KR102259721B1 - 표면 검사기 및 표면 검사 방법 - Google Patents

표면 검사기 및 표면 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102259721B1
KR102259721B1 KR1020200025215A KR20200025215A KR102259721B1 KR 102259721 B1 KR102259721 B1 KR 102259721B1 KR 1020200025215 A KR1020200025215 A KR 1020200025215A KR 20200025215 A KR20200025215 A KR 20200025215A KR 102259721 B1 KR102259721 B1 KR 102259721B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
light source
degrees
pixel values
coordinate
Prior art date
Application number
KR1020200025215A
Other languages
English (en)
Inventor
황의영
Original Assignee
주식회사 슈텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 슈텍 filed Critical 주식회사 슈텍
Priority to KR1020200025215A priority Critical patent/KR102259721B1/ko
Priority to KR1020210028913A priority patent/KR20210110243A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102259721B1 publication Critical patent/KR102259721B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004Industrial image inspection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8835Adjustable illumination, e.g. software adjustable screen
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8861Determining coordinates of flaws
    • G01N2021/8864Mapping zones of defects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

본 발명은 표면 검사기 및 표면 검사 방법에 관한 것이다. 본 발명의 표면 검사기는, 피검사체의 일면에 광을 조사하는 선형 또는 막대형의 광원; 상기 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루는 방향으로 운동시킬 수 있는 구동부; 및 상기 운동하는 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 표면 검사기는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고, 상기 영상 생성부는, 상기 제1 경사각에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성하고, 상기 영상 생성부는, 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키고, 상기 보정 작업은, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 이동 변환 작용, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 좌표 회전 변환 작용 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 상기 픽셀값 보간 작용을 포함할 수 있다.

Description

표면 검사기 및 표면 검사 방법{Apparatus and method for surface inspection}
본 발명은 표면 검사기 및 표면 검사 방법에 관한 것이다.
산업 현장에서 물체 표면의 결함(defect)을 검사하기 위한 용도로 광학 검사 방식의 표면 검사기가 널리 사용되고 있다. 이른 바 머신 비전이라 하여, 이미지 센서와 광학 렌즈를 내장한 카메라를 이용하여 검사 대상 제품의 표면을 스캔 촬영하고, 그 이미지를 분석하여 결함이나 문제 공정을 인식하는 기술을 이용하는 것이다. 머신 비전은 최근의 공장 자동화 및 스마트 공장 구축에 있어서는 필수적인 기술로 손꼽히고 있기도 하다.
이와 같이 물체 표면을 검사하기 위한 스캔 방식은 이미지를 얻는 방식에 따라 크게 영역 스캔 방식과 라인 스캔 방식으로 구분할 수 있다. 이 중에서 라인 스캔 방식은 빛의 밝기(또는 세기)를 감지하는 픽셀이 일렬로 배열된 이미지 센서를 이용하여, 물체의 표면을 스캐닝하여 촬영한다. 라인 스캔 방식은 주로 물체가 연속적으로 움직이는 경우에 적용되고, 설치 공간이 좁은 경우에도 고해상도의 이미지를 얻을 수 있어, 제조 공정의 품질 검사에 널리 활용된다.
이와 같이 라인 스캔 방식을 적용하기 위해서는 검사 대상 표면에 광(光)을 비추어 밝게 하는 것이 중요하다. 이를 위해 표면의 촬영 대상이 되는 영역에 라인 형태로 광이 집중 조사되도록 광원 또한 라인 형상으로 배열 또는 제작되는 것이 바람직하다.
그러나 금속 재질과 같이 표면 가공을 거치는 물체의 경우에는 그 표면에 특유의 결 무늬가 있을 수 있으며, 이에 따라 입사된 빛이 특정한 방향으로 퍼지는 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라 라인 스캔 방식을 금속판과 같은 재질의 표면 검사에 활용할 경우 조명의 운용에 주의를 기울일 필요가 있으나, 산업 현장에서 종종 간과되는 것이 현실이다. 특히 디스플레이 패널에 포함되는 금속판의 품질은, 내부의 기밀성(air tightness, 氣密性) 확보 등 디스플레이 패널의 품질을 좌우하는 중요한 요소로서, 라인 스캔 검사에 있어서 조명의 운용이 더더욱 중요하게 인식되어야 한다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 금속과 같이 특정 방향으로 결 무늬가 형성된 물체 표면의 경우에도 안정적인 검사 성능을 발휘하는 표면 검사기 및 그 검사 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 물체 표면의 결함을 효과적으로 검출할 수 있도록 결함이 강조된 이미지를 획득할 수 있는 표면 검사기를 제공하는 것이다.
더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 미러와 같은 추가적인 구성을 최소화함으로써 비용을 절감 가능한 표면 검사기의 광학계 구성을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표면 검사기는, 피검사체의 일면에 광을 조사하는 선형 또는 막대형의 광원; 상기 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루는 방향으로 운동시킬 수 있는 구동부; 및 상기 운동하는 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 표면 검사기는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고, 상기 영상 생성부는, 상기 제1 경사각에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성하고, 상기 영상 생성부는, 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키고, 상기 보정 작업은, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 이동 변환 작용, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 좌표 회전 변환 작용 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 상기 픽셀값 보간 작용을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광원은 그 길이 방향이 상기 피검사체의 상기 일면과 평행을 이루고, 상기 제1 경사각은 30도 이상 60도 이하, 120도 이상 150도 이하, 210도 이상 240도 이하 및 300도 이상 330도 이하 중 어느 하나의 범위에 속할 수 있다.
또한, 상기 제1 경사각은 45도, 135도, 225도 및 315도 중 어느 하나일 수 있다.
그리고, 상기 구동부에 의해 상기 피검사체가 상기 광원에 대하여 상대적으로 운동하는 방향과 상기 광원의 길이 방향이 이루는 각은, 직각 및 상기 제1 경사각 중 어느 하나로 절환될 수 있다.
그리고, 상기 광원은, 상기 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있다.
그리고, 상기 제2 경사각은 2도 이상 80도 이하일 수 있다.
