KR102174227B1 - Scan device - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서, 상기 스캔 대상물의 양측 상부에 상기 스캔 대상물을 향하여 평행하게 배치되고, 상기 스캔 대상물에 대하여 빛을 조사하는 제1 및 제2 조명부; 상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부; 상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 스캔부에서 출력되는 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하는 스캔 장치를 제공한다.
본 발명은, 라인 스캔 작업 시 바(bar) 형태의 조명부를 이용하여 조명을 함으로써 영상 출력에 필요한 광량 확보가 용이하고, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있다. The present invention is a scanning device for photographing a surface of an object to be scanned and outputting an image, wherein the first and second scanning devices are arranged in parallel toward the object to be scanned on both sides of the object to be scanned, and irradiate light to the object to be scanned. Lighting unit; A scanning unit for outputting a 2D image by photographing the object to be scanned; A control unit for controlling operations of the first and second lighting units and the scan unit; And an image processing unit generating a 3D image by synthesizing the 2D image output from the scanning unit. It provides a scanning device comprising a.
In the present invention, it is easy to secure the amount of light required for image output by illuminating using a bar-shaped illumination unit during line scan work, and a 3D image can be obtained by synthesizing a plurality of 2D images. It is possible to distinguish between defects and surface stains on the surface of the object.

Description

스캔 장치{Scan device}Scan device}

본 발명은 스캔 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측정 대상물 표면에 대한 스캔 작업 시 다양한 방향에서 조명을 조사하며 영상을 출력하는 스캔 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning device, and more particularly, to a scanning device that outputs an image by irradiating illumination from various directions when scanning a surface of a measurement object.

반도체 기판과 같은 제품을 제조하는 과정에서 표면상의 불량을 검사하는 공정을 수행하고 있다. 이를 위해, 불량들을 빠르고 정확하게 검사해낼 수 있는 표면 검사장치의 연구 개발이 이루어지고 있다. In the process of manufacturing products such as semiconductor substrates, a process of inspecting defects on the surface is performed. To this end, research and development of a surface inspection device that can quickly and accurately inspect defects is being made.

표면 검사 장치의 일예로서, 검사 대상물에 대하여 조명을 비추고, 반사되는 조명을 이용하여 영상을 얻는 스캔 장치가 개시되었다. As an example of a surface inspection apparatus, a scanning apparatus for illuminating an object to be inspected and obtaining an image using reflected illumination has been disclosed.

제품 표면 검사를 위해 사용되는 스캔 장치는 렌즈와 이미지 센서를 내장한 스캔 카메라와 조명장치를 포함하고, 스캔 카메라 직하방에 소정의 동작거리(Working Distance)를 두고 스캔 대상물이 배치된다.The scanning device used for the product surface inspection includes a scanning camera and an illumination device incorporating a lens and an image sensor, and a scan object is placed at a predetermined working distance directly under the scan camera.

이러한 스캔 장치에서 피사체 표면에 대한 이미지 촬상은 조명장치를 이용하여 스캔 대상물 표면의 FOV(field of view) 영역으로 광을 조사한 상태에서 스캔 카메라 또는 스캔 대상물을 상대적으로 이동시키면서 수행되며, 조명장치로부터 스캔 대상물의 표면으로 조사된 광이 반사되어 스캔 카메라에서 촬상되는 방식으로 동작한다.In such a scanning device, image capture of the object surface is performed while the scanning camera or the scanning object is relatively moved while the light is irradiated to the field of view (FOV) area of the scanning object surface using an illumination device. It operates in such a way that the light irradiated to the surface of the object is reflected and captured by the scanning camera.

스캔 장치는 소정의 방향으로 직선 이동하며, 스캔 대상물을 촬영하여 소정의 영상을 출력한다. The scanning device linearly moves in a predetermined direction, photographs an object to be scanned, and outputs a predetermined image.

이때, 스캔 장치(1)에서 출력되는 영상은 2차원 영상으로서, 2차원 영상은 광원을 조사하여 결함 부분의 그림자 또는 밝기 변화를 분석하여 결함을 검출할 수 있으나, 결함의 높낮이 정보는 제공하지 않아 결함의 심각도를 구분할 수 없는 문제점이 있다.At this time, the image output from the scanning device 1 is a two-dimensional image, and in the two-dimensional image, a defect can be detected by analyzing a shadow or a change in brightness of the defective part by irradiating a light source, but information on the height of the defect is not provided. There is a problem that the severity of the defect cannot be distinguished.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻는 기술이 개시되었다. In order to solve this problem, a technique for obtaining a 3D image by synthesizing a plurality of 2D images has been disclosed.

