KR102071989B1 - 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템 - Google Patents

영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템 Download PDF

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Abstract

검사 대상체를 이송시키는 스테이지와, 상기 스테이지의 위치 엔코더 신호를 발생시키는 모터 엔코더와, 상기 스테이지에 의해 이송된 검사 대상체에 빛을 조사하는 조명장치와, 상기 조명장치에 의해 빛이 조사된 검사 대상체를 촬영하는 영상획득부를 포함하는 광학 검사 장비에서 상기 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템에 있어서, 상기 스테이지의 이송 중 기설정된 엔코더 카운트에서 상기 검사 대상체가 촬영되는 촬영구간이 형성되되, 상기 스테이지의 CW(clockwise)방향 또는 CCW(counter clockwise)방향으로 이송 중 상기 스테이지의 동일한 위치에서 영상이 획득되도록 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값이 설정된 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템을 제공한다.

Description

영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템{An image acquisition system of an optical inspection equipment for compensating a propagation delay time of a trigger signal transmitted to an image acquisition unit}
본 발명은 광학 검사 장비의 영상획득 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LCD 또는 AMOLED 등의 영상획득 시 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있다.
이에 부응하여 근대에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 디스플레이 장치가 연구되어 왔고, 일부는 상용화되고 있다.
이와 같은 평판 디스플레이 장치가 일반적인 화면표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가가 관건이다.
그리고 이러한 평판 디스플레이 장치의 제작공정 중 제품자체의 결함을 검사하는 공정은 제품에 대한 신뢰도와 직결되므로 중요한 공정에 해당한다고 볼 수 있다.
이러한 평판 디스플레이의 결함을 검출하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템에 있어서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스테이지의 CW(clockwise)방향 및 CCW(counter clockwise)방향으로 이동시 기설정된 엔코더 카운트에서 검사 대상체의 영상을 획득하는 방식이었다.
즉, CW방향 또는 CCW방향으로 이송 중 기설정된 엔코더 카운트에서 트리거 신호를 발생시켜 검사 대상체의 이송영상을 획득하게 된다.
이러한 경우 트리거 신호의 전달 지연으로 인해 스테이지의 이송방향에 따라 스테이지의 서로 다른 위치에서 검사 대상체의 영상이 획득된다.
따라서 스테이지의 이송방향에 따라 서로 다른 위치에서 검사 대상체의 영상이 획득됨으로써 검사 대상체의 결함을 제대로 확인할 수 없어 제품 신뢰도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 측정하고, 보상함으로써 스테이지의 이송방향에 따라 스테이지의 동일한 위치에서 촬영이 이루어지는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스테이지의 이송 중 기설정된 엔코더 카운트에서 검사 대상체가 촬영되는 촬영구간이 형성되되, 상기 스테이지의 CW(clockwise)방향 또는 CCW(counter clockwise)방향으로 이송 중 동일한 촬영구간에서 영상이 획득되도록 상기 기설정된 엔코더 카운트를 오프셋값을 통해 보정한 후, 상기 오프셋값이 보정된 엔코터 카운트에서 트리거 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템이 제공된다.
또한, 상기 광학 검사 장비는 상기 엔코더 신호를 받아 상기 오프셋값이 설정된 엔코더 카운트에서 조명 트리거 신호를 발생시키는 카메라 트리거 보드와, 상기 조명 트리거 신호를 받아 상기 조명장치를 작동시키며, 카메라 트리거 신호를 발생시키는 조명 제어 보드와, 상기 카메라 트리거 신호를 받아 상기 영상획득부에 카메라 트리거 신호를 전달하는 이미지 획득 보드를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 상기 조명 제어 보드에서 이미지 획득 보드로 입력되는 카메라 트리거 신호 의 입력 지연 시간과, 상기 이미지 획득 보드에서 영상획득부의 카메라로 입력되는 카메라 트리거 신호의 입력 지연 시간의 합인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 트리거 신호를 발생시켜 상기 검사 대상체의 정지영상을 획득하고, 상기 스테이지가 CW방향 또는 CCW방향으로 이송 중, 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 트리거 신호를 발생시켜 상기 검사 대상체의 이송영상을 획득하며, 상기 정지영상과 이송영상을 비교하여 이동된 픽셀(pixel)수를 엔코더 카운트로 환산한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 아래의 수학식1에 의해 구할 수 있다.
[수학식1]
트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)=(픽셀 FOV(Field of View)*정지영상과 이송영상 간의 이동된 픽셀 수)/스테이지 속도
한편, 상기 광학검사장비의 영상획득 시스템은 상기 스테이지가 CW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값을 뺀 제1 보정 엔코더 카운트에서 카메라 트리거 신호를 발생시키고, 상기 스테이지의 CCW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값을 더한 제2 보정 엔코더 카운트에서 카메라 트리거 신호를 발생시킨다.
또한, 상기 오프셋값은 아래의 수학식2 및 수학식3에 의해 구할 수 있다.
[수학식2]
오프셋값=(트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)*스테이지 속도)/ 엔코더 해상도
[수학식3]
오프셋값=(픽셀 FOV(Field of View)*정지영상과 이송영상 간의 이동된 픽셀 수)/ 엔코더 해상도
또한, 상기 오프셋값의 단위는 엔코더 카운트인 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템이 제공된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 측정할 수 있으며, 전달 지연 시간을 보상함으로써 동일한 검사 대상체의 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 광학 검사 장비의 영상획득 시스템의 작동상태를 나타낸 도,
