KR102293955B1 - 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법 - Google Patents

3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치는 서로 상이한 각도로 위치한 표면을 가지는 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 포함하는 검사 대상물(5)의 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 단층 촬영하는 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20); 광 간섭 단층 촬영부(20)와 이격되고 검사 대상물(5)의 일측과 이격되어 위치하며 소정의 각도로 회동되는 적어도 하나 이상의 미러 반사체(45); 및 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 미러 반사체(45)를 경유하지 않고 획득한 영상(6a) 데이터와 미러 반사체(45)를 경유하여 획득한 영상(6b, 6c) 데이터를 합성하여 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 획득하는 연산부(50);를 포함한다.

Description

3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법{3D ATI device and image acquisition method thereof}
본 발명은 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미러 반사체를 사용하여 복수의 이미지들을 합성해 하나의 이미지를 구현하는 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법에 관한 것이다.
3차원 자동 단층 촬영 검사 장치는 광간섭 단층 촬영(Optical coherence tomography; OCT) 기술을 기반으로 하여 근적외선을 투과시켜 각 단층에서 미미한 반사 시그널을 관측한 데이터를 이용해 단층 촬영을 하는 장비이다.
3차원 자동 단층 촬영 검사의 측정 원리는 다음과 같다. 광대역 광원(Broadband Light source)이 빔 스플리터(Beam Splitter) 또는 커플러를 통하여 샘플(Sample) 방향과 기준 거울(Reference Mirror) 방향으로 나눠지며 샘플(Sample) 방향의 광원은 갈바노 미러(Galvano Mirror)에서 반사되고 대물 렌즈를 거쳐 여러 층으로 구성된 샘플의 각 층에서 미세한 반사광을 생성하게 된다. 반사광은 다시 대물 렌즈를 통하여 광학계로 들어가며 빔 스플리터(Beam Splitter) 또는 커플러를 통하여 스펙트로 미터(Spectrometer)를 거쳐 라인 카메라(Line Camera)로 가게 된다. 이때 처음 기준 거울(Reference Mirror) 방향으로 간 시그널은 미러(Mirror)에 반사되어 돌아오게 되고 샘플(Sample)을 거쳐 들어오는 반사광과 간섭이 생겨 최종 시그널을 생성하게 된다. 이것이 라인 카메라(Line Camera)에 신호로 잡히게 된다.
광 간섭 단층 촬영(Optical coherence tomography; OCT)을 이용하는 방법이 특허문헌 1의 대한민국 특허공개 제10-2015-0056713호에 개시되어 있다. 광 간섭 단층 촬영(OCT)은 검사 대상물로 근적외선광을 투과시키고, 검사 대상물의 내부 및 각 단층에서 반사되는 반사광(산란광)을 검출하여, 검사 대상물의 내부를 단층 촬영한다. 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 대상물을 검사하기 위해서는, 검사 대상물(샘플)이 광을 투과 및 반사(산란)시킬 수 있는 물질로 이루어져야 한다. 광 간섭 단층 촬영(OCT)을 사용하면, 검사 대상물로 조사되는 광의 파장 정도의 분해능으로 검사 대상물의 단층 영상을 얻을 수 있으므로, 검사 대상물의 표면 및 내부 영상을 서브마이크론 단위의 고해상도로 얻을 수 있다.
도 1은 통상적인 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 3차원 검사 대상물을 단층 촬영하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 검사 대상물(5)을 단층 촬영하기 위해서는, 광 간섭 단층 촬영(OCT) 장치의 광학계, 구체적으로는, 측정광인 입사광(L, Light source)을 검사 대상물(5)로 조사하는 대물렌즈(10)와 검사 대상물(5)의 상부면(5a)이 대략 평행하게, 즉, 수평으로 위치하여야 한다. 만일 입체적인 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 또는 우측면(5c)와 같이, 검사면이 대물렌즈(10) 표면에 대하여 소정 각도로 비스듬하게 위치하거나 수직으로 위치하면, 입사광(L)이 좌측면(5b) 또는 우측면(5c)에 대하여 수직으로 입사되지 못하므로, 좌측면(5b) 또는 우측면(5c)에서 반사되는 반사광(S, 신호광)이 대물렌즈(10) 방향으로 반사되지 못하거나 약해지고, 검사 대상물(5)의 단층 촬영 영상을 선명하게 얻을 수 없다.
도 2는 이와 같은 통상적인 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 3차원 검사 대상물을 단층 촬영한 결과를 보여주는 도면이다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 입사광(L)이 대략 수직으로 입사되는 검사 대상물(5)의 상부면 영상(6a)은 선명하게 관찰되지만, 입사광(L)이 비스듬하게 입사되는 좌측면 영상(6b) 또는 우측면 영상(6c)은 손실되어 선명하게 관찰되지 않는다. 이와 같이, 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 3차원 검사 대상물(5)을 단층 촬영하는 경우에 있어서, 대물렌즈(10)를 통과한 입사광(L)이 검사 대상물(5)에서 반사되어 미세 신호광인 반사광(S)을 생성하는데, 이 때, 반사광(S)의 세기가 너무 작거나, 반사광(S)이 대물렌즈(10) 방향으로 반사되지 못하면, 검사 대상물(5)의 단층 촬영 영상을 선명하게 얻을 수 없다. 이는 검사 대상물(5)이 평면적이지 않고 입체적인 경우에 발생하는 문제로서, 검사면(5a, 5b, 5c)의 각도가 수평 방향에서 벗어날수록 대물렌즈(10)에서 검출되는 반사광(S)의 양이 적어지고, 검사면(5a, 5b, 5c)의 각도가 수직이 되면 대물렌즈(10)로 들어가는 반사광이 없게 된다. 따라서, 휘어진 유리판(curved glass)와 같은 3차원 검사 대상물(5)의 경우, 광 간섭 단층 촬영을 이용하여 좌측면(5b) 또는 우측면(5c)을 관찰하기 어렵다. 이를 방지하기 위하여, 검사 대상물(5)을 별도의 액체로 코팅하여 검사 대상물(5)의 반사율을 높이거나, 측정광(L)의 밝기를 증가시키는 방법도 고려할 수 있으나, 이 경우, 반사광(S)에 노이즈가 발생하여, 검사 대상물(5)의 관측 이미지 품질이 저하되는 문제가 있다.