종래의 스캔 장치는 다음과 같이 구성될 수 있다. A conventional scanning device may be configured as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a scanning device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 스캔 장치(1)는 스캔 대상물(10)의 상부에 배치되고 스캔 대상물(10)의 표면 영상을 출력하는 스캔부(3), 스캔 대상물(10)의 상부 양측에 배치되는 조명부(4)를 포함함을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, a scanning device 1 according to the prior art is disposed on the scan object 10 and outputs a surface image of the scan object 10. It can be seen that it includes lighting units 4 disposed on both sides of the upper part.

그리고, 스캔 대상물(10)은 반사부(3)의 내측 중앙에서 스캔부(3)의 하방에 배치될 수 있다. In addition, the scan object 10 may be disposed below the scan unit 3 at the inner center of the reflective unit 3.

상기와 같이 구성된 종래의 기술에 따라 스캔 장치(1)는 소정의 방향으로 이동하며 스캔 대상물(10)에 대한 촬영을 수행하며 2차원 영상을 출력할 수 있다.According to the conventional technique configured as described above, the scanning device 1 may move in a predetermined direction, photograph the object 10 to be scanned, and output a 2D image.

여기서, 스캔부(3)의 Z축 상의 위치를 변화시킨 후, 2차원 영상을 출력하고 이를 이전의 2차원 영상과 합성하여 3차원 영상을 출력한다. Here, after changing the position of the scan unit 3 on the Z-axis, a 2D image is output, and a 3D image is output by combining it with a previous 2D image.

또는, 복수의 스캔부(3)를 각도를 달리하여 배치한 후, 각각의 스캔부(3)에서 출력되는 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수도 있다. Alternatively, after arranging the plurality of scan units 3 at different angles, images output from each of the scan units 3 may be synthesized to output a 3D image.

스캔 장치를 이용하여 빠른 시간 내에 선명한 이미지를 출력하기 위해서는 스캔부로 수집되는 광량이 커야하지만 상기와 같은 종래의 기술에서는 상대적으로 광량이 부족하여 빠른 스캔이 어려운 문제점이 있다.In order to output a clear image within a short period of time using a scanning device, the amount of light collected by the scanning unit must be large, but in the conventional technology as described above, the amount of light is relatively insufficient, and thus fast scanning is difficult.

또한, 3차원 영상을 이용한 표면 검사는 대상물 표면의 결함 높낮이를 정확하게 측정할 수 있으나, 3차원 영상을 얻기 위해서는 스캔부가 Z축 방향으로 이동하며 영상을 얻어야 하는 등 처리 시간이 길어지는 문제점이 있고, 검사 영역이 제한되는 문제점이 있다. In addition, surface inspection using a 3D image can accurately measure the height of defects on the surface of an object, but in order to obtain a 3D image, there is a problem that the processing time is lengthened, such as the scanning unit must move in the Z-axis direction and obtain an image. There is a problem in that the inspection area is limited.

또한, 스캔부를 복수로 배치하는 경우에는 장치 전체의 제작비용이 상승하는 문제점이 있다. In addition, when a plurality of scan units are arranged, there is a problem that the manufacturing cost of the entire apparatus increases.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2001-0076687호를 예시할 수 있다. As a prior art for the present invention, there may be exemplified Patent Publication No. 2001-0076687.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스캔 작업 시 바(bar) 형태의 조명부를 이용하여 조명을 함으로써 영상 출력에 필요한 광량 확보가 용이한 스캔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a scanning device in which it is easy to secure an amount of light required for image output by illuminating by using a bar-shaped illumination unit during scanning.