도 2는 종래의 광학 검사 장비의 영상획득 시스템으로 획득되는 영상을 나타낸 도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 다른 광학 검사장비의 개략적인 시스템 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광학 검사 장비의 영상획득 시스템의 작동상태를 나타낸 도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광학 검사 장비의 영상획득 시스템으로 획득되는 영상을 나타낸 도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 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 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 다른 광학 검사장비의 개략적인 시스템 구성도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광학 검사 장비의 영상획득 시스템의 작동상태를 나타낸 도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광학 검사 장비의 영상획득 시스템으로 획득되는 영상을 나타낸 도이다.
도 3 이하에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 광학검사장비는 검사 대상체를 이송시키는 스테이지와, 상기 스테이지의 위치 엔코더 신호를 발생시키는 모터 엔코더(30)와, 상기 스테이지에 의해 이송된 검사 대상체에 빛을 조사하는 조명장치(10)와, 상기 조명장치(10)에 의해 빛이 조사된 검사 대상체를 촬영하는 영상획득부(20)를 포함하여 이루어진다.
이때, 영상획득부(20)로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 측정하고, 보상함으로써 스테이지의 이송방향에 따라 스테이지의 동일한 위치에서 촬영이 이루어지는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
따라서 상기 스테이지의 이송 중 기설정된 엔코더 카운트에서 상기 검사 대상체가 촬영되는 촬영구간이 형성된다.
또한, 상기 엔코더 카운트 위치에서 가상의 수평선이 형성되며, 상기 수평선과 상기 검사 대상체의 끝단면과 맞닿는 위치에서 촬영이 이루어진다.
또한, 상기 검사 대상체의 끝단면은 이송방향의 관계없이 동일하다.
그리고 상기 스테이지의 CW(clockwise)방향 또는 CCW(counter clockwise)방향으로 이송 중 상기 스테이지의 동일한 위치에서 영상이 획득되도록 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값이 설정된다.
이때, 상기 오프셋값의 단위는 엔코더 카운트이다.
또한, 일실시예로 상기 스테이지의 CW방향은 우측 또는 좌측일 수 있으며, CCW방향은 CW방향의 반대방향으로 상기 스테이지를 이송시키는 모터의 회전방향에 의해 정의된 것이다.
또한, 상기 광학 검사 장비는 상기 엔코더 신호를 받아 상기 오프셋값이 설정된 엔코더 카운트에서 조명 트리거 신호를 발생시키는 카메라 트리거 보드(100)와, 상기 조명 트리거 신호를 받아 상기 조명장치(10)를 작동시키며, 카메라 트리거 신호를 발생시키는 조명 제어 보드(200)와, 상기 카메라 트리거 신호를 받아 상기 영상획득부(20)에 카메라 트리거 신호를 전달하는 이미지 획득 보드(300)를 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상한 오프셋값이 설정된 엔코더 카운트에서 조명 트리거 신호를 발생시킴으로써 CW방향 또는 CCW방향으로 이송중 동일한 촬영구간의 위치에서 검사 대상체의 영상을 획득할 수 있다.
한편, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 상기 조명 제어 보드(200)에서 이미지 획득 보드(300)로 입력되는 카메라 트리거 신호의 입력 지연 시간과, 상기 이미지 획득 보드(300)에서 영상획득부(20)의 카메라로 입력되는 카메라 트리거 신호의 입력 지연 시간의 합(트리거 전달 지연 시간=이미지 획득 보드의 트리거 입력 지연 시간+카메라의 트리거 입력 지연 시간)으로 형성된다.
또한, 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 트리거 신호를 발생시켜 상기 검사 대상체의 정지영상을 획득하고, 상기 스테이지가 CW방향 또는 CCW방향으로 이송 중, 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 트리거 신호를 발생시켜 상기 검사 대상체의 이송영상을 획득한다,
또한, 상기 정지영상과 이송영상을 비교하여 이동된 픽셀(pixel)수를 엔코더 카운트로 환산한다.
예를 들어 상기 정지영상에서 촬영된 검사 대상체 영상과 이송영상에서 촬영된 검사 대상체의 영상을 겹쳐서 비교하였을 때, 상기 정지영상에 촬영된 검사 대상체와 상기 이송영상에 촬영된 검사 대상체 간에 겹치지 않는 사이의 거리를 픽셀수로 획득한 후, 상기 픽셀수를 엔코더 카운트로 환산하게 된다.
따라서 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 아래의 수학식1에 의해 구해질 수 있다.
[수학식1]
트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)=(픽셀 FOV(Field of View)*정지영상과 이송영상 간의 이동된 픽셀 수)/스테이지 속도
한편, 상기 광학검사장비의 영상획득 시스템은 상기 스테이지가 CW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 오프셋값을 뺀 제1 보정 엔코더 카운트를 형성한다.
또한, 상기 스테이지의 CCW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에서 오프셋값을 더한 제2 보정 엔코더 카운트를 형성한다.
이때, 상기 오프셋값은 아래의 수학식2 및 수학식3에 의해 구해질 수 있다.
[수학식2]
오프셋값=(트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)*스테이지 속도)/ 엔코더 해상도
[수학식3]
오프셋값=(픽셀 FOV(Field of View)*정지영상과 이송영상 간의 이동된 픽셀 수)/엔코더 해상도
즉, 상기 스테이지의 CW방향 이송 중 트리거 신호를 발생시키는 엔코더 카운트는 기설정된 엔코더 카운트에서 상기 오프셋값을 뺀 값이 된다.
그리고 상기 스테이지의 CCW방향 이송 중 트리거 신호를 발생시키는 엔코더 카운트는 기설정된 엔코더 카운트에서 상기 오프셋값을 더한 값이 된다.
일예로써, 도 4및 도 5를 참조하면 상기 스테이지의 위치 '0'은 기설정된 엔코더 카운트의 위치에 해당된다.
또한, 상기 스테이지의 이송 방향이 CW방향일 때는 스테이지의 위치 '0'에서 오프셋값만큼 뺀 스테이지의 위치 '-10'에서 트리거 신호를 발생시킨다.
또한, 상기 스테이지의 이송 방향이 CCW방향일 때는 스테이지의 위치 '0'에서 오프셋값만큼 더한 스테이지의 위치 '10'에서 트리거 신호를 발생시킨다.
즉, 트리거 신호의 전달 지연 시간을 측정하고, 상기 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 오프셋값을 획득함으로써 상기 스테이지의 이송방향에 따라 오프셋값을 적용시킨다.
따라서 상기 전달 지연 시간을 보상함으로써 스테이지의 이송방향과 관계없이 검사 대상체의 동일한 영상을 획득할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 조명장치 20 : 영상획득부
30 : 모터 엔코더 100 : 카메라 트리거 보드
200 : 조명 제어 보드 300 : 이미지 획득 보드