그리고, 대물 렌즈를 거친 광원(Light source)이 샘플에서 미세 반사광을 생성하는 양이 수준 이하이거나, 반사광이 아예 대물 렌즈로 들어가지 못하는 경우에는 측정이 불가한 문제가 있다. 측정하고자 하는 샘플이 평면적이지 않은 경우에 이런 문제가 생길 수 있는데, 샘플 면의 각도가 수평방향에서 커질수록 대물 렌즈로 들어가는 반사광의 양이 적어지고, 수직에 가까운 경우엔 대물 렌즈로 들어가는 반사광이 없게 된다. 즉, 시료의 형태가 광학계의 대물 렌즈와 수직에 가까울수록 반사 시그널이 더욱 약해지거나, 반사광이 대물 렌즈의 영역 안으로 들어오지 않아 촬영이 불가능해진다. 그래서 시료의 측면을 관측하기 용이하지 않고, 시료의 형태에 따라 측정 데이터의 손실량이 커지게 되는 단점이 있다.
만일, 단일한 광학계만으로 구성되어 있는 경우, 광학계의 대물 렌즈에 수직한 방향의 형태는 관찰이 되지 않아, 시료의 측면 관찰이 불가능하다. 이럴 경우, 시료의 반사율을 높이거나 광원의 밝기를 최대로 밝혀도 수직 부분의 시그널은 대부분이 손실되며, 약간의 효과를 위해 그와 같은 방법을 적용하면 수평 부분의 반사광과 노이즈가 심해져서 전체 관측 이미지의 품질은 더욱 떨어지게 된다. 이를 극복하기 위한 다른 방법으로 다수의 광학계를 병렬 배치하는 방법도 있으나, 그만큼 장비가 커지고 복잡해지며, 가격이 상승하는 문제가 있다.
대한민국 특허공개 제10-2015-0056713호(2015.05.27. 공개)
본 발명의 목적은, 미러 역할을 하는 물체를 사용해서, 샘플 측정 시 측정 원본 이미지와 샘플 반사 이미지를 같이 획득하면, 이 이미지들을 합성해 완전한 하나의 이미지를 구현하므로, 손실 없는 측정 데이터를 추출하기 위한 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치는, 서로 상이한 각도로 위치한 표면을 가지는 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 포함하는 검사 대상물의 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 단층 촬영하는 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부; 상기 광 간섭 단층 촬영부와 이격되고 상기 검사 대상물의 일측과 이격되어 위치하며 소정의 각도로 회동되는 적어도 하나 이상의 미러 반사체; 및 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부에서 상기 미러 반사체를 경유하지 않고 획득한 영상 데이터와 상기 미러 반사체를 경유하여 획득한 영상 데이터를 합성하여 상기 검사 대상물의 전체 단층 영상을 획득하는 연산부;를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부는, 검사 대상물의 내부로 입사되는 근적외선 광인 측정광을 발생시키는 광원; 상기 측정광을 기준광 및 측정광으로 분할하여, 상기 기준광을 기준 거울로 조사하고, 상기 측정광을 상기 검사 대상물로 조사하고, 상기 기준 거울에서 반사되는 기준 반사광 및 스캔부에서 반사되는 신호 반사광을 중첩시켜 간섭광을 생성하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터에서 분할된 상기 측정광의 상기 기준광을 반사하여 기준 반사광을 생성하는 기준 거울; 상기 측정광의 반사 각도를 순차적으로 변경하여, 상기 검사 대상물의 표면을 2차원적으로 스캔하는 반사 거울로 구성된 갈바노 미러인 스캔부; 생성된 상기 간섭광을 검출하고, 검출된 상기 간섭광으로부터 상기 검사 대상물의 내부 영상 신호를 얻는 광검출기; 를 포함하고, 상기 측정광이 상기 검사 대상물의 내부로 조사되면, 다층으로 구성된 상기 검사 대상물의 각 층에서 상기 측정광은 산란 및 반사되어 미세한 신호 반사광을 생성하고, 상기 측정광은 상기 검사 대상물의 경사면에서 산란 및 반사된 반사광에 대응하여 소정의 각도로 회동된 상기 미러 반사체에서 반사되어 미세한 신호 반사광이 생성될 수 있다.
상기 검사 대상물이 강구이고, 상기 검사 대상물에 대하여 수직하게 측정광을 입사하는 경우, 반사광은 상기 촬영 영역 표면의 경사 각도인 80도 이상의 경사를 가진 상기 검사 대상물의 표면의 경사면에 대한 반사광을 상기 미러 반사체를 이용하여 상기 검사 대상물의 이미지 사각을 측정할 수 있다.