그리고, 상기 제2 경사각은 10도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서부는, 상기 반사된 광이 입사되는 렌즈 및 상기 렌즈를 투과한 상기 반사된 광이 입사되는 이미지 센서를 포함하고, 상기 센서부의 중심 축은 상기 렌즈의 축(axis)이고, 상기 광원은 상기 렌즈의 축과 상기 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있다.
그리고, 상기 광의 조사 방향과 상기 적어도 하나의 법선 방향이 이루는 각도는, 상기 제2 경사각을 포함하는 소정의 각도 범위 내에서 변경 가능할 수 있다.
그리고, 상기 광원의 상기 광의 조사 방향과 상기 적어도 하나의 법선 방향이 이루는 각도를 변경하는 각도 조절부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광원의 상기 피검사체로부터 떨어진 거리를 조절 가능한 위치 조절부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 각도 조절부는, 일측에 돌출된 걸림구가 형성된 제1 부재 및 상기 걸림구가 삽입되어 제한된 굴절범위를 갖도록 소정의 유동 폭을 갖는 원호 형상의 장홈이 형성된 제2 부재를 포함할 수 있다.
삭제
삭제
그리고, 상기 제1 좌표는, 상기 피검사체의 상대적인 운동의 경과에 따라 상기 복수의 픽셀 중 하나에 의한 복수 회 촬영 시 획득되는 픽셀값들의 집합인 컬럼 단위의 위치 정보를 포함하고, 상기 제2 좌표는, 상기 복수의 픽셀에 의한 1회 촬영 시 획득되어 상기 복수의 픽셀 각각에 대응되는 픽셀값들의 집합인 라인 단위의 위치 정보를 포함하고, 상기 이동 변환 작용은, 상기 제1 경사각에 대응하여 상기 영상의 일그러짐 왜곡을 보정하기 위해 상기 복수의 픽셀값 각각에 매칭된 제1 좌표를 이동시킬 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표면 검사기는, 금속 재질 피검사체의 선형 결무늬가 새겨진 일면에 광을 조사하는 선형 또는 막대형의 광원; 상기 금속 재질 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루도록 유지하면서 운동시킬 수 있는 구동부; 및 상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고,
상기 표면 검사기는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고, 상기 영상 생성부는, 상기 제1 경사각에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성하고, 상기 영상 생성부는, 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키고, 상기 보정 작업은, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 이동 변환 작용, 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 좌표 회전 변환 작용 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 상기 픽셀값 보간 작용을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원은, 상기 금속 재질 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있다.
상기 광원은 그 길이 방향이 상기 금속 재질 피검사체의 상기 일면과 평행을 이루고, 상기 제1 경사각은 30도 이상 60도 이하, 120도 이상 150도 이하, 210도 이상 240도 이하 및 300도 이상 330도 이하 중 어느 하나의 범위에 속할 수 있다.
그리고, 상기 제1 경사각은 45도, 135도, 225도 및 315도 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
삭제
삭제
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 디스플레이 패널 제조 장치는 상기 기재된 표면 검사기를 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선형 또는 막대형의 광원, 구동부 및 센서부를 포함하는 표면 검사기에서 피검사체의 표면을 검사하는 방법은, 상기 광원이 상기 피검사체의 일면에 광을 조사하는 단계; 상기 구동부가 상기 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루는 방향으로 운동시키는 단계; 및 상기 센서부가, 상기 운동하는 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 센서부는 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 표면 검사기는 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고, 상기 영상 생성부가, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계; 상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이, 상기 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있다.
삭제
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선형 또는 막대형의 광원, 구동부 및 센서부를 포함하는 표면 검사기에서 금속 재질 피검사체의 표면을 검사하는 방법은, 상기 광원이 상기 금속 재질 피검사체의 선형 결무늬가 새겨진 일면에 광을 조사하는 단계; 상기 구동부가 상기 금속 재질 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루도록 유지하면서 운동시키는 단계; 및 상기 센서부가, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 센서부는 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 표면 검사기는 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고, 상기 영상 생성부가, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계; 상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있다.
삭제
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는, 상기에 기재된 표면 검사 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 표면 검사기 및 그 검사 방법에 있어서 금속과 같이 특정 방향으로 결 무늬가 형성된 물체 표면의 경우에도 빛 퍼짐의 방향성에 따른 광학 특성을 배제함으로써, 안정적인 검사 성능을 발휘할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 결함이 강조된 표면 이미지를 획득하게 되어 물체 표면의 결함을 더욱 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 미러와 같은 추가적인 구성을 최소화함으로써 표면 검사기의 광학계를 구성함에 있어 비용을 최소화할 수 있다.
도 1은 금속 표면 가공에 따른 결 무늬를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 결 무늬 방향과 막대형 광원이 상호 이루는 자세에 따른 빛의 퍼짐 현상의 차이를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기와 피검사체가 상호 이루는 자세를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기와 피검사체가 상호 이루는 자세를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기의 광원 및 센서부의 외관을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기의 각도 조절부 및 위치 조절부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 수행하는 경우의 이미지 데이터의 처리 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
금속판은 산업계에서 제품의 외관 또는 지지구조를 형성하기 위해 광범위하게 사용된다. 특히 LCD와 같은 디스플레이 패널의 경우, 금속판 위에 백라이트, TFT, 컬러 필터와 같은 발광을 위한 부품들이 적층되는 구조로 형성된다.
최근에 각광을 받고 있는 OLED([Organic Light Emitting Diodes) 방식의 디스플레이 패널은, 백라이트가 없이 유리판 위에 OLED 발광 소자 층을 올리고 그 위에 금속판을 얹는 방식으로 제조된다. 특히 OLED의 열화 현상을 방지하기 위해서는 금속판과 유리판 사이의 공간의 진공 상태를 유지하기 위해 기밀성을 확보하는 것이 중요하다.
또한 근래에는 디스플레이 패널의 금속판이 스피커의 진동판 역할을 겸하는 등 그 중요성이 강화되고 있기도 하다.
