 전기적인 배선에 문제가 발생되거나 기판에 땜납 된 납이 용융되어 LED 소자간 직접 접속되는 문제 및 LED 소자가 깜박거리는 문제 등을 갖고 있다.
따라서, LED 모듈이 출하되기 앞서 이러한 문제점들을 찾아내기 위한 검사 작업이 다양하게 진행되고 있다. 현재에는 복수 개의 LED 소자들에 전류를 인가하여 LED 소자에 관해 신뢰성 높은 자료를 얻을 수 있는 AGING 검사 공정 및 AGING 검사 공정 과정에서 빛의 세기를 측정하는 광학검사작업 등의 작업이 주로 진행되고 있다.
그러나, AGING 검사 공정은 많은 시간을 필요로 하여 단시간에 LED 모듈을 검사하여 출하시키기 어려운 문제가 있다. 더욱이, 이러한 검사 공정에서 소비되는 많은 시간은 LED 모듈 제작의 원가를 상승시키는 요인이 된다.
따라서, 이를 개선하기 위해 AGING 검사 공정과 같이 높은 신뢰성을 유지하면서도 단시간 내에 LED 소자를 검사할 수 있는 고온 점등 검사 방법 및 장치 개발이 필요로 하게 되었다.
대한민국 등록특허 10-1293255 (2013.07.30)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 고온 조건에서 빠르고 정확하게 LED 모듈에 대한 불량 여부를 자동으로 판별할 수 있는 LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 LED 모듈 검사방법은 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈에 전류를 인가하는 (A)단계, 전류가 인가된 상기 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 (B)단계, 상기 검사영상 가운데 상기 LED 소자가 위치하는 제1영역과 상기 제1영역 이외의 제2영역으로 구분하고 상기 제1영역의 조도값을 측정하는 (C)단계, 상기 제1영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 상기 LED모듈의 불량여부를 판단하는 (D)단계를 포함한다.
상기 기준조도값은, 정상적으로 동작하는 기준 LED 모듈에 전류를 인가하고 전류가 인가된 상기 기준 LED 모듈을 촬영하여 기준영상을 생성하고, 상기 기준영상에서 기준 LED 소자가 위치하는 영역의 조도값을 측정하여 산출할 수 있다.
상기 (C)단계는, 상기 제1영역을 복수 개의 픽셀로 분할하고 상기 픽셀의 명도값을 각각 산출하여, 상기 픽셀의 명도값의 합을 상기 제1영역의 조도값으로 결정할 수 있다.
상기 (D) 단계는, 상기 기준조도값 이상이 되는 상기 픽셀의 상기 명도값을 합산하여 필터링합산조도값을 산출하고, 상기 제1영역의 조도값 가운데 가장 낮은 영역을 최저조도영역으로 산출하며, 상기 최저조도영역 가운데 가장 높은 픽셀의 상기 명도값을 기준명도값으로 설정하여 상기 필터링합산조도값과 기준명도값을 비교해 상기 LED 모듈의 불량여부를 판단할 수 있다.
상기 (D)단계는, 상기 제1영역의 조도값 중 어느 하나라도 상기 기준조도값 미만인 경우 상기 LED 모듈을 불량으로 판별할 수 있다.
상기 (B)단계는, 일정 시간 내에 상기 LED 모듈을 복수 회 촬영하여 복수 개의 상기 검사영상을 생성하고, 상기 (D)단계는, 상기 복수 개의 상기 검사영상 중 상기 제1영역의 조도값이 상기 기준조도값 보다 낮은 경우 상기 LED 모듈에 플리커 현상이 발생하는 것으로 판단하여 상기 LED 모듈을 불량으로 판별할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 외부로부터 상기 LED 모듈을 인입하여 상기 LED 모듈을 기준온도범위로 가열하는 (A-1)단계를 더 포함하고, 상기 (D) 단계는, 상기 LED 모듈의 온도가 상기 기준온도범위를 벗어나면 불량으로 판별할 수 있다.
상기 (C)단계는, 상기 검사영상 전체를 복수 개의 픽셀로 분할하고 상기 픽셀 중 명도값이 상기 기준조도값 미만인 경우, 상기 검사영상에서 해당 픽셀을 삭제하고 상기 제1영역의 조도값을 측정할 수 있다.