상기 검사 대상물이 반구형 렌즈이고, 상기 반구형 렌즈에 대하여 수직하게 측정광을 입사하는 경우, 반사광은 상기 촬영 영역 표면의 경사 각도인 35도 이상의 경사를 가진 상기 검사 대상물의 표면의 경사면에 대한 반사광을 상기 미러 반사체를 이용하여 상기 검사 대상물의 이미지 사각을 측정할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법은, 소정 각도로 미러 반사체가 회동되어 검사 대상물 근처에 배치되고 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부에서 근적외선으로 검사 대상물을 촬영하는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부에서 상기 미러 반사체를 경유하지 않은 영상 데이터를 획득하면서 동시에 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부에서 상기 미러 반사체를 경유한 영상 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 연산부에서 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부에서 상기 미러 반사체를 경유하지 않고 획득한 영상 데이터와 상기 미러 반사체를 경유하여 획득한 영상 데이터를 합성하여 상기 검사 대상물의 전체 단층 영상을 획득하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 연산부는 얻어진 영상에 대하여 노이즈를 제거하는 단계; 및 상기 영상의 선명도를 향상시킨 다음, 상기 영상의 경계를 검출하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 연산부는 측정광의 입사 각도 및 검사 대상물의 굴절률을 이용하여, 상기 검사 대상물의 왜곡된 후면 영상을 왜곡되지 않은 실제 후면 영상으로 보정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상부면 영상 및 측면 영상의 표면 영상 데이터로부터 상기 검사 대상물의 표면 영상을 정의하는 표면 함수를 산출하는 단계; 및 상기 표면 함수에 의해 얻어진 상기 검사 대상물의 표면 영상 위치에 대응하는 상기 검사 대상물의 굴절되어 왜곡된 후면 영상을, 해당 위치에서의 측정광의 입사 각도 및 검사 대상물의 굴절률을 이용하여, 왜곡되지 않은 실제 후면 영상으로 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 검사 대상물의 상부면에서는 후면 영상의 상하 위치인 상기 검사 대상물의 두께가 보정되며, 상기 검사 대상물의 좌측면 및 우측면에서는 후면 영상의 두께 및 위치가 보정되는 단계; 및 얻어진 각각의 영상의 크기가 상기 검사 대상물의 상부면, 좌측면 및 우측면과 동일한 배율이 되도록 각 영상의 스케일 보정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상부면 영상과 좌측면 및 우측면 영상을 합성하기 위해서, 좌측면 및 우측면을 광 간섭 단층 촬영한 각도에 대응하여, 좌측면 및 우측면 영상을 실제의 좌측면 및 우측면 위치로 회전 보정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 스케일 보정 또는 상기 회전 보정된 각각의 영상을 각각의 끝점이 일치하도록 수직 및 수평 위치를 조정하여 결합시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기 검사 대상물의 왜곡되지 않은 전체 영상을 얻으면, 이로부터 상기 검사 대상물의 각 지점에서의 편평도, 곡률을 측정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법은 미러 역할을 하는 물체를 사용해서, 샘플 측정 시 측정 원본 이미지와 샘플 반사 이미지를 같이 획득하면, 이 이미지들을 합성해 완전한 하나의 이미지를 구현, 손실 없는 측정 데이터를 추출할 수 있다.
또한, 현재의 이미지 사각 부분인 시료의 측면이나 밑면의 형상을, 별도의 광학계 등의 추가 구조 없이 이미지를 획득하여 측정할 수 있다.
도 1은 통상적인 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 3차원 검사 대상물을 단층 촬영하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 통상적인 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 의해 3차원 검사 대상물을 단층 촬영한 결과를 보여주는 도면 및 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치에 사용되는 광 간섭 단층 촬영부의 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사에 사용되는 3차원 검사 대상물의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치를 사용하여 검사 대상물의 3차원 단층 촬영 영상을 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치를 이용하여 이미지를 대칭적으로 이동한 사진이다.
도 8(a) 및 도 8(b)는 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치를 설명하기 위한 강구를 촬영한 사진이고, 도 8(c) 및 도 8(d)는 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치를 설명하기 위한 반구형 렌즈를 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법의 흐름도이다.
도10은 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 있어서, 종래의 요소와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치는 적어도 하나의 광 간섭 단층 촬영부(Optical coherence tomography device; OCT, 20); 적어도 하나의 미러 반사체(45); 및 적어도 하나의 광 간섭 단층 촬영부(20)와 적어도 하나의 미러 반사체(45)에서 얻은 영상 데이터를 합성하여 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 얻는 연산부(50)를 포함한다. 도 3에서, 도면 부호 60은 검사 대상물(5)이 위치하는 샘플 스테이지를 나타낸다.
본 발명에 있어서, 검사 대상물(5)은 3차원 입체 구조를 가지는 물체로서, 서로 상이한 각도로 위치한 표면을 가지는 적어도 하나의 촬영 영역을 포함한다. 적어도 하나의 광 간섭 단층 촬영부(20)는 검사 대상물(5)의 적어도 하나의 촬영 영역을 단층 촬영하며, 검사 대상물(5)의 각 촬영 영역의 표면 경사 각도에 대응하여 측정광(L1, L2)의 반사 각도가 각각 상이하다. 예를 들면, 검사 대상물(5)은 지면과 평행하게 위치하는 상부면(5a) 및 상기 상부면(5a)에 대하여 소정의 각도, 예를 들면 30 내지 60 도의 각도로 기울어져 상부면(5a)으로부터 연장되어 있는 측면(좌측면 및/또는 우측면, 5b, 5c)을 가지는 패널 형태의 물체일 수 있다(도 1 참조). 이 경우, 적어도 하나의 광 간섭 단층 촬영부(20)는 검사 대상물(5)의 상부면(5a)을 촬영하는 광 간섭 단층 촬영부(20); 및 광 간섭 단층 촬영부(20)와 이격되어 검사 대상물(5)의 측면에 위치하여 검사 대상물(5)의 측면(5b, 5c)으로부터 오는 광을 반사하는 적어도 하나의 미러 반사체(45)를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치는 검사 대상물(5) 제1 촬영 영역을 촬영하는 광 간섭 단층 촬영부 외에, 제1 촬영 영역 외의 다른 면(제2 촬영 영역)을 촬영하기 위하여, 광 간섭 단층 촬영부의 광학계와 이격되고 소정 각도 기울어진 광학계인 미러 반사체(45)가 구비된다.