상기와 같은 기밀성, 음향 특성 등의 품질을 확보하기 위해 디스플레이 제조 공정에서 금속판의 표면 품질을 관리하는 것은 매우 중요한 일이다. 금속판의 경우, 찍힘이나 긁힘 등의 외부 충격에 취약하며 이로 인해 발생한 자국 등의 결함은 기밀성 등에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널의 제조 공정에는 상기 금속판의 표면을 검사하는 공정이 포함되어야 한다.
다만 본 발명의 표면 검사기 및 표면 검사 방법의 표면 검사 대상인 피검사체는 상기와 같은 금속판에 한정되지는 않는다. 실시 예에 따라, 합성 수지나 목재 등 다양한 재질의 피검사체의 표면 검사에 적용될 수 있다.
이와 같은 금속판 등 피검사체의 표면 검사는 라인 스캐닝 등 비파괴 광학 검사 방식의 표면 검사기를 사용하여 진행될 수 있다. 이러한 라인 스캔 방식의 표면 검사기는 광원과 상기 광원에서 조사되어 피검사체의 일 표면에서 반사되는 광을 픽셀이 일렬로 배치된 이미지 센서를 통해 스캔하여 영상을 획득하고, 이 영상을 분석하여 결함(defect)를 검출하는 방식으로 운용된다. 이를 위해 상기 광원은 막대 모양 등의 길쭉한 직선 형태로 형성되어 피검사체 표면의 촬영 대상 영역을 집중적으로 비추는 것이 바람직하다.
그러나 피검사체의 표면에 결무늬와 같은 특정 형태의 비 결함 패턴이 형성되어 있는 경우, 그에 따라 빛 퍼짐 현상과 같은 광학 특성이 존재하게 된다.
도 1은 금속 표면 가공에 따른 결무늬를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 재질 피검사체(1100)의 표면(1110)에는, 특정 방향(도 1의 가로 방향)으로 특유의 결무늬가 관찰된다. 이러한 결무늬는 복수의 골과 산으로 이루어진 라인(line)이 나란하게 배열된 패턴을 의미할 수 있다.
상기 결무늬는 금속 표면 가공에 의해 형성될 수 있다. 이러한 금속 표면 가공 중 대표적인 것은 사포질과 같은 연마 가공이며, 그외 선반, 밀링머신 등의 삭제 공정이나 압출 공정 등에 의해서도 발생할 수 있다. 또한 비금속 재질의 경우에도 역시 압출, 롤러와 같은 성형 공정이나, 대패, 연마 공정 등에 의해 의해 결무늬가 발생할 수 있다.
이러한 결무늬의 배열에 따라 금속 등 피검사체의 표면은 특정한 광학 성질을 갖게 된다.
도 2는 결무늬 방향과 막대형 광원이 상호 이루는 자세에 따른 빛의 퍼짐 현상의 차이를 나타내는 도면이다. 도 2 (a), (b)의 상단의 화살표는 피검사체(1000, 1100)의 조명에 대한 상대적인 운동 방향을 의미한다. 이와 같은 상대적인 운동 중에 상기 피검사체를 스캔 촬영하게 된다.
도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 막대형 광원(100)의 길이 방향(도 2 (a)의 가로 방향)과 피검사체(1000, 1100)의 결무늬가 형성된 방향이 동일한 경우, 피검사체(1000, 1100)의 일면에 조사된 빛이 폭 방향(도 2 (a)의 세로 방향)으로 많이 퍼지지 않아 촬영 대상 영역이 집중적으로 밝게 빛나는 것을 알 수 있다.
그러나 도 2 (b)에 도시된 바와 같이, 막대형 광원(100)의 길이 방향(도 2 (a)의 가로 방향)과 피검사체(1000, 1100)의 결무늬가 형성된 방향이 수직인 경우, 피검사체(1000, 1100)의 일면에 조사된 빛이 폭 방향(도 2 (a)의 세로 방향)으로 넓게 분산(퍼짐)되어 정작 촬영 대상 영역은 상대적으로 어둡게 된다. 따라서 도 2 (b)의 경우 피검사체(1000, 1100)의 표면의 결함이 제대로 검출되지 못하게 되어 품질 저하로 이어질 가능성이 매우 높다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기를 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)는, 광원(100), 구동부(200) 및 센서부(300)를 포함할 수 있다.
상기 광원(100)는 피검사체(1000)의 일면(1010)에 광(光)을 조사할 수 있다. 또한 일 실시 예에 따라 선형 또는 막대형으로 형성될 수 있다. 이러한 광원의 형상은 라인 스캔 방식의 촬영 시에 촬영 영역을 집중적으로 조사함으로써 유리하게 이용될 수 있다. 긴 막대 형상의 램프나, LED 램프의 일직선 배열 등에 의해 구현될 수 있다. 또한 렌즈 등의 광학 구성을 포함하여 피검사체(1000)의 표면에 집광이 이루어지도록 구성하는 것도 바람직하다.
상기의 기재에서 선형 또는 막대형이라 함은, 광을 형성하는 램프와 같은 소스(source)의 형상 또는 배열이 실질적으로 일직선 형태인 것을 포함하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 광을 형성하는 소스를 일직선으로 배열하고, 이러한 소스를 지지하는 하우징 등의 부재를 다른 형태로 구성한 경우는 본 발명의 선형 또는 막대형의 광원(100)의 의미 범위에 포함된다. 또한 실질적으로 일직선으로 배열된 소스들을 포함하고, 일부 일직선을 이탈하는 소스를 추가하는 경우에도 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 보아야 한다.
상기 광원(100)에서 조사되는 광은 가시광선인 것이 바람직하다. 다만 실시 예에 따라서는 레이저나, 적외선, 자외선과 같은 다른 광을 활용할 수 있다.
상기 피검사체(1000)는 일면(1010)에는 특정 방향의 결무늬가 형성되어 있을 수 있다.
상기 피검사체(1000)는 금속 재질의 피검사체(1100)일 수 있다. 또한 상기 피검사체(1000)의 일면(1010)은 금속 재질의 피검사체(1100)의 일면(1110)일 수 있다.
상기 금속 재질의 피검사체(1100)의 일면(1110)에는 특정 방향의 결무늬가 형성되어 있을 수 있다.