Claims (6)

  1. 검사 대상체를 이송시키는 스테이지와, 상기 스테이지의 위치 엔코더 신호를 발생시키는 모터 엔코더와, 상기 스테이지에 의해 이송된 검사 대상체에 빛을 조사하는 조명장치와, 상기 조명장치에 의해 빛이 조사된 검사 대상체를 촬영하는 영상획득부를 포함하는 광학 검사 장비에서 상기 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템에 있어서,
    상기 스테이지의 이송 중 기설정된 엔코더 카운트에서 상기 검사 대상체가 촬영되는 촬영구간이 형성되되,
    상기 스테이지의 CW(clockwise)방향 또는 CCW(counter clockwise)방향으로 이송 중 동일한 촬영구간에서 영상이 획득되도록 상기 기설정된 엔코더 카운트를 오프셋값을 통해 보정한 후,
    상기 오프셋값이 보정된 엔코터 카운트에서 트리거 신호를 발생시키며
    상기 엔코더 신호를 받아 상기 오프셋값이 설정된 엔코더 카운트에서 조명 트리거 신호를 발생시키는 카메라 트리거 보드와,
    상기 조명 트리거 신호를 받아 상기 조명장치를 작동시키며, 카메라 트리거 신호를 발생시키는 조명 제어 보드와,
    상기 카메라 트리거 신호를 받아 상기 영상획득부에 카메라 트리거 신호를 전달하는 이미지 획득 보드를 포함하고
    상기 스테이지가 CW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값을 뺀 제1 보정 엔코더 카운트에서 카메라 트리거 신호를 발생시키고,
    상기 스테이지의 CCW방향으로 이송 중일 때, 상기 기설정된 엔코더 카운트에 오프셋값을 더한 제2 보정 엔코더 카운트에서 카메라 트리거 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋값은 아래의 수학식2에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템.
    [수학식2]
    오프셋값=(트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)×스테이지 속도)/ 엔코더 해상도
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트리거 신호의 전달 지연 시간은 아래의 수학식1에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템.
    [수학식1]
    트리거 신호의 전달 지연 시간(delay time)=(픽셀 FOV(Field of View)*정지영상과 이송영상 간의 이동된 픽셀 수)/스테이지 속도
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오프셋값의 단위는 엔코더 카운트인 것을 특징으로 하는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사 장비의 영상획득 시스템.

KR1020180057376A 2018-05-18 2018-05-18 영상획득부로 전달되는 트리거 신호의 전달 지연 시간을 보상하는 광학 검사장비의 영상획득 시스템 KR102071989B1 (ko)

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