그리고 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 LED 모듈 검사장치는 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈을 수용하는 프레임, 상기 프레임에 설치되어 상기 LED 모듈에 전류를 인가하는 프로브모듈, 상기 프레임에 설치되며, 전류가 인가된 상기 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 카메라모듈 및 상기 검사영상 중 상기 LED 소자가 위치하는 제1 영역과, 상기 제1 영역 이외의 제2 영역으로 구분하고 상기 제1 영역의 조도값을 측정하며, 상기 제1 영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 상기 LED 모듈의 불량 여부를 판단하는 연산모듈을 포함한다.
상기 LED 모듈의 하부에 위치하여 상기 LED 모듈을 가열하는 히팅모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 프레임에 설치되며, 전류가 인가된 상기 LED 모듈의 적외선 영상을 촬영하여 상기 LED 모듈의 온도를 측정하는 적외선 온도측정모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치는 LED 모듈의 인입부터 배출까지 여러 단계 공정을 짧은 시간 내로 진행하고, 짧은 공정 시간 내에서 LED 모듈의 플리커 현상을 비롯하여 LED 모듈의 불량 여부를 정확하게 판정할 수 있다. 더욱이, 단시간에 보다 정확한 검사가 가능하여 검사 공정의 작업 효율을 향상시키며 LED 모듈 품질의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 LED 모듈 검사장치의 내부구조를 확대한 확대도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 LED 모듈 검사장치의 작동도이다.
도 6은 도 1의 LED 모듈 검사장치에서 촬영한 검사영상에서 조도값을 측정한 영상을 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도7b는 도 6의 제1영역을 픽셀로 나누고, 각 픽셀에 명도값을 산출한 영상을 나타낸 도면이다.
도 9는 일정 시간 내에 검사영역을 복수 회 촬영한 검사영상들을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 명세서 상에 기술된 LED 소자는 전류를 인가하면 빛을 발산하는 하나의 단위소자를 의미한다. 그리고 LED 모듈은 적어도 하나의 LED 소자가 실장 되어 발광 기능을 갖는 부품의 집합을 의미한다. 따라서 LED 모듈은 하나의 LED 소자만을 포함하거나 복수 개의 LED 소자를 포함할 수 있으며 하나의 LED 소자만을 포함한 경우 LED 소자가 그대로 LED 모듈을 구성할 수도 있다. 아울러 명세서 전체에 걸쳐 기술된 LED 모듈의 불량을 검사하기 위한 모든 설명은 LED 모듈의 불량을 검사하기 위한 LED 모듈 검사방법 및 LED 모듈 검사장치에 그대로 적용될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사장치와 LED 모듈 검사방법에 대해 상세히 설명한다. 다만, 설명이 간결하고 명확해 질 수 있도록 LED 모듈 검사장치에 대해 상세히 설명한 후 이를 바탕으로 LED 모듈 검사방법에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 LED 모듈 검사장치의 내부구조를 확대한 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 모듈 검사장치(1)는 LED 모듈(A)에 전류를 인가하는 단계, LED 모듈(A)을 촬영하는 단계, 촬영영상의 영역을 구분하고 구분된 각각의 영역의 조도값을 측정하는 단계, 측정된 조도값과 기준조도값을 비교하여 LED모듈(A)의 불량여부를 판단하는 단계 등을 무인 자동화로 진행한다. 더욱이, 일련의 단계를 짧은 시간 내로 진행한다.