본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치에 있어서, 적어도 하나의 광 간섭 단층 촬영부(20)는, 상술한 바와 같이, 검사 대상물(5)의 각 촬영 영역(상부면, 좌측면 또는 우측면)의 경사면에 입사되는 측정광(L1, L2)이 검사 대상물(5)의 경사면에서 반사되는 반사광(S)의 각도가 각각 상이하며, 또한, 검사 대상물(5)의 경사면에서 반사된 반사광(S)을 검출할 수 있도록, 검사 대상물(5)의 경사면의 경사 각도에 대응하여 회동된 미러 반사체(45)가 구비된다. 구체적으로, 측정광(L)의 입사 각도(d) 및/또는 반사광(S)의 각도는 검사 대상물(5)의 각 촬영 영역 표면에 대하여, 45 내지 135 도, 바람직하게는 60 내지 130 도, 더욱 바람직하게는 75 내지 115도일 수 있다(도 1 참조). 여기서, 측정광(L)의 입사 각도(d)가 90도이면, 촬영 영역 표면에 대하여 수직으로 입사되는 경우를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단층 촬영 검사 장치에 사용되는 광 간섭 단층 촬영부(20)의 구성 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광 간섭 단층 촬영부(20) 각각은 검사 대상물(5)을 단층 촬영하여 검사 대상물(5)의 표면 및 내부 영상을 얻는 통상의 장치로서, 통상적인 광 간섭 단층 촬영(Optical coherence tomography: OCT)을 수행하여(예를 들면, 특허문헌 1의 특허공개 제10-2015-0056713호 참조), 검사 대상물(5)의 1차원(A-scan), 2차원(B-scan) 및 3차원(C-scan) 영상을 얻는다. 광 간섭 단층 촬영 영상을 얻으면, 검사 대상물(5)의 표면 및 형상에 대한 정보뿐만 아니라, 검사 대상물(5) 내부에 위치한 이물질(공기 방울, 먼지 등)의 존재 여부, 이물질의 크기 및 부피, 이물질이 존재하는 층의 위치, 내부 파손 위치 등에 대한 여러가지 정보를 얻을 수 있다.
광 간섭 단층 촬영부(20)는 광원(22), 빔 스플리터(23, Beam splitter), 기준 거울(24, Reference Mirror), 스캔부(25) 및 광검출기(26, Photo Detector)를 포함한다. 광 간섭 단층 촬영부(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 모듈 형태의 장치로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 광원(22)은 검사 대상물(5)의 내부로 입사되는 측정광(L1, L2)을 발생시킨다. 광 간섭 단층 촬영(OCT)에 사용되는 측정광(L1, L2)은 통상 짧은 가간섭 거리를 가지는 광대역 광(broadband low-coherence light)이고, 예를 들면, 파장 750 nm 내지 1500 nm의 근적외선광이다. 빔 스플리터(23)는 측정광(L1, L2)을 기준광(R) 및 측정광(L1, L2)으로 분할하여, 기준광(R)을 기준 거울(24)로 조사하고, 측정광(L1, L2)을 검사 대상물(5)로 조사한다. 빔 스플리터(23)는 예를 들면 측정광(L1, L2)을 50: 50의 강도를 가지는 기준광(R) 및 측정광(L1, L2)으로 분할할 수 있다. 스캔부(25)는 빔 스플리터(23)에서 분할된 측정광(L1, L2)을 대물 렌즈(10)를 통해 검사 대상물(5)의 검사 위치로 유도하는 역할을 한다. 구체적으로, 스캔부(25)는 측정광(L1, L2)의 반사 각도를 순차적으로 변경하여, 검사 대상물(5)의 표면을 2차원적으로 스캔(scan)한다. 스캔부(25)로는 통상의 갈바노 미러(Galvano Mirror)에 의해 반사 각도가 조절되어 측정광(L1, L2)의 스캔 기능을 가지는 반사 거울을 사용할 수 있다. 기준 거울(24)은 기준광(R)을 반사하여 기준 반사광(R1)을 생성한다. 측정광(L1, L2)이 검사 대상물(5)의 내부로 조사되면, 통상 다층으로 구성된 검사 대상물(5)의 각 층에서 측정광(L1)은 산란 및 반사되어 미세한 신호 반사광(S1)을 생성하고, 측정광(L2)은 검사 대상물(5)의 경사면에서 산란 및 반사된 반사광(S)에 대응하여 소정의 각도로 기울어진 미러 반사체(45)에서 반사되어 미세한 신호 반사광(S2)을 생성한다.
