KR101867589B1 - 투명체 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명체 검사장치에 관한 것으로서, 투명한 렌즈 또는 투명한 제품으로 형성되는 투명체; 상기 투명체의 하부에 배치되고 광원을 제공하는 조명수단; 및 상기 투명체의 상부에 간격을 두고 이격되게 배치되고, 상기 조명수단으로부터 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체의 영상을 획득하는 카메라;를 포함한다.
본 발명에 따른 투명체 검사장치는 투명한 렌즈와 투명 제품 등과 같은 투명체의 검사시 하나의 조명수단을 통해 흑색과 백색 영상을 획득할 수 있으므로 투명체의 백점, 스크레이, 얼룩 외 상부 표면 및 투명체의 흑점 및 이물질을 용이하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 검사시간과 비용을 절감하고, 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

투명체 검사장치{Transparent Inspection Device}

본 발명은 투명체 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 개의 조명을 통해 투명한 렌즈와 투명 제품의 영상을 획득하여 결함부위를 탐지하고 위치를 확인할 수 있도록 한 투명체 검사장치에 관한 것이다.

근래 들어 전자 제품들이 상당한 발전을 이루었고, 이러한 전자 제품 중 최근에는 디스플레이를 포함하는 전자제품들이 상당한 발전을 이루고 있다.

이러한 디스플레이를 포함하는 전자 제품들은 사용자가 디스플레이되는 화면을 인식하기 위해 투명필름과 같은 투명성 소재를 포함하고 있다.

투명필름과 같은 투명성 소재는 불량이나 이물이 없이 깨끗하게 만들어지는 것이 중요한데, 그 제작 과정에서 여러 가지 원인에 의해 불량 또는 이물이 발생한다.

예를 들어 투명성 소재를 형성하는 수지 조성물에 이물이 혼합되는 경우, 수지 조성물의 필름 경화 시 기포가 발생하는 경우, 다층 구조의 필름 형성 시 층간에 이물이 삽입되는 경우, 필름 표면에 스크래치가 발생하는 경우 등 매우 다양한 원인이 있다.

이 때문에 투명성 소재의 제작 과정에서 위와 같은 결함이 발생한 부분을 제거하기 위해 투명성 소재의 결함을 검출하기 위한 검사 과정이 필수적으로 수행된다.

그리고 도시된 도 1은 종래의 투명성 소재의 검사방법을 나타낸 것으로서, 종래의 투명성 소재의 검사방법은 광원(1)과 카메라(2)의 사이에 직교 니콜로 배치한 2장의 편광판 사이로 투명성 필름을 이동시키고, 투과하여 오는 광원(1)으로부터 빛을 카메라(2)로 촬영하고 화상 처리 장치(3)에 의해서 투명성 필름 중의 이물을 검사하고 있다.

그러나 종래의 투명성 소재의 검사방법은 카메라(2) 및 화상 처리 장치(3)가 상당히 고가의 장비일 뿐만 아니라 카메라(2) 및 화상 처리 장치(3)를 구성하거나 설치하기가 복잡하여 상당한 노동력 및 시간이 투여되어 그 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-025406호 (2012.03.15) 대한민국 등록특허공보 제10-0924117호(2009.10.22)

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 투명한 렌즈와 투명 제품 등과 같은 투명체의 검사시 하나의 조명수단을 통해 흑색과 백색 영상을 획득할 수 있는 투명체 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 투명체 검사장치는 투명한 렌즈 또는 투명한 제품으로 형성되는 투명체; 상기 투명체의 하부에 배치되고 광원을 제공하는 조명수단; 및 상기 투명체의 상부에 간격을 두고 이격되게 배치되고, 상기 조명수단으로부터 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체의 영상을 획득하는 카메라;를 포함한다.

그리고 상기 조명수단은 중앙에 장착공이 형성되는 조명 케이스; 상기 조명 케이스를 구성하는 장착공의 상부에 배치되는 상부 조명; 상기 상부 조명의 하부에 위치한 장착공에 장착되는 폴로라이즈 렌즈; 및 상기 폴로라이즈 렌즈의 하부에 위치한 장착공에 장착되는 하부 조명;을 포함한다.

여기서, 상기 상부 조명은 장착공의 둘레를 따라 배치되고, 상기 하부 조명은 상부 조명의 장착공의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 조명수단은 상부 조명의 온 작동과 폴로라이즈 렌즈를 통해 투명체의 영상을 획득할 수 있다.

또한, 상기 조명수단은 하부 조명의 온 작동과 폴로라이즈 렌즈를 통해 투명체의 영상을 획득할 수 있다.