또한, 본 발명은 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있도록 하는 스캔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a scanning device capable of synthesizing a plurality of 2D images to obtain a 3D image, and using the same to distinguish defects and surface spots on a surface of an object.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서, 상기 스캔 대상물의 양측 상부에 상기 스캔 대상물을 향하여 평행하게 배치되고, 상기 스캔 대상물에 대하여 빛을 조사하는 제1 및 제2 조명부; 상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부; 상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 스캔부에서 출력되는 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하는 스캔 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a scanning device for photographing a surface of an object to be scanned and outputting an image, which is disposed parallel to the object to be scanned on both sides of the object to be scanned, and transmits light to the object to be scanned. First and second lighting units to irradiate; A scanning unit for outputting a 2D image by photographing the object to be scanned; A control unit for controlling operations of the first and second lighting units and the scan unit; And an image processing unit generating a 3D image by synthesizing the 2D image output from the scanning unit. It provides a scanning device comprising a.

상기 제1 및 제2 조명부가 내측으로 배치되는 직육면체 형태의 케이스를 더 포함할 수 있다. It may further include a case of a rectangular parallelepiped shape in which the first and second lighting units are disposed inward.

상기 스캔부는 상기 제1 및 제2 조명부의 배치 방향과 평행하게 배치될 수 있다. The scan unit may be disposed parallel to the arrangement direction of the first and second lighting units.

상기 제1 조명부는, 전면으로는 연속적으로 제1 홈부가 형성되고 바(bar) 형태로 이루어지는 제1 몸체와, 상기 제1 홈부에 배치되는 제1 단위 조명을 포함할 수 있다. The first lighting unit may include a first body in which a first groove is continuously formed on a front surface and has a bar shape, and a first unit light disposed on the first groove.

상기 제1 홈부는, 일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되되, 일단은 상기 저부를 향하고 타단은 상기 제1 몸체의 전면으로 향하여 배치되는 제1 및 제2 경사면을 포함할 수 있다. The first groove may include first and second inclined surfaces disposed at both sides of the bottom of a certain depth at a certain slope, one end facing the bottom and the other end facing the front of the first body.

상기 제1 및 제2 경사면은, 상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이룰 수 있다.The first and second inclined surfaces may form an angle of 90 degrees around the bottom.

상기 제1 단위 조명은, 상기 제1 및 제2 경사면에 각각 배치되는 제1 및 제2 LED를 포함할 수 있다. The first unit lighting may include first and second LEDs respectively disposed on the first and second inclined surfaces.

상기 제2 조명부는, 전면으로는 연속적으로 제2 홈부가 형성되고 바(bar) 형태로 이루어지는 제2 몸체와, 상기 제2 홈부에 배치되는 제2 단위 조명을 포함할 수 있다. The second lighting unit may include a second body in which a second groove is continuously formed on a front surface and has a bar shape, and a second unit light disposed on the second groove.

상기 제2 홈부는, 일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되되, 일단은 상기 저부를 향하고 타단은 상기 제2 몸체의 전면으로 향하여 배치되는 제3 및 제4 경사면을 포함할 수 있다. The second groove may include third and fourth inclined surfaces that are disposed at both sides of the bottom of a certain depth at a certain slope, one end facing the bottom and the other end facing the front of the second body.

상기 제3 및 제4 경사면은, 상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이룰 수 있다The third and fourth inclined surfaces may form a 90 degree angle around the bottom.

상기 제2 단위 조명은, 상기 제3 및 제4 경사면에 각각 배치되는 제3 및 제4 LED를 포함할 수 있다. The second unit lighting may include third and fourth LEDs respectively disposed on the third and fourth inclined surfaces.

상기 제1 조명부가 포함하는 제1 및 제2 LED가 차례대로 동작한 후, 상기 제2 조명부가 포함하는 제3 및 제4 LED가 차례대로 동작할 수 있다. After the first and second LEDs included in the first lighting unit operate in turn, the third and fourth LEDs included in the second lighting unit may operate in turn.

상기 스캔부는 상기 제1 내지 제4 LED와 연동할 수 있다. The scan unit may interlock with the first to fourth LEDs.

상기와 같은 본 발명은, 라인 스캔 작업 시 바(bar) 형태의 조명부를 이용하여 조명을 함으로써 영상 출력에 필요한 광량 확보가 용이하다. In the present invention as described above, it is easy to secure an amount of light required for image output by illuminating using a bar-shaped lighting unit during a line scan operation.

또한, 본 발명은 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있다. In addition, according to the present invention, a 3D image may be obtained by synthesizing a plurality of 2D images, and defects and surface stains on the surface of an object may be distinguished by using this.

도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부와 스캔부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 제1 조명부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분의 상세도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부의 동작을 나타내는 도면이다. 1 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a scanning device according to the prior art.
2 is a diagram illustrating a configuration of a scanning device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of an arrangement of first and second lighting units and scan units used in the present invention.
4 is a diagram showing an example of a configuration of a first lighting unit used in the present invention.
5 is a detailed view of portion A of FIG. 4.
6 to 9 are views showing the operation of the first and second lighting units used in the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부와 스캔부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a scanning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an arrangement of first and second lighting units and a scan unit used in the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 장치(100)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B), 스캔부(130), 제어부(140) 및 영상 처리부(150)를 포함한다. 2 and 3, the scanning apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes first and second illumination units 110A and 110B, a scan unit 130, a control unit 140, and an image processing unit 150. ).

상기한 구성 요소들은 소정의 테이블 상에 배치될 수 있다. The above-described components may be disposed on a predetermined table.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 소정의 길이를 갖는 바(bar) 형태로 이루어질 수 있다.The first and second lighting units 110A and 110B may be formed in a bar shape having a predetermined length.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 일정 간격으로 이격되어 평행하게 배치될 수 있다.The first and second lighting units 110A and 110B may be spaced apart at regular intervals and disposed in parallel.

여기서, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10)의 양측 상부에서 스캔 대상물(10)을 향하여 배치된다. 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10)에 대하여 소정의 광을 소정 각도로 조사할 수 있다. 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10)에 대하여 동일한 조사 각도로 빛을 조사할 수 있다. Here, the first and second illumination units 110A and 110B are disposed on both sides of the scan target 10 toward the scan target 10. The first and second lighting units 110A and 110B may irradiate a predetermined light onto the scan object 10 at a predetermined angle. The first and second lighting units 110A and 110B may irradiate light to the scan object 10 at the same irradiation angle.

제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 스캔 대상물(10)을 향하여 소정의 각도로 배치되지만, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 구성과 동작의 용이한 이해를 위해 도 3과 이후의 도면에서는 평면도 형태로 도시하기로 한다. The first and second lighting units 110A and 110B are disposed at a predetermined angle toward the scan object 10, but for easy understanding of the configuration and operation of the first and second lighting units 110A and 110B, In the following drawings, it will be shown in plan form.

도 4는 본 발명에서 사용하는 제1 조명부의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram showing an example of a configuration of a first lighting unit used in the present invention.

제1 조명부(110A)는 소정의 길이를 갖는 바(bar) 형태로 이루어지는 제1 몸체(112)와 제1 몸체(112) 전면으로 배치되는 제1 단위 조명(124)을 포함한다.The first lighting unit 110A includes a first body 112 formed in a bar shape having a predetermined length and a first unit light 124 disposed in front of the first body 112.

제1 조명부(110A)는 소정의 크기를 갖고 내측으로 조명부 배치 공간을 제공하는 직육면체 형태의 케이스(120) 내측에 배치될 수 있다. The first lighting unit 110A may have a predetermined size and may be disposed inside the case 120 in the form of a rectangular parallelepiped that provides a space for arranging the lighting unit inward.

도 5는 도 4의 A 부분의 상세도면이다. 5 is a detailed view of portion A of FIG. 4.

도 5을 참조하면, 제1 조명부(110A)의 전면, 즉 제2 조명부(110B)에 대향하는 면을 따라서는 제1 단위 조명(124)이 배치됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be seen that the first unit lighting 124 is disposed along the front surface of the first lighting unit 110A, that is, the surface facing the second lighting unit 110B.

우선, 제1 조명부(110A)의 전면으로는 일정 깊이의 제1 홈부(122)가 연속적으로 형성된다. First, a first groove portion 122 having a predetermined depth is continuously formed on the front surface of the first lighting portion 110A.

제1 조명부(110A) 상의 제1 홈부(122)는 서로 동일한 크기와 형태로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the first grooves 122 on the first lighting unit 110A have the same size and shape.

제1 홈부(122)는 제1 조명부(110A)의 전면 상에 소정의 깊이로 형성된다.The first groove portion 122 is formed on the front surface of the first lighting portion 110A to a predetermined depth.

제1 홈부(122)는 제1 조명부(110A)의 전면 상에서 소정의 깊이로 저부가 형성되고, 저부의 양측에서 대향면 상으로 향하여 일정 각도로 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)이 배치되는 형태로 이루어질 수 있다. The first groove portion 122 has a bottom portion formed at a predetermined depth on the front surface of the first lighting portion 110A, and the first and second inclined surfaces 122A and 122B are disposed at a predetermined angle from both sides of the bottom portion toward the opposite surface. It can be made in shape.

여기서, 저부에서 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)의 단부로 갈수록 이격 거리는 증가한다. 이때, 제1 및 제2 경사면(122A, 122B)은 저부를 중심으로 90도 각도로 이루어 질 수 있다. Here, the separation distance increases from the bottom to the ends of the first and second inclined surfaces 122A and 122B. In this case, the first and second inclined surfaces 122A and 122B may be formed at an angle of 90 degrees around the bottom.

이때, 제1 경사면(122A)은 제1 조명부(110A)의 우측을 향하고, 제2 경사면(122B)은 제1 조명부(110A)의 좌측을 향할 수 있다. In this case, the first inclined surface 122A may face the right side of the first lighting unit 110A, and the second inclined surface 122B may face the left side of the first lighting unit 110A.

따라서, 제1 홈부(122)는 '∨'형태일 수 있다. Therefore, the first groove 122 may have a'∨' shape.

제1 단위 조명(124)은 제1 및 제2 경사면(122A, 122B) 상에 각각 배치되는 제1 및 제2 LED(124A, 124B)를 포함한다. 제1 및 제2 LED(124A, 124B)는 서로 동일한 구성으로 이루어지고, 서로 동일한 조도를 갖는 것이 바람직하다. The first unit light 124 includes first and second LEDs 124A and 124B disposed on the first and second inclined surfaces 122A and 122B, respectively. It is preferable that the first and second LEDs 124A and 124B have the same configuration and have the same illuminance as each other.

한편, 제2 조명부(110B)에도 제2 몸체의 전면으로는 제2 홈부가 형성되고, 제2 홈부에는 제2 조명부(110B)의 우측과 좌측을 향하는 제3 경사면과 제4 경사면이 형성된다. 또한, 제3 경사면과 제4 경사면에는 각각 제3 및 제4 LED가 배치된다. Meanwhile, in the second lighting unit 110B, a second groove is formed on the front surface of the second body, and a third inclined surface and a fourth inclined surface toward the right and left of the second lighting unit 110B are formed in the second groove. In addition, third and fourth LEDs are disposed on the third inclined surface and the fourth inclined surface, respectively.

제1 조명부(110A)와 제2 조명부(110B)는 서로 동일한 형태로 이루어지므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다. Since the first lighting unit 110A and the second lighting unit 110B have the same shape, further detailed description will be omitted.

스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 중간 상부에 배치된다. 이때, 스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물(10)의 직상부에 배치된다. The scan unit 130 is disposed on the middle of the first and second lighting units 110A and 110B. In this case, the scan unit 130 is disposed directly above the scan object 10 disposed between the first and second lighting units 110A and 110B.

여기서, 스캔부(130)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물(10)을 촬영하여 소정의 2차원 영상을 출력할 수 있다. 이를 위해, 스캔부(130)의 이동방향은 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 배치 방향과 평행한 것이 바람직하다. 여기서는 스캔부(130)가 이동하며 2차원 영상을 출력하는 것으로 설명하고 있으나, 스캔 대상물(10)을 이동시키며 촬영을 수행할 수도 있다. Here, the scan unit 130 may output a predetermined 2D image by photographing the scan object 10 disposed between the first and second lighting units 110A and 110B. To this end, the moving direction of the scanning unit 130 is preferably parallel to the arrangement direction of the first and second lighting units 110A and 110B. Here, it is described that the scan unit 130 moves and outputs a 2D image, but photographing may be performed while moving the scan object 10.

제어부(140)는 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)와 스캔부(130)의 동작을 제어한다. The controller 140 controls the operation of the first and second lighting units 110A and 110B and the scan unit 130.

즉, 제어부(140)는 소정의 제어 신호를 출력하여 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 제1 내지 제4 LED(124A, 124B, 124C, 124D)가 순차적으로 점등할 수 있도록 한다. 또한, 제어부(140)는 제1 내지 제4 LED(124A, 124B, 124C, 124D)가 동작할 때 LED의 동작에 연동하여 스캔부(130)가 동작할 수 있도록 한다. That is, the control unit 140 outputs a predetermined control signal so that the first to fourth LEDs 124A, 124B, 124C, 124D of the first and second lighting units 110A and 110B can be sequentially lit. In addition, when the first to fourth LEDs 124A, 124B, 124C, and 124D operate, the control unit 140 allows the scan unit 130 to operate in conjunction with the operation of the LED.

영상 처리부(150)는 스캔부(130)에서 출력되는 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수 있다.The image processing unit 150 may output a 3D image by synthesizing a plurality of 2D images output from the scan unit 130.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같이 동작할 수 있다. The present invention configured as described above can operate as follows.

제어부(140)는 스캔부(130)가 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)의 배치 방향과 평행하게 이동하며 제1 및 제2 조명(110A, 110B)의 사이에 배치되는 스캔 대상물의 표면을 스캔하도록 하고, 스캔 대상물(10)의 소정 위치를 스캔할 때 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)가 포함하는 제1 내지 제4 LED(124A, 124B, 124C, 124D)가 스캔부(130)와 연동하며 순차적으로 동작한다. The control unit 140 moves the scanning unit 130 parallel to the arrangement direction of the first and second illumination units 110A and 110B, and the surface of the object to be scanned disposed between the first and second illumination units 110A and 110B. And the first to fourth LEDs 124A, 124B, 124C, 124D included in the first and second illumination units 110A and 110B when scanning a predetermined position of the scan object 10 130) and operates sequentially.

도 6 내지 도 9는 본 발명에서 사용하는 제1 및 제2 조명부의 동작을 나타내는 도면이다. 6 to 9 are views showing the operation of the first and second lighting units used in the present invention.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 스캔부(130)의 스캔 대상물 표면의 소정 위치에 대하여 스캔을 할 때, 제1 및 제2 조명부(110A, 110B)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 6 to 9, when scanning a predetermined position on a surface of an object to be scanned by the scan unit 130, the first and second illumination units 110A and 110B may operate as follows.

도면에서, 화살표는 LED의 동작에 의해 발광되는 광을 나타낸다.In the drawing, arrows indicate light emitted by the operation of the LED.

도 6에 도시된 바와 같이, 스캔부(130)가 소정 위치에서 스캔을 수행할 때, 제1 조명부(110A)의 제1 LED(124A)가 동작하고, 스캔부(130)는 2차원 영상을 출력할 수 있다. As shown in FIG. 6, when the scan unit 130 performs a scan at a predetermined position, the first LED 124A of the first illumination unit 110A operates, and the scan unit 130 displays a 2D image. Can be printed.

이후, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2, 제3 및 제4 LED(124B, 124C, 124D)가 차례대로 동작하고, 스캔부(130)는 각각의 LED가 동작할 때마다 연동하여 동작하며 동일한 위치에 대한 2차원 영상을 출력할 수 있다. Thereafter, as shown in FIGS. 7 to 9, the second, third, and fourth LEDs 124B, 124C, and 124D operate in sequence, and the scan unit 130 interlocks each time each LED operates. And outputs a 2D image for the same location.

스캔부(130)에서 출력되는 2차원 영상을 외부로 전달하여 스캔 대상물의 표면 검사에 사용할 수 있지만, 다음과 같이 처리할 수도 있다. Although the 2D image output from the scan unit 130 can be transmitted to the outside and used for surface inspection of the object to be scanned, it may be processed as follows.

영상 처리부(150)는 스캔부(130)에서 출력되는 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 출력할 수 있다. 영상 처리부(150)에서 출력되는 3차원 영상을 이용하여 사용자는 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있다. The image processing unit 150 may output a 3D image by synthesizing a plurality of 2D images output from the scan unit 130. Using the 3D image output from the image processing unit 150, the user can distinguish between a defect on the surface of the object and a surface stain.

2차원 영상을 이용한 3차원 영상의 합성은 공개특허 2012-19164호 및 공개특허 2016-12762호에 개시되어 있는 등, 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Synthesis of a three-dimensional image using a two-dimensional image is a well-known technique, such as disclosed in Korean Patent Publication Nos. 2012-19164 and 2016-12762, so a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은, 라인 스캔 작업 시 바(bar) 형태의 조명부를 이용하여 조명을 함으로써 영상 출력에 필요한 광량 확보가 용이하고, 복수의 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 얻을 수 있고, 이를 이용하여 대상물 표면의 결함과 표면 얼룩을 구분할 수 있다. In the present invention, it is easy to secure the amount of light required for image output by illuminating using a bar-shaped illumination unit during line scan work, and a 3D image can be obtained by synthesizing a plurality of 2D images. It is possible to distinguish between defects and surface stains on the surface of the object.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 스캔 장치 110A, 110B: 제1 및 제2 조명부
130: 스캔부 140: 제어부
150: 영상 처리부100: scanning devices 110A, 110B: first and second lighting units
130: scan unit 140: control unit
150: image processing unit

Claims (13)

스캔 대상물의 표면을 촬영하여 영상을 출력하는 스캔 장치로서,
일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되고, 제1 단위 조명이 포함하는 제1 및 제2 LED가 각각 배치되는 제1 및 제2 경사면을 포함하는 제1 홈부가 전면으로 연속적으로 형성되며, 바 형태로 이루어지는 제1 몸체를 포함하는 제1 조명부;
일정 깊이의 저부 양측에 일정 경사로 배치되고, 제2 단위 조명이 포함하는 제3 및 제4 LED가 각각 배치되는 제3 및 제4 경사면을 포함하는 제2 홈부가 전면으로 연속적으로 형성되며, 바(bar) 형태로 이루어지는 제2 몸체를 포함하는 제2 조명부;
상기 제1 내지 제4 LED와 연동하여, 상기 스캔 대상물에 대하여 촬영을 수행하여 2차원 영상을 출력하는 스캔부;
상기 제1 및 제2 조명부와 상기 스캔부의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 스캔부가 상기 제1 내지 제4 LED와 연동하여 출력한 상기 2차원 영상을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 를 포함하고,
상기 제1 및 제2 경사면의 일단은 상기 제1 홈부의 저부를 향하고, 타단은 상기 제1 몸체의 전면으로 향하고,
상기 제3 및 제4 경사면의 일단은 상기 제2 홈부의 저부를 향하고, 타단은 상기 제2 몸체의 전면으로 향하며,
상기 제1 및 제2 LED가 차례대로 동작한 후, 상기 제3 및 제4 LED가 차례대로 동작하는 스캔 장치.A scanning device that photographs the surface of an object to be scanned and outputs an image,
A first groove portion including first and second slopes on both sides of the bottom of a predetermined depth and at a predetermined slope and on which the first and second LEDs included in the first unit light are disposed, respectively, is continuously formed in the front side, and a bar shape A first lighting unit including a first body made of;
A second groove portion including third and fourth slopes disposed at both sides of the bottom of a predetermined depth at a predetermined slope and on which the third and fourth LEDs included in the second unit light are disposed, respectively, is continuously formed in the front side, and the bar ( a second lighting unit including a second body in the form of bar);
A scanning unit interlocking with the first to fourth LEDs to perform photographing on the object to be scanned and output a 2D image;
A control unit for controlling operations of the first and second lighting units and the scan unit; And
An image processing unit that generates a 3D image by synthesizing the 2D image output by the scan unit in conjunction with the first to fourth LEDs; Including,
One end of the first and second inclined surfaces faces the bottom of the first groove, and the other end faces the front of the first body,
One end of the third and fourth inclined surfaces faces the bottom of the second groove, and the other end faces the front of the second body,
After the first and second LEDs operate in sequence, the third and fourth LEDs operate in sequence. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 조명부가 내측으로 배치되는 직육면체 형태의 케이스를 더 포함하는 스캔 장치.The method of claim 1,
The scanning device further comprises a case of a rectangular parallelepiped shape in which the first and second lighting units are disposed inward. 제1항에 있어서,
상기 스캔부는 상기 제1 및 제2 조명부의 배치 방향과 평행하게 배치되는 스캔 장치.The method of claim 1,
The scanning unit is disposed parallel to the arrangement direction of the first and second lighting units. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 경사면은,
상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이루는 스캔 장치.
The method of claim 1,
The first and second inclined surfaces,
A scanning device that forms a 90 degree angle around the bottom part.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제3 및 제4 경사면은,
상기 저부를 중심으로 90도 각도를 이루는 스캔 장치.
The method of claim 1,
The third and fourth inclined surfaces,
A scanning device that forms a 90 degree angle around the bottom part.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스캔부는 상기 제1 내지 제4 LED와 연동하는 스캔 장치. The method of claim 1,
The scanning unit interlocks with the first to fourth LEDs.
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