생성된 신호 반사광(S1, S2)은 대물 렌즈(10)를 통해 스캔부(25)로 유도되며, 스캔부(25)는 신호 반사광(S1, S2)을 빔 스플리터(23)로 유도한다. 빔 스플리터(23)는 기준 거울(24)에서 반사되는 기준 반사광(R1) 및 스캔부(25)에서 반사되는 신호 반사광(S1, S2)을 중첩시켜(superimpose) 간섭광(interference light, I)을 생성한다. 빔 스플리터(23)는 기준 반사광(R1) 및 신호 반사광(S1, S2)을 중첩시키는 역할도 수행하므로 광 커플러(coupler)라고도 한다. 생성된 간섭광(I)은 광검출기(26)에서 검출되고, 광검출기(26)는 검출된 간섭광(I)으로부터 검사 대상물(5)의 내부 영상 신호를 얻는다. 광 간섭 단층 촬영부(20)는 측정광(L1, L2)을 집속하는 집속 렌즈(28a), 측정광(L1, L2) 및 신호 반사광(S1, S2)을 교대로 통과시키기 위한 셔터(도시하지 않음) 등을 더욱 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 단층 촬영 검사에 사용되는 3차원 검사 대상물(5)의 일 예를 보여주는 도면이고, 도 6은 각각 본 발명에 따른 단층 촬영 검사 방법을 사용하여 도 5에 도시된 검사 대상물(5)의 단층 촬영 영상을 얻는 과정을 설명하기 위한 도면 및 플로우 챠트이다. 도 5(a)는 검사 대상물(5)의 평면도를 나타내고, 도 5(b)는 검사 대상물(5)의 a-a선 단면도를 나타낸다. 본 발명에 따른 단층 촬영 검사에 사용될 수 있는 검사 대상물(5)은 서로 상이한 각도로 위치한 표면을 가지는 적어도 하나의 촬영 영역을 포함하는 물체로서, 예를 들면, 휴대폰의 곡면 커버 유리(curved cover glass)와 같이, 지면과 평행하게 위치하는 상부면(5a) 및 상기 상부면(5a)에 대하여 소정의 각도 또는 곡률로 기울어져, 상기 상부면(5a)으로부터 연장되어 있는 좌측면(5b) 및 우측면(5c)을 가지는 패널 형태의 물체이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 3차원 검사 대상물(5)의 단층 촬영 검사를 수행하기 위해서, 광 간섭 단층 촬영부(20)는 제1 광 간섭 단층 촬영부를 나타내고, 제1 촬영 영역은 검사 대상물(5)의 상부면(5a)을 나타내며, 미러 반사체(45-2, 45-3)가 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 또는 우측면(5c)으로부터 반사된 반사광(S)을 재 반사하기 위해 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 감지할 수 있는 소정의 각도로 회동되면, 광 간섭 단층 촬영부(20)는 근적외선을 방사하여 검사 대상물(5)의 촬영 영역을 단층 촬영한다(S100). 여기서, 측면(5b, 5c)을 광 간섭 단층 촬영하는 미러 반사체(45-2, 45-3)의 각도는 상부면(5a)을 광 간섭 단층 촬영 방향에 대하여 소정 각도(d) 기울어져 있다(도 6 참조). 검사 장치의 광 간섭 단층 촬영부(20)는 검사 대상물(5)의 상부면(5a)을 촬영하여 상부면 영상(6a)을 얻고, 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 및 우측면(5c)으로부터 반사된 반사광(S)은 미러 반사체(45-2, 45-3)에서 각각 재반사되고 광 간섭 단층 촬영부(20)로 입사되어 좌측면 영상(6b) 데이터 및 우측면 영상(6c) 데이터를 얻는다(S200). 이와 같이 얻은 상부면 영상(6a) 데이터 및 측면 영상(6b, 6c) 데이터를 결합시키면, 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 얻을 수 있다(S300). 필요에 따라, 연산부(50)는 얻어진 영상(6a, 6b, 6c)에 대하여 노이즈를 제거하여(S305), 영상(6a, 6b, 6c)의 선명도를 향상시킨 다음, 영상(6a, 6b, 6c)의 경계를 검출할 수 있다(S307).
도 6에 나타낸 바와 같이, 이와 같이 획득한 영상(6a, 6b, 6c)은 측정광(L)이 입사되는 방향의 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf)과 측정광(L)이 검사 대상물(5)을 통과하면서 굴절되어 왜곡되는 검사 대상물(5)의 후면 영상(6ab', 6bb', 6cb')을 포함한다. 여기서, 표면 영상(6af, 6bf, 6cf), 즉, 측정광(L)이 입사되는 방향의 전면 영상(6af, 6bf, 6cf)은 실제 검사 대상물(5)의 표면과 동일한 형태를 나타내지만, 측정광(L)이 소정의 굴절력을 가지는 검사 대상물(5)을 통과하면서 굴절되어 빠져나오는 후면 영상(6ab', 6bb', 6cb')은, 측정광(L)의 입사각(d) 및 검사 대상물(5)의 재질 굴절력에 따라 굴절되므로, 실제 검사 대상물(5)의 후면(6ab, 6bb, 6cb)과는 다른 형태를 나타낸다. 따라서, 측정광(L)의 입사 각도(d) 및 검사 대상물(5)의 굴절률을 알면, 왜곡된 영상의 위치(P')로부터 실제 영상의 위치(P)를 산출할 수 있다. 따라서, 연산부(50)는 측정광(L)의 입사 각도(d) 및 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 검사 대상물(5)의 왜곡된 후면 영상(6ab', 6bb', 6cb')을 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정한 후(S310), 상기 영상(6a, 6b, 6c) 데이터를 합성하여 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 얻을 수 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)의 왜곡을 보정하기 위하여, 상부면 영상(6a) 및 측면 영상(6b, 6c)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 데이터로부터 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf)을 정의하는 표면 함수를 산출한다(S320). 예를 들면, 검사 대상물(5)의 상부 표면 영상(6af)에 대한 표면 함수는 평평한 면을 정의하는 평면 함수이고, 검사 대상물(5)의 좌측 표면 영상(6af) 및 우측 표면 영상(6cf)에 대한 표면 함수는 곡면을 정의하는 곡선 함수일 수 있다. 다음으로, 표면 함수에 의해 얻어진 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 위치에 대응하는 검사 대상물(5)의 굴절된, 즉 왜곡된 후면 영상(6ab', 6bb', 6cb')을, 해당 위치에서의 측정광(L)의 입사 각도 및 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정한다(S330). 예를 들면, 검사 대상물(5)의 상부면(5a)에서는, 측정광(L)의 입사 각도가 모두 동일하므로, 후면 영상(6ab')의 상하 위치, 즉, 검사 대상물(5)의 두께가 보정되며, 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 및 우측면(5c)에서는 측정광(L2, L3)의 반사 각도가 각 위치마다 다르므로, 후면 영상(6bb', 6cb')의 두께 및 위치가 모두 보정된다(S 340). 이와 같은 굴절 보정(S340)에 의하여, 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)을 얻을 수 있다.
이와 같이 얻은 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 영상(6a, 6b, 6c)의 크기는 각각 다를 수 있다. 예를 들면, 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 넓은 면적의 상부면(5a) 영상 데이터를 얻고, 미러 반사체(45-2, 45-3)에서 반사된 좌측면(5b) 및 우측면(5c) 영상 데이터는 좁은 면적의 영상을 얻으므로, 이로부터 얻는 영상(6a, 6b, 6c)의 크기도 각각 다를 수 있다. 따라서, 얻어진 각각의 영상(6a, 6b, 6c)에 있어서, 각 영상(6a, 6b, 6c)의 크기가 검사 대상물(5)의 상부면(5a), 좌측면(5b) 및 우측면(5c)과 동일한 배율이 되도록, 각 영상(6a, 6b, 6c)의 스케일을 보정한다(S350). 예를 들면, 상부면 영상(6a)의 양단 끝점과 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)의 끝점이 서로 일치되도록, 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)의 크기는 그대로 두고, 상부면 영상(6a)의 크기는 2배로 증가시킬 수 있다.
이와 같이 얻은 영상은 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 각각의 광 간섭 단층 촬영부(20)에 대하여 수직 방향으로 위치한 영상이다. 따라서, 상부면 영상(6a)과 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 합성(결합)하기 위해서, 좌측면(5b) 및 우측면(5c)을 광 간섭 단층 촬영한 각도(d)에 대응하여, 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 실제의 좌측면(5b) 및 우측면(5c) 위치로 회전시킨다(S360). 이와 같은 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)의 회전 각도를 얻는 방법의 일 예로는, 좌측면 미러 반사체(45-2) 및 우측면 미러 반사체(45-3)를 이용하여, 표준 물질, 예를 들면, 좌측면 및 우측면이 상부면에 대하여 90도 방향으로 형성된 직육면체 형상을 가지는 표준 물체의 영상을 얻고, 얻어진 표준 물체의 영상에서 좌측면 및 우측면이 기울어진 각도를 산출함으로써, 얻을 수 있다. 예를 들어, 좌측면 미러 반사체(45-2)에서 얻은 표준 물체의 좌측면 영상이 시계 방향으로 30도 기울어져 있다면, 좌측면 미러 반사체(45)에서 재반사하여 광 간섭 단층 촬영부(30)에서 얻은 영상을 반시계 방향으로 30도 회전시키면, 실제 방향(90도 방향)으로 보정된 좌측면 영상을 얻을 수 있다. 이와 같이, 스케일 보정(S350) 및 회전 보정(S360)된 각각의 영상(6a, 6b, 6c)을 각각의 끝점이 일치하도록 수직 및 수평 위치를 조정하여 결합시키면(S370), 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 전체 영상을 얻을 수 있다. 이와 같이 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 얻은 영상 데이터를 검출, 보정, 변환 및 합성하는 일련의 과정은 별도의 연산부(50, 도 3 참조)에 의해 수행된다. 이와 같이, 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 전체 영상을 얻으면, 이로부터 검사 대상물(5)의 각 지점에서의 편평도, 곡률(curvature) 등을 측정할 수 있다(S380).
본 발명에 따른 3차원 단층 촬영 검사 장치 및 방법은 검사 대상물(5)이 입체적인 형상을 가지는 경우, 각각의 표면에서 측정광(L)의 조사 각도에 따른 반사광(S)의 검출 각도가 다르기 때문에 발생하는 문제점을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 검사 대상물(5)이 입체적인 형상을 가지는 경우, 검사 대상물(5)의 굴절률에 의하여, 단층 촬영 영상이 왜곡되는 것을 보정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 검사 대상물(5)의 측면 높이가 커지는 경우에도, 검사 대상물(5)의 단층 영상을 왜곡없이 획득할 수 있다.
도 7을 참조하면, 반사광이 대물 렌즈에 들어가지 못해 시료의 경사면이 관찰되지 않는 것을 극복하기 위해, 밑면 혹은 측면에 미러 혹은 특정 반사체를 둔다. 시료 근처에 적정 각도의 미러를 배치하여 대물 렌즈에서 나오는 근적외선을 시료의 사각 부분을 향해 반사시키면, 반사된 근적외선은 시료의 사각 부분에 맞은 후, 미러 쪽으로 반사광을 보내게 되고, 미러를 통해 다시 한번 반사된 근적외선의 반사광은 대물 렌즈로 들어갈 수 있다. 대물 렌즈에 들어간 시료의 반사광은 시료의 단면을 미러 면을 기준으로 한 대칭된 이미지로 나타나게 된다. 이렇게 얻은 대칭 반사된 단면 이미지는 실제 이미지에서 잘 보이지 않는 사각 부분을 관찰할 수 있다. 실제 이미지에서 보이지 않는 단면의 사각 부분이, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 반사되어 보이는 이미지에서는 나타나는 것을 볼 수 있다. 이렇게 얻은 반사 이미지 데이터는, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 미러 면을 기준으로 대칭 이동시킨 후 실제 이미지와 합성하는 소프트웨어 처리 과정을 거쳐 하나의 이미지로 만든다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 도 8(a) 및 도8(b)에 도시된 바와 같이, 강구에 대하여 수직하게 측정광(L)을 입사하는 경우, 강구는 금속 볼이며 빛이 투과되지 못하며, 미러와 비슷한 반사율을 가지는 강체이므로, 반사광(S)은 검사 결과 최대 80도 이상의 경사를 가진 물체의 경사면에 대한 반사광(S)은 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 감지할 수 없지만, 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치는, 미러 반사체(45)를 이용하여 이미지 사각을 없앨 수 있고, 사각 이외의 부분도 측정 데이터량이 많아져서 기존보다 안정적이고 완전한 형상 측정을 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 도 8(c) 및 도8(d)에 도시된 바와 같이, 반구형 렌즈에 대하여 수직하게 측정광(L)을 입사하는 경우, 반구형 렌즈는 유리 재질이며 별도 코팅은 없는 렌즈이므로, 반사광(S)은 검사 결과 최대 55도 이상의 경사를 가진 물체의 경사면에 대한 반사광(S)은 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 감지할 수 없으며, 반구형 렌즈의 입사각(d)이 35도 이상이 되면 시그널이 약해져서 측정 오류가 날 가능성이 커지지만, 본 발명의 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치는, 미러 반사체(45)를 이용하여 이미지 사각을 없앨 수 있고, 하나의 광학계로 다수의 광학계를 사용하는 효과를 얻을 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치의 영상 획득 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다.