특히, LED 모듈 검사장치(1)는 짧은 시간 내에서 LED 모듈(A)의 전체적인 밝기에 의한 LED 모듈(A)의 불량 여부 또는 어느 하나의 LED 소자(a)의 낮은 조도 및 플리커(flicker) 현상 등에 의한 LED 모듈(A)의 불량 여부를 정확히 판정할 수 있다. 그리고, 작업자가 육안으로 LED 모듈(A)을 검사하는 작업을 배제시켜 LED 모듈(A)의 검사 공정 시간 단축 및 검사 공정의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
이러한 LED 모듈 검사장치(1)는 인입된 LED 모듈(A)을 고정하는 프레임(10), 프레임(10)에 설치되어 LED 모듈(A)에 전류를 인가하는 프로브모듈(20), 프레임(10)에 설치되어 LED 모듈(A)을 촬영하여 검사영상을 생성하는 카메라모듈(30), 기준조도값이 설정되고 촬영된 검사영상을 가공하여 LED 모듈(A)의 양품인지 불량품인지를 판단하는 연산모듈(40)을 포함한다. 또한, LED 모듈 검사장치(1)는 온도를 높여 고온 검사공정의 환경을 조성하는 히팅모듈(11), LED 모듈(A)을 히팅모듈(11)의 일측면으로 정렬시키는 푸싱모듈(12), LED 모듈(A)의 적외선 영상을 촬영하여 LED 모듈(A)의 온도를 측정하는 적외선 온도측정모듈(13) 및 LED 모듈(A)을 따라 이동해가며, LED 소자(a) 및 LED 모듈(A)의 자료를 획득하는 바코드모듈(14)등을 더 포함할 수 있다.
이하, LED 모듈 검사장치(1)가 포함하는 각 구성요소에 대해 상세히 설명하도록 한다.
프레임(10)은 LED 모듈 검사장치(1)의 몸체이다. 이러한 프레임(10)에 프로브모듈(20), 카메라모듈(30)과 연산모듈(40)이 설치된다. 그리고, 전원과 연결되어 온도가 가변되는 가열판(11a, 도3 참조)과 가열판(11a)을 승강시키는 실린더(11b)로 구성된 히팅모듈(11), 가열판(11a)에 놓인 LED 모듈(A)을 정렬시키는 푸싱모듈(12), 가열판(11a) 및 LED 모듈(A)의 온도를 측정하는 적외선 온도측정모듈(13), LED 모듈(A)의 자료를 획득하는 바코드모듈(14) 등의 구성모듈이 설치될 수 있다. 이렇듯 프레임(10)은 다양한 구성모듈이 설치되는 LED 모듈 검사장치(1)의 몸체가 될 수 있다.
이러한 프레임(10)은 복수 개의 구성부를 수용 가능할 수 있는 공간과 구성부의 작동을 허용하는 공간 등을 포함하는 하우징으로 형성될 수 있다. 일 예로, 프레임(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 상면부가 넓고 LED 모듈(A)을 용이하게 수용하여 컨베이어로 이동시킬 수 있는 평평한 공간을 포함하고, LED 소자(a)와 LED 모듈(A)의 자료를 획득하는 바코드모듈(14)이 LED 소자(a)와 LED 모듈(A)을 따라 이동할 수 있는 허용공간을 포함하는 하우징으로 형성될 수 있다. 이러한 프레임(10) 전면부에는 사용자가 조작 가능한 각종 버튼 등을 포함하는 조작부(15)와 검사 결과를 외부로 표시하는 표시부(16)가 형성될 수 있다.
표시부(16)에는 바코드모듈(14)에서 획득된 LED 모듈(A) 및 LED 소자(a)의 자료 그리고 연산모듈(40)에서 연산된 정보 및 적외선 온도측정모듈(13)에서 측정된 온도 등이 일목요연 하게 표시될 수 있다. 따라서, 작업자는 표시부(16)에 표시된 자료를 보며 LED 모듈 검사장치(1)를 매우 용이하게 조작할 수 있다.
그리고 프레임(10)의 주변에는 리플로어(S)와 버퍼(B)등의 장치들이 연결되어, 프레임(10)은 프레임(10)에 LED 모듈(A)을 인입하는 과정부터 LED 모듈(A)이 배출되는 과정까지 여러 과정들을 신속히 진행할 수 있다.
특히, 프레임(10)의 허용공간 안에서 상하 이동하는 실린더(11b)와 슬라이딩 이동하는 푸싱모듈(12)은 리플로어(S)로부터 인입된 LED 모듈(A)을 프레임(10)의 일측면으로 가지런히 배치시키고 히팅모듈(11)의 가열판(11a)은 LED 모듈(A)을 기준온도범위 즉, 178 내지 181℃로 가열하여 LED 모듈(A)이 고온의 환경에서 가지런히 배열된 상태로 검사가 진행될 수 있도록 한다.