상기 구동부(200)는, 상기 피검사체(1000)를, 상기 광원(100)에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원(100)의 길이 방향에 대하여 제1 경사각(180)을 이루는 방향으로 운동시킬 수 있다.
상기와 같이 상대적으로 운동한다 함은, 상기 피검사체(1000)가 운동하고 상기 광원(100)이 고정되는 경우, 상기 피검사체(1000)가 고정되고 상기 광원(100)이 운동하는 경우, 상기 피검사체(1000)와 상기 광원(100)이 모두 운동하되 그 운동 방향 또는 속도 중 적어도 하나가 다른 경우를 모두 포함한다.
구동부(200)는 상기와 같은 상대적인 운동을 구현하기 위해 다양하게 구현될 수 있다. 일 실시 예로, 상기 피검사체(1000)를 거치하는 거치대 (미도시)를 구비하고, 상기 거치대(미도시)를 리니어 모터, 컨베이어 벨트 등의 직선 구동 수단에 의해 이동시키는 방식으로 구현될 수 있다. 다른 실시 예로 상기 광원(100)을 직선 이동시키는 방식으로 구현될 수도 있다. 다만 이에 국한 되지 않고 검사 환경에 맞게 로봇, 드론 등의 다양한 수단으로 구현될 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기와 피검사체가 상호 이루는 자세를 나타내는 도면이다. 도 4 (a)는 본 발명에 따른 표면 검사기(10)의 광원(100)의 길이 방향(도 4(a)의 가로 방향) 상기 피검사체(1000)의 일면의 상기 광원에 대한 상대적인 진행 방향(도 4의 상단의 화살표 방향)과 수직인 경우를 의미한다.
도 4와 같은 경우, 상기 피검사체(1000)의 광학 검사 대상인 일면(1010)에 형성된 결무늬의 방향이 광원(100)과 나란하게 배치되어 있다면, 광(光)이 상기 일면(1010) 상에서 폭 방향으로 넓게 퍼지지 않아 집중적인 조명 효과가 발생하게 되고 이에 따라 스캔 촬영 및 검사 성능이 만족스럽지만, 그렇지 않고 수직으로 배치된 경우에는 스캔 촬영 및 검사 성능이 현저하게 떨어지게 된다. 즉, 피검사체(1000)를 투입 상태에 따라 검사 결과가 불균일할 수 있다.
본 발명의 표면 검사기(10)의 구동부(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 피검사체(1000)를 광원(100)에 대하여 상대적으로 운동시키면서, 상기 광원(100)의 길이 방향에 대하여 제1 경사각(180)을 이루는 운동 방향을 유지할 수 있다.
제1 경사각(180)은 경사를 이루는 소정의 각을 의미할 수 있다. 경사를 이룬다 함은 비스듬히 기울어진 상태를 의미하며 이는 수평이나 수직이 되지 아니하고 한쪽으로 기운 상태를 의미할 수 있다.
본 발명의 기재에서 수직, 평행, 나란함, 경사(각) 등은 기하학적으로 정확한 개념으로 한정되지는 않으며, 본 발명이 적용되는 기술 분야에서 통용되는 실질적인 개념을 포함할 수 있다. 또는 소정의 오차 범위를 허용하는 개념일 수 있다. 따라서 '실질적으로 수직', '실질적으로 평행', '실질적으로 나란함', '실질적인 경사(각)' 등으로 대체될 수 있다.
그리고, 상기 광원(100)은 그 길이 방향이 상기 피검사체(1000)의 상기 일면(1010)과 평행을 이룰 수 있다. 즉, 상기 일면(1010)의 측방에서 관찰했을 때, 상기 일면(1010)과 상기 광원(100)은 나란하게 관찰될 수 있다.
상기 제1 경사각(180)은 30도 이상 60도 이하, 120도 이상 150도 이하, 210도 이상 240도 이하 및 300도 이상 330도 이하 중 어느 하나의 범위에 속할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 경사각(180)은 45도 또는 135도 또는 225도 또는 315도일 수 있다. 도 5의 경우, 상기 제1 경사각(180)은 실질적으로 45도인 것으로 도시되어 있다.
이와 같이 제1 경사각(180)을 이루도록 상기 광원(100)을 배치함으로써, 일면(1010)에 새겨진 결무늬의 방향에 상관 없이 상기 일면(1010)에서의 빛의 퍼지는 정도를 균일하게 유지하고 이에 따라 촬영 및 검사의 성능도 균일하게 유지할 수 있게 된다.
또한 이에 따라 영역 스캔(area scanning) 방식의 별도 검사 장비를 추가하거나 육안 감별 등 별도의 번거로운 절차를 거치지 않고도 고성능의 검사가 구현될 수 있다.
상기 센서부(300)는, 상기 운동하는 피검사체(1000)의 상기 일면(1010)에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있다. 상기 변환된 전기적 신호는 결함 검출을 위한 영상을 생성하기 위한 기초가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 표면 검사기(10)는 제어부(800), 입력부(910), 통신부(920), 전원 공급부(930) 및 출력부(940)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 광원(100), 구동부(200) 및 센서부(300)를 포함하여 본 발명의 표면 검사기(10)를 구성하는 각종의 기능부들의 동작을 제어하는 구성일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 마이크로프로세서와 같은 연산 소자 및/또는 메모리칩과 같은 일시/비일시적 저장 수단을 포함할 수 있다. 또한 상기 기능부들의 근거리에서 전기적으로 유선 연결 될 수 있고, 또는 근거리 또는 원격으로 무선 연결될 수 있다.
입력부(910)는 표면 검사기(10)를 조작하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 특히, 입력부(910)는 표면 검사기(10)의 동작 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
여기서, 입력부(910)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
통신부(920)는 표면 검사기(10)와 다른 무선 단말 사이 또는 표면 검사기(10)와 다른 무선 단말이 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(920)는 원격 제어 장치로서의 무선 단말과 통신할 수 있으며, 이를 위한 근거리 통신 모듈 또는 무선 인터넷 모듈 등을 포함할 수 있다.