제100 단계는 소정 각도로 미러 반사체(45)가 회동되어 검사 대상물(5) 근처에 배치되고 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 근적외선으로 검사 대상물(5)을 촬영하는 단계이다(S100).
제200 단계는 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 미러 반사체(45)를 경유하지 않은 영상(6a) 데이터를 획득하면서 동시에 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 미러 반사체(45)를 경유한 영상(6d) 데이터를 획득하는 단계이다(S200).
제300 단계는 연산부(50)에서 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 미러 반사체(45)를 경유하지 않고 획득한 영상(6a) 데이터와 미러 반사체(45)를 경유하여 획득한 영상(6b, 6c) 데이터를 합성하여 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 획득하는 단계이다(S300).
제305 단계는 연산부(50)는 얻어진 영상(6a, 6b, 6c)에 대하여 노이즈를 제거하는 단계이다(S305).
제307 단계는 영상(6a, 6b, 6c)의 선명도를 향상시킨 다음, 영상(6a, 6b, 6c)의 경계를 검출하는 단계이다(S307).
제310 단계는 연산부(50)는 측정광(L)의 입사 각도(d) 및 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 검사 대상물(5)의 왜곡된 후면 영상(6ab’, 6bb’, 6cb’)을 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정하는 단계이다(S310).
제320 단계는 상부면 영상(6a) 및 측면 영상(6b, 6c)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 데이터로부터 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf)을 정의하는 표면 함수를 산출하는 단계이다(S320).
제330 단계는 표면 함수에 의해 얻어진 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 위치에 대응하는 검사 대상물(5)의 굴절된, 즉 왜곡된 후면 영상(6ab’, 6bb’, 6cb’)을, 해당 위치에서의 측정광(L)의 입사 각도 및 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정하는 단계이다(S330).
제340 단계는 검사 대상물(5)의 상부면(5a)에서는 후면 영상(6ab’)의 상하 위치인 검사 대상물(5)의 두께가 보정되며, 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 및 우측면(5c)에서는 후면 영상(6bb’, 6cb')의 두께 및 위치가 보정되는 단계이다(S340).
제350 단계는 얻어진 각각의 영상(6a, 6b, 6c)의 크기가 검사 대상물(5)의 상부면(5a), 좌측면(5b) 및 우측면(5c)과 동일한 배율이 되도록 각 영상(6a, 6b, 6c)의 스케일을 보정하는 단계이다(S350).
제360 단계는 상부면 영상(6a)과 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 합성하기 위해서, 좌측면(5b) 및 우측면(5c)을 광 간섭 단층 촬영한 각도(d)에 대응하여, 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 실제의 좌측면(5b) 및 우측면(5c) 위치로 회전시키는 단계이다(S360).
제370 단계는 스케일 보정(S 350) 및 회전 보정(S 360)된 각각의 영상(6a, 6b, 6c)을 각각의 끝점이 일치하도록 수직 및 수평 위치를 조정하여 결합시키는 단계이다(S370).
제380 단계는 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 전체 영상을 얻으면, 이로부터 검사 대상물(5)의 각 지점에서의 편평도, 곡률(curvature) 등을 측정하는 단계이다(S380).
본 발명에 따른 3차원 자동 단층 촬영 검사 장치 및 영상 획득 방법은 미러 역할을 하는 물체를 사용해서, 샘플 측정 시 측정 원본 이미지와 샘플 반사 이미지를 같이 획득하면, 이 이미지들을 합성해 완전한 하나의 이미지를 구현, 손실 없는 측정 데이터를 추출할 수 있다.
또한, 현재의 이미지 사각 부분인 시료의 측면이나 밑면의 형상을, 별도의 광학계 등의 추가 구조 없이 이미지를 획득하여 측정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 서로 상이한 각도로 위치한 표면을 가지는 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 포함하는 검사 대상물(5)의 적어도 하나 이상의 촬영 영역을 단층 촬영하는 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20);
    상기 광 간섭 단층 촬영부(20)와 이격되고 상기 검사 대상물(5)의 일측과 이격되어 위치하며 소정의 각도로 회동되는 적어도 하나 이상의 미러 반사체(45); 및
    상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 상기 미러 반사체(45)를 경유하지 않고 획득한 영상(6a) 데이터와 상기 미러 반사체(45)를 경유하여 획득한 영상(6b, 6c) 데이터를 합성하여 상기 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 획득하는 연산부(50);를 포함하고,
    상기 연산부(50)는 얻어진 영상(6a, 6b, 6c)에 대하여 노이즈를 제거하여, 영상(6a, 6b, 6c)의 선명도를 향상시킨 다음, 영상(6a, 6b, 6c)의 경계를 검출할 수 있는 것인,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)는,
    검사 대상물(5)의 내부로 입사되는 근적외선 광인 측정광(L1, L2)을 발생시키는 광원(22);
    상기 측정광(L1, L2)을 기준광(R) 및 측정광(L1, L2)으로 분할하여, 상기 기준광(R)을 기준 거울(24)로 조사하고, 상기 측정광(L1, L2)을 상기 검사 대상물(5)로 조사하고, 상기 기준 거울(24)에서 반사되는 기준 반사광(R1) 및 스캔부(25)에서 반사되는 신호 반사광(S1, S2)을 중첩시켜 간섭광(I)을 생성하는 빔 스플리터(23, Beam splitter);