프로브모듈(20)은 직류전류를 LED 모듈(A)에 인가하여 LED 소자(a)를 발광시킨다. 이러한 프로브모듈(20)은 외부전원에 접속되어 공급된 전력을 직류전류로 변환하는 전력변환장치를 포함할 수 있다. 따라서, 프로브모듈(20)은 LED 모듈(A)에 외부전원을 정류하여 일정한 크기의 직류전류를 지속적으로 공급할 수 있다. 이러한 프로브모듈(20)은 상하 이동하며 스위칭하여 LED 모듈(A)에 정격전류를 선택적으로 공급할 수 있다. 또한 LED 모듈(A)에 역방향 전류를 인가하여 선택적으로 LED 소자(a)의 제너 현상(Zener phenomena) 및 LED 소자(a) 내의 LED 보호용 제너 다이오드가 정상 작동 여부에 대한 검사를 진행할 수 있다.
카메라모듈(30)은 프레임(10)의 상단에 LED 모듈(A)의 발광면을 향해 배치된다. 이러한 카메라모듈(30)은 연산모듈(40)에 의해 설정된 촬영영역을 일정시간 동안 복수 회 촬영하고 촬영된 검사영상을 연산모듈(40)로 전송한다. 예를 들어, 카메라모듈(30)은 전원이 인가된 LED 모듈(A)을 1초당 30 내지 60프레임을 촬영하여 연산모듈(40)에 촬영된 검사영상을 순차적으로 전송한다.
연산모듈(40)은 전송된 검사영상(PA, 도 6참조) 가운데 LED 소자(a)가 위치하는 제1영역(PA1, 도 6참조)과 제1 영역(PA1) 이외의 제2영역(PA2, 도 6참조)으로 구분하고 제1영역(PA1)의 조도값을 측정한다. 그리고 측정된 조도값을 기준조도값과 비교하여 LED 소자(a)의 플리커(flicker) 현상 및 LED 모듈(A)에 대한 불량 여부를 신속하게 판정한다. 더욱이, 연산모듈(40)은 구분된 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)을 복수 개의 픽셀(CE, 도 7a참조)로 분할하고, 각 픽셀(CE)의 명도값을 산출한다. 그리고 산출된 각 픽셀(CE)의 명도값을 합산하여 LED 소자(a)의 조도값 즉, 제1영역(PA1)의 조도값을 결정한다. 이를 통해 연산모듈(40)은 결정된 조도값과 기준조도값을 비교해가며 검사영상을 가공하여 LED 모듈의 불량 여부를 신속히 판정하게 된다. 이러한 검사영상을 가공하는 과정에 대해서는 구체적으로 후술하도록 한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 도 1의 LED 모듈 검사장치의 작동에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 LED 모듈 검사장치의 작동도이다.
LED 모듈 검사장치(1)는 리플로어(S)로부터 공급되는 LED 모듈(A)을 공급받는다. LED 모듈 검사장치(1)는 컨베이어로 공급된 LED 모듈(A)을 도시 되어 있지는 않지만 버퍼(B) 방향의 프레임(10) 전단에 설치된 스토퍼로 이동시킨다. 이후, 실린더(11b)로 LED 모듈(A)을 일정 높이로 상승시킨다. 이때 기준온도범위를 유지할 수 있도록 가열판(11a)으로 LED 모듈(A)을 가열시킨다. 그리고 푸싱모듈(12)을 이용해 LED 모듈(A)을 프레임(10)의 일측면으로 밀어 LED 모듈(A)을 가열판(11a) 상에 가지런히 배치시킨다. 이후, 프로브모듈(20)을 하강 시켜 LED 모듈(A)에 정격전류를 인가하여 LED 모듈(A)을 구동시킨다. 이때, 프로브모듈(20)에서 정격전류와 역방향의 전류를 인가하여 LED 소자(a) 내의 보호용 제너 다이오드를 검사 할 수도 있다.