전원 공급부(930)는 표면 검사기(10) 에 전원을 공급한다. 구체적으로 전원 공급부(930)는 표면 검사기(10)를 구성하는 각 기능부들에 전원을 공급할 수 있다.
출력부(940)는 시각, 청각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 도면에는 도시되지 않았으나, 디스플레이부, 음향 출력 모듈 및 알람부 등이 포함될 수 있다. 디스플레이부는 표면 검사기(10)에서 처리되는 정보를 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface) 등으로 표시(출력)할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 구동부(200)에 의해 상기 피검사체(1000)이 상기 광원(100)에 대하여 상대적으로 운동하는 방향과 상기 광원(100)의 길이 방향이 이루는 각은, 직각 및 상기 제1 경사각(180) 중 어느 하나로 절환될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 표면 검사기(10)는, 상기 절환 동작을 위한 별도의 절환부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 절환부(미도시)는 수동으로 또는 상기 제어부(800)의 제어에 의해 자동으로 상기 절환 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기의 광원 및 센서부의 외관을 나타내는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 광원(100)은, 상기 피검사체(1000)의 상기 일면(1010)의 적어도 하나의 법선(normal line)과 제2 경사각(190)을 이루는 방향으로 상기 일면(1010)에 상기 광을 조사할 수 있다.
또한 상기 광원(100)은, 상기 센서부(300)의 중심 축(axis)과 제2 경사각(190)을 이루는 방향으로 상기 일면(1010)에 상기 광을 조사할 수 있다.
이와 같이 광을 비스듬히 조사함으로써, 상기 피검사체(1000)의 일면(1010)에 형성된 결함(자국)에 음영이 도드라져, 영상에서 보다 선명하게 검출될 수 있다.
또한 광원(100)에서 조사된 광의 경로와 상기 센서부(300)의 수광 경로가 겹치거나 간섭되는 것을 피할 수 있게 되어 미러나 프리즘과 같은 광학 부재의 추가를 피할 수 있어 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 본 발명의 광원(100)의 길이 방향이 피검사체(1000)의 진행방향 또는 피검사면(1010)의 결무늬 방향과 제1 경사각(180)을 이루도록 배치됨으로 인하여 안정적인 빛 퍼짐 상태를 유지하는 것으로 인해 상기 광원(100)의 조사 경로를 비스듬히 제2 경사각(190)을 두고 배치하는 것 또한 상승 효과를 발휘하게 된다. 빛 퍼짐 상태가 피검사체(1000)의 결 무늬 방향에 따라 불균일한 경우, 상기 광원(100)의 조사 경로가 비스듬하게 되면, 경우에 따라 빛 퍼짐에 따른 부정적 효과가 확대될 수 있다.
상기 제2 경사각(190)은 2도 이상 80도 이하일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 제2 경사각(190)은 10도인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 센서부(300)는, 상기 반사된 광이 입사되는 렌즈(310) 및 상기 렌즈(310)를 투과한 상기 반사된 광이 입사되는 이미지 센서(320)를 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(320)는, 광을 수광하여 전기적 신호로 변환시키는 픽셀(pixel)이 일렬로 배치된 픽셀 열을 포함할 수 있다.
상기 이미지 센서(320)는, 이미지를 중첩적으로 촬영하여 이미지의 선명도를 향상시키도록, 상기의 픽셀 열이 다층으로 배치된 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예로 상기 이미지 센서(320)는 TDI(Time Delay and Integration) 센서로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기의 이미지 센서(320)에 포함되는 픽셀 열은 상기 광원(100)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 본 발명의 표면 검사기(10)에 반사경이나 프리즘, 또는 렌즈와 같은 별도의 광학계 구성을 부가하여, 상기 이미지 센서(320)가 상기 광원(100)의 길이 방향과 나란한 방향의 라인 형상의 이미지로 변환가능한 광을 수광하도록 형성하는 것도 가능하다.
상기 센서부(300)의 중심 축(axis)은 상기 렌즈(310)의 축(311)이고, 상기 광원(100)은 상기 렌즈(310)의 축(311)과 상기 제2 경사각(190)을 이루는 방향으로 상기 일면(1010)에 상기 광을 조사할 수 있다.
그리고, 상기 광의 조사 방향과 상기 적어도 하나의 법선 방향 및/또는 이 이루는 각도는, 상기 제2 경사각(190)을 포함하는 소정의 각도 범위 내에서 변경 가능할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기의 각도 조절부 및 위치 조절부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)는, 상기 광원(100)의 상기 광의 조사 방향과, 상기 적어도 하나의 법선 방향 및/또는 상기 센서부(300)의 중심 축이 이루는 각도를 변경하는 각도 조절부(400)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 각도 조절부(400)는, 일측에 돌출된 걸림구(411)가 형성된 제1 부재(410) 및 상기 걸림구(411)가 삽입되어 제한된 굴절범위를 갖도록 소정의 유동 폭을 갖는 원호 형상의 장홈(421)이 형성된 제2 부재(420)를 포함할 수 있다.
또한 도 7 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)는, 상기 광원(100)의 상기 피검사체(1000)으로부터 떨어진 거리를 조절 가능한 위치 조절부(500)를 더 포함할 수 있다. 이러한 위치 조절부(500)는 슬라이딩 방식으로 구현될 수 있다.
상기 각도 조절부(400) 및/또는 위치 조절부(500)는 수동으로, 또는 상기 제어부(800)의 제어에 의해 자동으로 동작할 수 있다.
또한, 상기 센서부(300)는, 상기 광원(100)의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서(320)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서 상기 이미지 센서(320)는 CCD 또는 CMOS 타입일 수 있다.
상기 표면 검사기(10)는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 영상 생성부(600)는, 상기 제1 경사각(180)에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성할 수 있다.
상기 영상 생성부(600)는, 상기 센서부(300)와 유선으로 연결될 수 있다. 다른 실시 예로 근거리에 분리되어 무선 연결될 수 있고, 또는 외부 서버나 단말기 등으로 구현되어 장거리 원격으로 영상을 생성할 수 있다.