    상기 빔 스플리터(23)에서 분할된 상기 측정광(L1, L2)의 상기 기준광(R)을 반사하여 상기 기준 반사광(R1)을 생성하는 기준 거울(24, Reference Mirror);
    상기 측정광(L1, L2)의 반사 각도를 순차적으로 변경하여, 상기 검사 대상물(5)의 표면을 2차원적으로 스캔(scan)하는 반사 거울로 구성된 갈바노 미러인 스캔부(25);
    생성된 상기 간섭광(I)을 검출하고, 검출된 상기 간섭광(I)으로부터 검사 대상물(5)의 내부 영상 신호를 얻는 광검출기(26, Photo Detector); 를 포함하고,
    상기 측정광(L1, L2)이 상기 검사 대상물(5)의 내부로 조사되면, 다층으로 구성된 상기 검사 대상물(5)의 각 층에서 상기 측정광(L1)은 산란 및 반사되어 미세한 신호 반사광(S1)을 생성하고, 상기 측정광(L2)은 검사 대상물(5)의 경사면에서 산란 및 반사된 반사광(S)에 대응하여 소정의 각도로 회동된 상기 미러 반사체(45)에서 반사되어 미세한 신호 반사광(S2)이 생성되는 것을 특징으로 하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 검사 대상물(5)이 강구이고, 상기 검사 대상물(5)에 대하여 수직하게 측정광(L)을 입사하는 경우, 반사광(S)은 상기 촬영 영역 표면의 경사 각도인 80도 이상의 경사를 가진 상기 검사 대상물(5)의 표면의 경사면에 대한 반사광(S)을 상기 미러 반사체(45)를 이용하여 상기 검사 대상물(5)의 이미지 사각을 측정하는 것을 특징으로 하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 검사 대상물(5)이 반구형 렌즈이고, 상기 검사 대상물(5)에 대하여 수직하게 측정광(L)을 입사하는 경우, 반사광(S)은 상기 촬영 영역 표면의 경사 각도인 35도 이상의 경사를 가진 상기 검사 대상물(5)의 표면의 경사면에 대한 반사광(S)을 상기 미러 반사체(45)를 이용하여 상기 검사 대상물(5)의 이미지 사각을 측정하는 것을 특징으로 하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 장치.
  5. 소정 각도로 미러 반사체(45)가 회동되어 검사 대상물(5)과 이격되어 배치되고 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 근적외선으로 검사 대상물(5)을 촬영하는 단계;
    상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 상기 미러 반사체(45)를 경유하지 않은 영상(6a) 데이터를 획득하면서 동시에 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 상기 미러 반사체(45)를 경유한 영상(6b, 6c) 데이터를 획득하는 단계; 및
    연산부(50)에서 상기 적어도 하나 이상의 광 간섭 단층 촬영부(20)에서 상기 미러 반사체(45)를 경유하지 않고 획득한 영상(6a) 데이터와 상기 미러 반사체(45)를 경유하여 획득한 영상(6b, 6c) 데이터를 합성하여 상기 검사 대상물(5)의 전체 단층 영상을 획득하는 단계; 를 포함하며,
    상기 연산부(50)는 얻어진 영상(6a, 6b, 6c)에 대하여 노이즈를 제거하는 단계; 및 상기 영상(6a, 6b, 6c)의 선명도를 향상시킨 다음, 상기 영상(6a, 6b, 6c)의 경계를 검출하는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연산부(50)는 측정광(L)의 입사 각도(d) 및 상기 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 상기 검사 대상물(5)의 왜곡된 후면 영상(6ab’, 6bb’, 6cb’)을 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정하는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상부면 영상(6a) 및 측면 영상(6b, 6c)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 데이터로부터 상기 검사 대상물(5)의 표면 영상(6af, 6bf, 6cf)을 정의하는 표면 함수를 산출하는 단계; 및
    상기 표면 함수에 의해 얻어진 검사 대상물(5)의 상기 표면 영상(6af, 6bf, 6cf) 위치에 대응하는 상기 검사 대상물(5)의 굴절되어 왜곡된 후면 영상(6ab’, 6bb’, 6cb’)을, 해당 위치에서의 측정광(L)의 입사 각도 및 상기 검사 대상물(5)의 굴절률을 이용하여, 왜곡되지 않은 실제 후면 영상(6ab, 6bb, 6cb)으로 보정하는 단계;를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 검사 대상물(5)의 상부면(5a)에서는 후면 영상(6ab’)의 상하 위치인 상기 검사 대상물(5)의 두께가 보정되며, 상기 검사 대상물(5)의 좌측면(5b) 및 우측면(5c)에서는 후면 영상(6bb’, 6cb')의 두께 및 위치가 보정되는 단계; 및
    얻어진 각각의 영상(6a, 6b, 6c)의 크기가 상기 검사 대상물(5)의 상부면(5a), 좌측면(5b) 및 우측면(5c)과 동일한 배율이 되도록 각 영상(6a, 6b, 6c)의 스케일 보정하는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상부면 영상(6a)과 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 합성하기 위해서, 좌측면(5b) 및 우측면(5c)을 광 간섭 단층 촬영한 각도(d)에 대응하여, 좌측면 및 우측면 영상(6b, 6c)을 실제의 좌측면(5b) 및 우측면(5c) 위치로 회전 보정하는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 스케일 보정하는 단계 또는 상기 회전 보정되는 단계에서 보정된 각각의 영상(6a, 6b, 6c)을 각각의 끝점이 일치하도록 수직 및 수평 위치를 조정하여 결합시키는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
  12. 제5항에 있어서, 상기 검사 대상물(5)의 왜곡되지 않은 전체 영상을 얻으면, 이로부터 상기 검사 대상물(5)의 각 지점에서의 편평도, 곡률을 측정하는 단계; 를 더 포함하는,
    3차원 자동 단층 촬영 검사 영상 획득 방법.
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