그리고, 이러한 LED 모듈(A)의 구동 및 제너 현상을 파악한 후 카메라모듈(30)을 이용해 LED 모듈(A)의 검사영역을 촬영하며, 적외선 온도측정모듈(13)을 이용해 적외선 영상을 촬영해 LED 모듈(A)의 온도를 측정한다. 그 다음 바코드모듈(14)을 검사영역 안에서 이동시켜가며 LED 모듈(A)에 부착된 바코드를 읽어 각 LED 소자(a)와 LED 모듈(A)의 자료를 획득한다. 이때, 바코드모듈(14)의 이동은 연산모듈(40)에 설정된 값에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 바코드모듈(14)은 좌표축의 X축과 Y축 이동간격을 각각 설정하여 X축과 Y축을 이동해 가며 각 LED 소자(a)와 LED 모듈(A)의 바코드를 읽을 수 있다. 이와 같이 이동하는 바코드모듈(14)은 LED 모듈(A)의 모든 LED 소자(a) 또는 부분적인 LED 소자(a)에 관한 자료를 선택적으로 획득할 수 있다.
이러한 바코드모듈(14)이 모든 LED 모듈(A)의 자료 획득을 완료하면, LED 모듈 검사장치(1)는 프로브모듈(20)을 다시 상승시키고 히팅모듈(11)의 실린더(11b)를 하강시켜 프로브모듈(20)을 LED 모듈(A)과 분리시킨다. 그리고, 프레임(10) 전단에 설치된 스토퍼를 하강시켜 LED 모듈(A)을 버퍼(B)로 신속히 배출시킨다.
이러한 LED 모듈 검사장치(1)는 다양한 구성모듈로 진행되는 LED 모듈(A)이 인입부터 배출까지의 모든 검사 공정 시간을 18초 이내 시간 즉, 짧은 시간 안에서 진행시킨다. 특히, 짧은 검사 공정 내에서 카메라모듈(30)이 촬영한 검사영역의 조도값을 측정하고 설정된 기준조도값과 대소 비교하여 LED 모듈(A)의 불량 여부를 정확하게 판정한다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 검사영상에서 측정되는 조도값 및 명도값을 통한 LED 모듈의 불량 여부판정에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 6은 도 1의 LED 모듈 검사장치에서 촬영한 검사영상에서 조도값을 측정한 영상을 나타낸 도면이고, 도 7a 및 도7b는 도 6의 제1영역을 픽셀로 나누고, 각 픽셀에 명도값을 측정한 영상을 나타낸 도면이고, 도 9는 일정 시간 내에 검사영역을 복수 회 촬영한 검사영상들을 나타낸 도면이다.
우선, 본 명세서 상에서는 카메라모듈(30)이 검사영역에서 복수 개의 LED 모듈 가운데 제1 LED 모듈(1-1 내지 1-6) 내지 제3 LED 모듈(3-1 내지 3-6) 즉, 3 개의 LED 모듈을 나타내는 것은 설명의 편의상 나타낸 하나의 예일 뿐 이로써 한정되지 않으며, 검사영상의 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)에 나타난 명도값 및 조도값 또한 간결한 설명이 될 수 있도록 나타낸 하나의 예시값 일뿐 명도값이나 조도값이 이로써 한정되는 것은 아니다.
도 6에 도시된 바와 같이 카메라모듈(30)은 연산모듈(40)에 의해 설정된 영역 일 예로 3개의 LED 모듈(A) 즉 제1 LED 모듈(1-1 내지 1-6) 내지 제3 LED 모듈(3-1 내지 3-6)을 촬영하여 검사영상을 생성할 수 있다.
연산모듈(40)은 카메라모듈(30)에서 촬영된 검사영상을 LED 소자(a)가 위치하여, LED 소자(a)의 발광범위인 제1영역(PA1)과 제1영역(PA1)이외의 제2영역(PA2)으로 나눈다. 그리고 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)을 복수 개로 나눈 후, 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)의 조도값을 측정한다. 일 예로 연산모듈(40)은 제1영역(PA1) 가운데 제1 LED 소자(1-1a) 내지 제6 LED 소자(1-6a)의 조도를 측정하여 각각 12400cd, 13919cd, 155542cd, 13385cd 6545cd 및 14816cd 값을 나타낼 수 있다. 그리고, 제2영역(PA2) 가운데 제1 LED 소자(1-1a)의 인근에 있는 영역의 조도를 측정하여 각각 545cd, 515cd, 445cd, 465cd, 242cd 345cd 및 5cd 등의 값으로 나타낼 수 있다. 더욱이, 연산모듈(40)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)을 다시 일정한 크기의 픽셀(CE)로 나누어 각각의 픽셀(CE)의 명도값을 산출한다. 그리고 각 제1영역(PA1)의 픽셀(CE)에서 측정된 명도값을 합산하여 복수 개의 제1영역(PA1) 가운데 측정된 제1영역(PA1)의 조도값 가운데 가장 낮은 영역 예를 들어, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 제5 LED 소자(1-5a)를 최저조도영역(BA)으로 설정하고, 최저조도영역(BA) 가운데 가장 높은 픽셀(CE)의 명도값을 기준명도값(GB)으로 설정한다. 연산모듈(40)은 기준명도값(GB) 미만 또는 기준조도값 미만이 되는 픽셀(CE)을 삭제하여 검사영상을 필터링(Under-cut)한다. 여기서, 기준조도값은 정상적으로 동작하는 기준 LED 모듈에 전류를 인가하고 전류가 인가된 기준 LED 모듈을 촬영하여 기준영상을 생성하고, 기준영상에서 기준 LED 소자가 위치하는 영역의 조도값으로 산출된 값이 될 수 있다. 이때, 연산모듈(40)은 기준명도값(GB)또는 기준조도값 이상이 되는 각 LED 소자(a)의 픽셀(CE)의 명도값을 합산하여 각 LED 소자의 필터링합산조도값 및 LED 모듈(A)의 필터링합산조도값을 산출한 후, 다시 필터링합산조도값과 기준조도값을 대소 비교하여 필터링합산조도값이 기준조도값 보다 큰 경우 LED 모듈(A)을 양품으로 판정하고, 필터링합산조도값이 기준조도값 미만인 경우 LED 모듈(A)을 불량으로 판별한다.
또한, 연산모듈(40)은 카메라모듈(30)에서 전송되는 복수 개의 검사영상(PA) 가운데 일정한 주기로 복수 개의 검사영상의 조도값을 기준조도값과 대소 비교 하여, 어느 하나의 영상의 조도값이 기준조도값 보다 낮은 경우 LED 모듈에 플리커 현상이 발생하는 것으로 판단하여 LED 모듈(A)을 불량으로 판정할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 연산모듈(40)은 카메라모듈(30)에서 30장의 검사영상이 전송되면, 이러한 검사영상 가운데 일정한 간격으로 제1 검사영상(PA-1) 내지 제29 검사영상(PA-29)을 추출한다. 그리고, 추출된 각 검사영상의 조도값을 측정한 후 측정된 조도값과 기준조도값을 대소 비교해가며 어느 하나의 검사영상 일 예로 제17 검사영상(PA-17) 및 제21 검사영상(PA-21)의 조도값이 기준조도값 미만으로 측정되면 LED 모듈에서 플리커 현상이 발생하는 것으로 판정할 수 있다.
이를 통해, LED 모듈 검사장치(1)는 LED 모듈(A)의 전체적인 밝기와 LED 소자(a)의 각각의 밝기로 LED 소자(a)의 플리커(flicker) 현상과 LED 모듈(A)에 대한 불량 여부를 신속히 판정한다.
이하, 지금까지 설명한 LED 모듈(A)의 불량 여부를 검사하는 LED 모듈 검사장치(1)에 대한 설명을 바탕으로 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사방법에 대해 상세히 설명한다. LED 모듈 검사방법은 도 10의 순서도를 기준으로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 LED 모듈 검사방법을 도시한 순서도이다.
도 10을 참조하면, LED 모듈 검사방법은 적어도 하나의 LED 소자(a)가 실장된 LED 모듈(A)에 전류를 인가하는 (A)단계(S130), 전류가 인가된 LED 모듈(A)을 촬영하여 검사영상을 생성하는 (B)단계(S140), 검사영상 가운데 LED 소자(a)가 위치하는 제1영역(PA1)과 제1영역(PA1) 이외의 제2영역(PA2)으로 구분하고 제1영역(P1)의 조도값을 측정하는 (C)단계(S150), 제1영역(PA1)의 조도값과 기준조도값을 비교하여 LED모듈의 불량여부를 판단하는 (D)단계(S170-192)를 포함한다.