상기 픽셀은 상기 이미지 센서(320)를 이루는 단위 소자로서, 수광한 광을 전기적 신호로 바꾸는 소자를 의미할 수 있다. 상기 픽셀값은 상기 픽셀에서 출력되는 전기적 신호의 세기의 정보를 포함하는 값일 수 있다. 실시 예에 따라 0 내지 255 또는 0 내지 65535 등의 값 범위를 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 수행하는 경우의 이미지 데이터의 처리 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 영상 생성부(600)는, 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시킬 수 있다.
또한 도 8 (b)에 도시된 바와 같이 상기 보정 작업에 포함된 상기 이동 변환 작용은 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체(1000)의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 작용일 수 있다.
이러한 형상의 일그러짐은, 센서부(300)의 이미지 센서(320)의 픽셀이 배열된 길이 방향이, 상기 광원(100)과 같이, 상기 피검사체(1000)의 진행 방향 과 비스듬하게 경사를 이룸으로 인하여 비스듬한 방향의 스캔 촬영이 구현되는 것에 의해 발생할 수 있다.
따라서 본원 발명에서는 상기와 같이 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시키는 것에 의해 상기와 같은 형상의 일그러짐을 보정할 수 있다.
또한 도 8 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 보정 작업에 포함된 상기 회전 변환 작용은 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체(1000)의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 작용일 수 있다. 이와 같이 좌표 회전 변환에 의해 픽셀값의 배열 버퍼에 포함되는 상기 일면(1000) 형상의 회전된 왜곡 정보를 보정할 수 있게 된다.
또한 도 8 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 보정 작업에 포함된 상기 픽셀값 보간 작용은, 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 작용일 수 있다. 상기 외곽 영역이라 함은 영상의 바깥쪽 경계를 이루는 픽셀값의 위치의 집합으로 표현할 수 있다.
상기 픽셀값 보간 작용은 영상에 포함되는 경계선의 톱니 형상과 같은 부자연스러운 이미지 왜곡을 부드럽게 보정하는 작용일 수 있다. 일 실시 예로, 도 8 (d)에서와 같이, 경계 영역에 주변 8개 픽셀값을 평균한 값을 경계영역의 픽셀의 바깥에 추가하는 것에 의해 상기 보간 작용을 구현할 수 있다.
그리고 도 8 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 보정 작업은 영상 크기를 조정하는 작용을 더 포함할 수 있다. 이는 영상을 구현하기 위한 픽셀값의 행렬 버퍼의 사이즈를 조정하는 작용일 수 있다. 이는 영상의 정보를 최종적으로 직사각 형태의 배열로 제공할 수 있게 한다.
상기와 같은 일련의 작용들은 본 발명의 보정 작업에 바람직하게는 모두 포함될 수 있다. 그러나 실시 예에 따라 선택적으로 포함될 수 있다. 그 진행 순서는 필요에 따라 달리 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 8 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 좌표는, 상기 피검사체(1000)의 상대적인 운동의 경과에 따라 상기 복수의 픽셀 중 하나에 의한 복수 회 촬영 시 획득되는 픽셀값들의 집합인 컬럼 단위의 위치 정보를 포함할 수 있다.
또한 도 8 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 좌표는, 상기 복수의 픽셀에 의한 1회 촬영 시 획득되어 상기 복수의 픽셀 각각에 대응되는 픽셀값들의 집합인 라인 단위의 위치 정보를 포함할 수 있다.
도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 이동 변환 작용은, 상기 제1 경사각(180)에 대응하여 상기 영상의 일그러짐 왜곡을 보정하기 위해 상기 복수의 픽셀값 각각에 매칭된 제1 좌표를 이동시킬 수 있다. 상기 이미지 센서(320)의 픽셀 어레이(pixel array)가 그 길이 방향이 상기 광원(100)에서와 같이 상기 피검사체(1000)의 진행 방향과 제1 경사각(180)을 이루어 배치되거나 또는 제1 경사각(180)에 따라 왜곡된 광 정보를 수광하는 경우, 상기 일그러짐은 상기 제1 경사각(180)에 따라 발생하는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)의 피검사체(1000)는 금속 재질의 피검사체(1100)일 수 있다.
상기 금속 재질 피검사체(1100)의 검사 대상이 되는 일면(1100)에는 선형 결무늬가 새겨질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 구동부(200)는, 상기 금속 재질 피검사체(1100)를, 상기 광원(100)에 대하여 상대적으로 운동시키되, 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 광원(100)의 길이 방향에 대하여 상기 제1 경사각(180)을 이루도록 유지하면서 운동시킬 수 있다.