본 발명에 따른 투명체 검사장치는 투명한 렌즈와 투명 제품 등과 같은 투명체의 검사시 하나의 조명수단을 통해 흑색과 백색 영상을 획득할 수 있으므로 투명체의 백점, 스크레이, 얼룩 외 상부 표면 및 투명체의 흑점 및 이물질을 용이하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 검사시간과 비용을 절감하고, 검사 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 투명성 소재의 검사방법을 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 구성하는 조명수단을 나타낸 평면도.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 구성하는 조명수단의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 투명체 검사장치의 사용상태에 따른 투명체의 검사결과를 나타낸 사진.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 구성하는 조명수단을 나타낸 평면도이며, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 투명체 검사장치를 구성하는 조명수단의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

본원발명인 투명체 검사장치(100)는 투명체(200), 조명수단(300), 카메라(400)를 포함한다.

여기서, 상기 투명체 검사장치(100)에 적용되는 전원은 상시 전원 및 공지된 전원수단이 적용되고 별도의 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 투명체(200)와 조명수단(300) 및 카메라(400)는 정확한 측정 및 원활한 작업을 위해 동일선상에 배치된다.

상기 투명체(200)는 투명한 렌즈 또는 투명한 제품으로 형성되며 별도의 설명은 생략하기로 한다.

상기 조명수단(300)은 투명체(200)의 하부에 배치되고 광원을 제공하게 된다.

즉, 상기 조명수단(300)은 투명체(200)의 하부에 배치되면서 카메라(400)의 방향으로 빛을 조사하여 투명체(200)의 영상을 제공하게 된다.

그리고 상기 조명수단(300)은 중앙에 장착공(312)이 형성되는 조명 케이스(310), 상기 조명 케이스(310)를 구성하는 장착공(312)의 상부에 배치되는 상부 조명(320), 상기 상부 조명(320)의 하부에 위치한 장착공(312)에 장착되는 폴로라이즈 렌즈(330), 상기 폴로라이즈 렌즈(330)의 하부에 위치한 장착공(312)에 장착되는 하부 조명(340)을 포함한다.

여기서, 상기 조명수단(300)을 구성하는 조명 케이스(310)는 일체로 형성될 수 있으나 원활한 조립 및 위치 조절을 위하여 장착공(312)이 구비된 적어도 두 개 이상의 조명 틀(311)을 조합하여 구성된다.

즉, 상기 조명수단(300)은 상부에 상부 조명(320)이 장착되는 조명 틀(311)을 장착하고, 하부에는 하부 조명(340)이 장착되는 조명 틀(311)를 장착하며, 상기 상부 조명(320)이 장착된 조명 틀(311)과 하부 조명(340)이 장착된 조명 틀(311)의 사이에 폴로라이즈 렌즈(330)를 장착하게 된다.

이때, 상기 상부 조명(320)은 장착공(312)의 둘레를 따라 배치되고, 상기 하부 조명(340)은 상부 조명(320)의 장착공(312)의 내부에 배치되어, 상기 상부 조명(320)과 하부 조명(340)에서 조사되는 빛이 간섭되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 조명수단(300)을 구성하는 폴로라이즈 렌즈(330)를 대신하여 폴로라이즈 필름이 적용될 수 있으나 정확한 색상 표현을 위해서는 폴로라이즈 필름보다 폴로라이즈 렌즈가 적용되는 것이 효과적이다.

다음으로, 상기 조명수단(300)은 도시된 도 4 및 5와 같이 구성될 수 있다.

먼저, 도시된 도 4의 조명수단(300)은 상부 조명(320)의 장착되는 조명 틀(311)의 상부 가장자리 주변에 정확한 위치에 설치할 수 있도록 위치 안내 센서(350)가 더 장착되는 예를 나타낸 것이다.

즉, 상기 조명수단(300)은 상부에 위치하는 조명 틀(311)에 간격을 두고 위치 안내 센서(350)를 장착하여 설정된 위치에서 정확하게 영상을 공급하게 된다.

그리고 도시된 도 5의 조명수단(300)은 조명 틀(311)의 일면 전방에 수평계(370)를 장착하고, 상기 조명수단(300)의 하부에는 다수개의 높낮이 조절실린더(360)를 장착하여, 상기 조명수단(300)의 수평을 조절할 수 있는 예를 나타낸 것이다.

즉, 상기 조명수단(300)은 투명체(200)의 크기에 따라 하부에 위치하는 다수개의 높낮이 조절실린더(360)와 수평계(370)를 통해 용이하게 조절할 수 있게 된다.

상기 카메라(400)는 투명체(200)의 상부에 간격을 두고 이격되게 설치된다.

즉, 상기 카메라(400)는 투명체(200)의 상부에 설정된 거리만큼 배치되어 상기 조명수단(300)으로부터 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체(200)의 영상을 획득하게 된다.