이와 같은 각 단계에 대해 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 우선, LED 모듈을 검사하는 공정은 LED 모듈(A)을 프레임(10)에 인입하여 검사하기 앞서 연산모듈(40)에 기준조도값을 설정하는 단계로 시작된다(S100). 여기서, 기준조도값은 정상적으로 동작하는 기준 LED 모듈에 전류를 인가하고 전류가 인가된 기준 LED 모듈을 촬영하여 생성된 영상을 기준으로 LED 소자가 위치한 영역의 조도값을 측정한 값이 될 수 있다. 이후, 적어도 하나의 LED 소자(a)가 실장된 LED 모듈(A)을 프레임(10)의 내부로 인입하고(S110), LED 모듈(A)을 기준온도범위로 가열한 후(S120), 전류를 인가하는 단계(S130)로 진행된다. S130단계 이후, LED 모듈을 촬영하는 단계(S140), 그리고 촬영된 검사영상을 제1영역(PA1)과 제2영역(PA2)으로 구분하고 구분된 각 영역을 복수 개의 픽셀(CE)로 구획하여 각 픽셀(CE)의 명도값을 산출하고, 산출된 명도값을 합산하여 각 영역의 조도값을 산출하는 단계로 진행된다(S150). 이후, 제1영역(PA1)의 픽셀(CE)에 산출된 명도값을 이용해 기준명도값(GB)을 산출하는 단계(S160)로 진행된다. S160 단계 이후, 픽셀(CE)의 명도값과 기준명도값 또는 제1영역(PA1)의 조도값과 기준조도값을 대소 비교하는 단계(S170)를 통해, 픽셀(CE)의 명도값과 제1영역(PA1)의 조도값이 비교되는 값 보다 미만인 영역 및 픽셀(CE)을 삭제하는 단계(S171)와 이상인 영역 및 픽셀(CE)을 유지하는 단계(S172)로 진행된다. 이와 같은 필터링 단계 이후, 각 제1영역(PA1)의 픽셀(CE)의 명도값 또는 모든 영역의 픽셀(CE)의 명도값을 합산하여 필터링합산조도값을 산출하는 단계(S180)로 진행된다. 계속해서, 필터링합산조도값과 기준명도값 또는 필터링합산조도값과 기준조도값을 대소 비교하는 단계(S190)를 통해 필터링합산조도값이 기준명도값 또는 기준조도값 미만인 경우 LED 모듈(A)을 불량으로 판정하는 단계(S191)와 이상인 경우 LED 모듈(A)을 양품으로 판정하는 단계(S192)로 진행된다. 이러한 LED 모듈(A)의 양불 판정 이후, LED 모듈(A)의 데이터를 저장하는 단계(S200)를 끝으로 LED 모듈 검사방법의 모든 일련의 진행 단계는 종료된다.
이와 같은 일련의 LED 모듈을 검사는 짧은 시간 내로 진행되면서도 LED 모듈의 불량 여부를 정확하게 판정한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: LED 모듈 검사장치
10: 프레임 11: 히팅모듈
12: 푸싱모듈 13: 적외선 온도측정모듈
14: 바코트모듈 15: 조작부
16: 표시부
20: 프로브모듈 30: 카메라모듈
40: 연산모듈
A: LED 모듈 a: LED 소자
PA1: 제1영역 PA2: 제2영역
S: 리플로어 B: 버퍼
BA: 최저명도영역 CE: 픽셀
GB: 기준명도값

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈에 전류를 인가하는 (A)단계;
    전류가 인가된 상기 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 (B)단계;
    상기 검사영상 가운데 상기 LED 소자가 위치하는 제1영역과 상기 제1영역 이외의 제2영역으로 구분하고 상기 제1영역의 조도값을 측정하는 (C)단계; 및 상기 제1영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 상기 LED모듈의 불량여부를 판단하는 (D)단계를 포함하되,
    상기 (C)단계는, 상기 제1영역을 복수 개의 픽셀로 분할하고 상기 픽셀의 명도값을 각각 산출하여, 상기 픽셀의 명도값의 합을 상기 제1영역의 조도값으로 결정하며,
    상기 (D) 단계는, 상기 기준조도값 이상이 되는 상기 픽셀의 상기 명도값을 합산하여 필터링합산조도값을 산출하고, 상기 제1영역의 조도값 가운데 가장 낮은 영역을 최저조도영역으로 산출하며, 상기 최저조도영역 가운데 가장 높은 픽셀의 상기 명도값을 기준명도값으로 설정하여 상기 필터링합산조도값과 상기 기준명도값을 비교해 상기 LED 모듈의 불량여부를 판단하는 LED 모듈 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준조도값은, 정상적으로 동작하는 기준 LED 모듈에 전류를 인가하고 전류가 인가된 상기 기준 LED 모듈을 촬영하여 기준영상을 생성하고, 상기 기준영상에서 기준 LED 소자가 위치하는 영역의 조도값을 측정하여 산출하는 LED 모듈 검사방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (D)단계는, 상기 제1영역의 조도값 중 어느 하나라도 상기 기준조도값 미만인 경우 상기 LED 모듈을 불량으로 판별하는 LED 모듈 검사방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (B)단계는, 일정 시간 내에 상기 LED 모듈을 복수 회 촬영하여 복수 개의 상기 검사영상을 생성하고, 상기 (D)단계는, 상기 복수 개의 상기 검사영상 중 어느 하나의 상기 제1영역의 조도값이 상기 기준조도값 보다 낮은 경우 상기 LED 모듈에 플리커 현상이 발생하는 것으로 판단하여 상기 LED 모듈을 불량으로 판별하는 LED 모듈 검사방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (A) 단계는, 외부로부터 상기 LED 모듈을 인입하여 상기 LED 모듈을 기준온도범위로 가열하는 (A-1)단계를 더 포함하고, 상기 (D) 단계는, 상기 LED 모듈의 온도가 상기 기준온도범위를 벗어나면 불량으로 판별하는 LED 모듈 검사방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (C)단계는, 상기 검사영상 전체를 복수 개의 픽셀로 분할하고 상기 픽셀 중 명도값이 상기 기준조도값 미만인 경우, 상기 검사영상에서 해당 픽셀을 삭제하고 상기 제1영역의 조도값을 측정하는 LED 모듈 검사방법.
  9. 적어도 하나의 LED 소자가 실장된 LED 모듈을 수용하는 프레임;
    상기 프레임에 설치되어 상기 LED 모듈에 전류를 인가하는 프로브모듈;
    상기 프레임에 설치되며, 전류가 인가된 상기 LED 모듈을 촬영하여 검사영상을 생성하는 카메라모듈; 및
    상기 검사영상 중 상기 LED 소자가 위치하는 제1 영역과, 상기 제1 영역 이외의 제2 영역으로 구분하고 상기 제1 영역의 조도값을 측정하며, 상기 제1 영역의 조도값과 기준조도값을 비교하여 상기 LED 모듈의 불량 여부를 판단하는 연산모듈을 포함하되,
    상기 연산모듈은 상기 제1영역을 복수 개의 픽셀로 분할하고 상기 픽셀의 명도값을 각각 산출하여, 상기 픽셀의 명도값의 합을 상기 제1영역의 조도값으로 결정하고, 상기 기준조도값 이상이 되는 상기 픽셀의 상기 명도값을 합산하여 필터링합산조도값을 산출하고, 상기 제1영역의 조도값 가운데 가장 낮은 영역을 최저조도영역으로 산출하며, 상기 최저조도영역 가운데 가장 높은 픽셀의 상기 명도값을 기준명도값으로 설정하여 상기 필터링합산조도값과 상기 기준명도값을 비교해 상기 LED 모듈의 불량여부를 판단하는 LED 모듈 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 LED 모듈의 하부에 위치하여 상기 LED 모듈을 가열하는 히팅모듈을 더 포함하는 LED 모듈 검사장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프레임에 설치되며, 전류가 인가된 상기 LED 모듈의 적외선 영상을 촬영하여 상기 LED 모듈의 온도를 측정하는 적외선 온도측정모듈을 더 포함하는 LED 모듈 검사장치.
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