상기 센서부(300)는 상기 운동하는 금속 재질 피검사체(1100)의 상기 일면(1110)에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 제조 장치(미도시)는 상기 기재된 표면 검사기(10)를 포함할 수 있다. 디스플레이 제조 장치(미도시)는 디스플레이 패널을, 구성 자재의 인입, 적층, 검사하는 작용 중 적어도 하나를 포함하는 작업을 통해 제조하는 장비일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)에서 피검사체(1000)의 표면을 검사하는 방법은, 상기 광원(100)이 상기 피검사체(1000)의 일면(1010)에 광을 조사하는 단계(S110); 상기 구동부(200)가 상기 피검사체(1000)를, 상기 광원(100)에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원(100)의 길이 방향에 대하여 제1 경사각(180)을 이루도록 유지하면서 운동시키는 단계(S120); 및 상기 센서부(300)가, 상기 운동하는 피검사체(1000)의 상기 일면(1010)에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광을 조사하는 단계(S110)는, 상기 광원(100)이, 상기 피검사체(1000)의 상기 일면(1010)의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부(300)의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각(190)을 이루는 방향으로 상기 일면(1010)에 상기 광을 조사할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법은, 상기 영상 생성부(600)가, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계(S140); 상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체(1000)의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계(S150); 및 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체(1000)의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계(S160); 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사기(10)에서 금속 재질 피검사체(1100)의 표면을 검사하는 방법은, 상기 광원(100)이 상기 금속 재질 피검사체(1100)의 선형 결무늬가 새겨진 일면(1110)에 광을 조사하는 단계(S210); 상기 구동부(200)가 상기 금속 재질 피검사체(1100)를, 상기 광원(100)에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 상기 광원(100)의 길이 방향에 대하여 제1 경사각(180)을 이루도록 유지하면서 운동시키는 단계(S220); 및 상기 센서부(300)가, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체(1100)의 상기 일면(1110)에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
상기 광을 조사하는 단계(S210)는, 상기 광원(100)이, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체(1100)의 상기 일면(1110)의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부(300)의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각(190)을 이루는 방향으로 상기 일면(1110)에 상기 광을 조사할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 방법은, 상기 영상 생성부(600)가, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계(S240); 상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체(1100)의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계(S250); 상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체(1100)의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계(S260); 및 상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계(S270)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 제어 방법은 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 표면 검사기 100: 광원
180: 제1 경사각 190: 제2 경사각
200: 구동부 300: 센서부
310: 렌즈 311: 렌즈 축
320: 이미지 센서
400: 각도 조절부 410: 제1 부재
411: 걸림구 420: 제2 부재
421: 장홈 500: 위치 조절부
600: 영상 생성부 800: 제어부
910: 입력부 920: 통신부
930: 전원 공급부 940: 출력부
1000: 피검사체 1010: 일면
1100: 금속 재질 피검사체 1110: 일면

Claims (29)

  1. 표면 검사기로서,
    피검사체의 일면에 광을 조사하는 선형 또는 막대형의 광원;
    상기 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루는 방향으로 운동시킬 수 있는 구동부; 및
    상기 운동하는 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 센서부를 포함하고,
    상기 센서부는, 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 표면 검사기는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고,
    상기 영상 생성부는,
    상기 제1 경사각에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성하고,
    상기 영상 생성부는,
    상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키고,
    상기 보정 작업은,
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 이동 변환 작용,
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 좌표 회전 변환 작용 및
    상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 상기 픽셀값 보간 작용을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 그 길이 방향이 상기 피검사체의 상기 일면과 평행을 이루고,
    상기 제1 경사각은 30도 이상 60도 이하, 120도 이상 150도 이하, 210도 이상 240도 이하 및 300도 이상 330도 이하 중 어느 하나의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 경사각은 45도, 135도, 225도 및 315도 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부에 의해 상기 피검사체가 상기 광원에 대하여 상대적으로 운동하는 방향과 상기 광원의 길이 방향이 이루는 각은, 직각 및 상기 제1 경사각 중 어느 하나로 절환되는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 경사각은 2도 이상 80도 이하인 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 경사각은 10도인 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 반사된 광이 입사되는 렌즈 및
    상기 렌즈를 투과한 상기 반사된 광이 입사되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 센서부의 중심 축은 상기 렌즈의 축(axis)이고,
    상기 광원은 상기 렌즈의 축과 상기 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 광의 조사 방향과 상기 적어도 하나의 법선 방향이 이루는 각도는, 상기 제2 경사각을 포함하는 소정의 각도 범위 내에서 변경 가능한 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원의 상기 광의 조사 방향과 상기 적어도 하나의 법선 방향이 이루는 각도를 변경하는 각도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원의 상기 피검사체로부터 떨어진 거리를 조절 가능한 위치 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    일측에 돌출된 걸림구가 형성된 제1 부재; 및
    상기 걸림구가 삽입되어 제한된 굴절범위를 갖도록 소정의 유동 폭을 갖는 원호 형상의 장홈이 형성된 제2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 좌표는, 상기 피검사체의 상대적인 운동의 경과에 따라 상기 복수의 픽셀 중 하나에 의한 복수 회 촬영 시 획득되는 픽셀값들의 집합인 컬럼 단위의 위치 정보를 포함하고,
    상기 제2 좌표는, 상기 복수의 픽셀에 의한 1회 촬영 시 획득되어 상기 복수의 픽셀 각각에 대응되는 픽셀값들의 집합인 라인 단위의 위치 정보를 포함하고,
    상기 이동 변환 작용은,
    상기 제1 경사각에 대응하여 상기 영상의 일그러짐 왜곡을 보정하기 위해 상기 복수의 픽셀값 각각에 매칭된 제1 좌표를 이동시키는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  16. 표면 검사기로서,
    금속 재질 피검사체의 선형 결무늬가 새겨진 일면에 광을 조사하는 선형 또는 막대형의 광원;
    상기 금속 재질 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루도록 유지하면서 운동시킬 수 있는 구동부; 및
    상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 센서부를 포함하고,
    상기 센서부는, 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 표면 검사기는, 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 획득된 복수의 픽셀값을 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고,
    상기 영상 생성부는,
    상기 제1 경사각에 따라 발생하는 상기 복수의 픽셀값의 왜곡 정보를, 좌표 이동 변환 작용, 좌표 회전 변환 작용 및 픽셀값 보간 작용 중 적어도 하나를 포함하는 보정 작업을 거쳐 상기 영상을 생성하고,
    상기 영상 생성부는,
    상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키고,
    상기 보정 작업은,
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 이동 변환 작용,
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 상기 좌표 회전 변환 작용 및
    상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 상기 픽셀값 보간 작용을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광원은,
    상기 금속 재질 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 광원은 그 길이 방향이 상기 금속 재질 피검사체의 상기 일면과 평행을 이루고,
    상기 제1 경사각은 30도 이상 60도 이하, 120도 이상 150도 이하, 210도 이상 240도 이하 및 300도 이상 330도 이하 중 어느 하나의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 경사각은 45도, 135도, 225도 및 315도 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표면 검사기.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 1 항 내지 제 11 항, 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 검사기를 포함하는 디스플레이 패널 제조 장치.
  23. 선형 또는 막대형의 광원, 구동부 및 센서부를 포함하는 표면 검사기에서 피검사체의 표면을 검사하는 방법에 있어서,
    상기 광원이 상기 피검사체의 일면에 광을 조사하는 단계;
    상기 구동부가 상기 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루는 방향으로 운동시키는 단계; 및
    상기 센서부가, 상기 운동하는 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함하고,
    상기 센서부는 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 표면 검사기는 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고,
    상기 영상 생성부가,
    상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계;
    상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계;
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 및
    상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 광을 조사하는 단계는,
    상기 광원이, 상기 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 표면 검사 방법.