그리고 상기 카메라(400)의 영상획득은 육안으로 영상을 확인하거나 또는 영상획득을 캡쳐한 후 확인하게 된다.

상기와 같이 구성되는 투명체 검사장치의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 중앙에 장착공(312)이 형성되는 조명 케이스(310), 상기 조명 케이스(310)를 구성하는 장착공(312)의 상부에 배치되는 상부 조명(320), 상기 상부 조명(320)의 하부에 위치한 장착공(312)에 장착되는 폴로라이즈 렌즈(330), 상기 폴로라이즈 렌즈(330)의 하부에 위치한 장착공(312)에 장착되는 하부 조명(340)을 포함하는 조명수단(300)을 구성한다.

그리고 상기 조명수단(300)의 상부에 간격을 두고 조명수단(300)으로부터 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체(200)의 영상을 획득할 수 있도록 카메라(400)를 설치하면 투명체 검사장치(100)의 준비작업은 완료된다.

다음으로, 상기 조명수단(300)과 카메라(400)의 사이에 검사하고자 하는 투명한 렌즈 또는 투명한 물체로 형성되는 투명체(200)를 배치하면, 투명체 검사장치(100)의 준비작업은 완료된다.

여기서, 상기 투명체 검사장치의 준비작업은 상기와 다르게 진행될 수 있음을 밝힌다.

이후, 상기 투명체 검사장치(100)를 투명체(200)의 검사를 진행하고자 할 경우에는 하기와 같다.

먼저, 상기 투명체 검사장치(100)를 통해 투명체(200)의 백점, 스크레이, 얼룩 외 상부 표면을 검출하고자 할 경우에는, 상기 상부 조명(320)을 온 작동시켜 카메라(400)에 형성되는 영상을 확인하면 된다. (도시된 도 6 참조)

즉, 상기 상부 조명(320)으로 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체(200)의 영상이 카메라(400)에 영상을 형성하게 된다.

이때, 상기 투명체 검사장치(100)는 상부 조명(320)만 온 작동시키게 되면, 검정색 백라이트와 동일 조건 및 영상을 획득할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 투명체 검사장치(100)를 통해 투명체(200)의 흑점 및 이물질을 검출하고자 할 경우에는, 상기 상부 조명(320)을 오프시킨 후, 상기 하부 조명(340)을 온 작동시켜 카메라(400)에 형성되는 영상을 확인하면 된다. (도시된 도 7 참조)

즉, 상기 하부 조명(320)으로 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체(200)의 영상이 카메라(400)에 영상을 형성하게 된다.

이때, 상기 투명체 검사장치(100)는 하부 조명(340)만 온 작동시키게 되면, 폴로라이즈 렌즈(330)를 통해 화이트 빛만 투명체(200)에 조사됨으로써 상기 투명체(200)의 흑점 및 이물질을 검출하게 된다.

이와 같이 본원발명인 투명체 검사장치는 하나의 조명수단을 통해 투명체의 백점, 스크레이, 얼룩 외 상부 표면을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 투명체의 흑점 및 이물질을 검출할 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 투명체 검사장치 200 : 투명체
300 : 조명수단 310 : 조명 케이스
311 : 조명 틀 312 : 장착공
320 : 상부 조명 330 : 폴로라이즈 렌즈
340 : 하부 조명 400 : 카메라

Claims (5)

1. 투명한 렌즈 또는 투명한 제품으로 형성되는 투명체;
   상기 투명체의 하부에 배치되고 광원을 제공하는 조명수단; 및
   상기 투명체의 상부에 간격을 두고 이격되게 배치되고, 상기 조명수단으로부터 조사된 빛에 의해 형성되는 투명체의 영상을 획득하는 카메라;를 포함하고,
   상기 조명수단은 중앙에 장착공이 형성되고 두 개 이상의 조명 틀로 구성되는 조명 케이스; 상기 조명 케이스를 구성하는 장착공의 상부에 배치되고 조명 틀에 장착되는 상부 조명; 상기 상부 조명의 하부에 위치한 장착공에 배치되고 조명 틀에 장착되는 하부 조명; 및 상기 상부 조명이 장착된 조명 틀과 하부 조명이 장착된 조명 틀의 사이에 장착되는 폴로라이즈 렌즈;를 포함하되, 상기 상부 조명은 장착공의 둘레를 따라 배치되고, 상기 하부 조명은 상부 조명의 장착공의 내부에 배치되며,
   상기 조명수단은 상부 조명의 온 작동과 폴로라이즈 렌즈를 통해 투명체의 영상을 획득하거나 또는 하부 조명의 온 작동과 폴로라이즈 렌즈를 통해 투명체의 영상을 획득하는 것인 투명체 검사장치.
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