  25. 삭제
  26. 선형 또는 막대형의 광원, 구동부 및 센서부를 포함하는 표면 검사기에서 금속 재질 피검사체의 표면을 검사하는 방법에 있어서,
    상기 광원이 상기 금속 재질 피검사체의 선형 결무늬가 새겨진 일면에 광을 조사하는 단계;
    상기 구동부가 상기 금속 재질 피검사체를, 상기 광원에 대하여 상대적으로, 그리고 상기 선형 결무늬의 길이 방향이 상기 광원의 길이 방향에 대하여 제1 경사각을 이루도록 유지하면서 운동시키는 단계; 및
    상기 센서부가, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면에서 반사된 상기 광을 수광하여 전기적 신호로 변환하는 단계를 포함하고,
    상기 센서부는 상기 광원의 길이 방향에 나란하게 일렬 배치되어 상기 반사된 광을 상기 전기적 신호로 변환시키는 복수의 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 표면 검사기는 상기 변환된 전기적 신호를 기초로 영상을 생성하는 영상 생성부를 더 포함하고,
    상기 영상 생성부가,
    상기 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 복수의 픽셀에 대응하는 복수의 픽셀값을 획득하고 상기 복수의 픽셀값의 각각에 제1 좌표 및 제2 좌표를 매칭시키는 단계;
    상기 매칭된 제1 좌표 및 상기 매칭된 제2 좌표 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체의 형상의 일그러짐과 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계;
    상기 제1 좌표 및 상기 제2 좌표의 좌표 회전 변환을 통해 상기 영상 내 상기 금속 재질 피검사체의 형상의 자세와 관련된 왜곡 정보를 보정하는 단계; 및
    상기 복수의 픽셀값에 보간된 픽셀값을 추가하여 상기 영상의 외곽 영역의 영상 품질을 향상시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 광을 조사하는 단계는,
    상기 광원이, 상기 운동하는 금속 재질 피검사체의 상기 일면의 적어도 하나의 법선(normal line) 및 상기 센서부의 중심 축(axis) 중 적어도 하나와 제2 경사각을 이루는 방향으로 상기 일면에 상기 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 표면 검사 방법.
  28. 삭제
  29. 제 23 항, 제 24 항, 제 26 항 및 제 27 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 검사 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체.
KR1020200025215A 2020-02-28 2020-02-28 표면 검사기 및 표면 검사 방법 KR102259721B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200025215A KR102259721B1 (ko) 2020-02-28 2020-02-28 표면 검사기 및 표면 검사 방법
KR1020210028913A KR20210110243A (ko) 2020-02-28 2021-03-04 표면 검사기 및 표면 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200025215A KR102259721B1 (ko) 2020-02-28 2020-02-28 표면 검사기 및 표면 검사 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210028913A Division KR20210110243A (ko) 2020-02-28 2021-03-04 표면 검사기 및 표면 검사 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102259721B1 true KR102259721B1 (ko) 2021-06-02

Family

ID=76372556

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200025215A KR102259721B1 (ko) 2020-02-28 2020-02-28 표면 검사기 및 표면 검사 방법
KR1020210028913A KR20210110243A (ko) 2020-02-28 2021-03-04 표면 검사기 및 표면 검사 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210028913A KR20210110243A (ko) 2020-02-28 2021-03-04 표면 검사기 및 표면 검사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102259721B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022261421A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Method and system for active line scan imaging

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11295235A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Japan Paint Inspection Association 光学式表面検査装置
JP2005122508A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Dainippon Printing Co Ltd 画像入力装置
JP2014222155A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 パナソニック株式会社 凹凸検査装置
JP2016217989A (ja) * 2015-05-25 2016-12-22 株式会社メック 欠陥検査装置および欠陥検査方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11295235A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Japan Paint Inspection Association 光学式表面検査装置
JP2005122508A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Dainippon Printing Co Ltd 画像入力装置
JP2014222155A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 パナソニック株式会社 凹凸検査装置
JP2016217989A (ja) * 2015-05-25 2016-12-22 株式会社メック 欠陥検査装置および欠陥検査方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022261421A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Method and system for active line scan imaging

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210110243A (ko) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110530869B (zh) 一种基于位置信息和图像信息的检测系统
JP5323320B2 (ja) 表面検査装置
JP2009513984A (ja) 複合構造に欠陥がないか検査するための装置および方法
CN110987970A (zh) 物体表面缺陷检测系统及检测方法
JPH08226902A (ja) 容器検査機械
US20200378899A1 (en) Glass processing apparatus and methods
WO2022126871A1 (en) Defect layer detection method and system based on light field camera and detection production line
US20190265171A1 (en) Image inspection apparatus and image inspection method
US7869021B2 (en) Multiple surface inspection system and method
CN108986170B (zh) 一种适用于现场工况的线阵相机平场校正方法
KR102259721B1 (ko) 표면 검사기 및 표면 검사 방법
JP4675436B1 (ja) 表面検査用照明・撮像システム及びデータ構造
JP2012185149A (ja) 欠陥検査装置及び欠陥検査処理方法
CN117054447A (zh) 异形玻璃边部缺陷的检测方法及检测装置
JP6801860B2 (ja) 被検査物の外観検査装置
US7714914B2 (en) Method and device for the correction of the brightness of a raw image generated by a sensor matrix
CN113446993A (zh) 测量装置、信息处理装置和计算机可读介质
US20140152804A1 (en) Sub-pixel imaging for enhanced pixel resolution
JP2007334423A (ja) 自動撮影装置
TW201910748A (zh) 光學檢測系統及影像處理方法
JP2005249946A (ja) 表示装置の欠陥検査装置
JP2021047162A (ja) 外観検査装置、外観検査装置の較正方法
US10530939B2 (en) Correcting captured images using a reference image
JP2020148735A (ja) 検査装置
JP2013195378A (ja) 液晶検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant