KR102347200B1

KR102347200B1 - 모노카메라와 편광광원을 이용한 비등방성 물질 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR102347200B1
Application number: KR1020200129780A
Authority: KR
Inventors: 이동호; 류주희
Original assignee: 주식회사 온옵틱스
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2020-10-08
Publication date: 2022-01-06

Abstract

비등방성 물질로 구성되며 등방성 물질로 구성된 보호대상에 부착되어 사용되는 보호필름의 박리여부를 검사할 수 있는 비등방성 물질 검사장치 및 검사방법이 개시된다. 이를 위하여 피사체로부터 이격되도록 설치된 1개 이상의 광원을 포함하는 광원부와, 상기 피사체로부터 이격되도록 설치되어 피사체를 촬영하는 모노카메라와, 상기 광원으로부터 발광된 빛이 상기 피사체로 조사되는 과정 중에 편광조명으로 변화되도록 광원과 피사체의 사이에 설치되는 제1 편광필터 및 상기 피사체로부터 반사되어 상기 모노카메라로 이동하는 상기 편광조명이 통과할 수 있도록 모노카메라와 피사체의 사이에 설치되는 제2 편광필터를 포함하는 편광필터부, 및 상기 제1 편광필터와 제2 편광필터를 통과한 빛을 이용해 피사체를 촬영하여 편광영상을 생성하도록 광원부 및 모노카메라를 제어하고, 상기 편광영상의 밝기 값을 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성하는 제어부를 포함하는 비등방성 물질 검사장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 폴리이미드 피사체로부터 보호필름이 박리되었는지의 여부나 보호필름이 일부만 박리되고 일부가 잔존하는지의 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다.

Description

모노카메라와 편광광원을 이용한 비등방성 물질 검사장치 및 검사방법 {ANISOTROPIC MATERIAL INSPECTION DEVICE AND INSPECTION METHOD USING MONO CAMERA AND POLARIZED LIGHT SOURCE}

본 발명은 보호대상에 부착된 비등방성 보호필름의 박리여부를 검사할 수 있는 비등방성 물질 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비등방성 물질로 구성되며 등방성 물질로 구성된 보호대상에 부착되어 사용되는 보호필름의 박리여부를 검사할 수 있는 비등방성 물질 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

유기 전계 발광 디스플레이로도 알려진 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes : OLED) 디스플레이는 새로운 유형의 평판 디스플레이 소자이다.

이러한 OLED 디스플레이는 제조 공정이 간단하고, 원가가 낮고, 공률 손실이 낮고, 발광 밝기가 높고, 광범위한 작동 온도를 갖고, 얇고 가벼우며, 빠른 응답 속도를 갖고, 컬러 디스플레이 및 대형화면 디스플레이를 쉽게 구현할 수 있다. 그리고 OLED 디스플레이는 집적 회로 드라이버와의 매칭이 용이하고, 가요성 디스플레이를 쉽게 구현할 수 있어서 광범위한 응용 전망을 갖는다.

오늘날 가요성 OLED 패널은 유기 발광 소자의 중요한 연구방향이 되었으며, 패널의 유연성이 가능하도록 전통적인 유리 기판을 대체하여 가요성 기판이 선택된다.

상기 가요성 OLED 패널은 패널 개발의 새로운 방향이 되었고, 차세대 가요성 OLED 패널은 도 1에 도시된 바와 같이 가요성 폴리이미드(PI)를 기판으로 사용한다. 이러한 PI 기판은 고성능을 갖추고 PI 결함을 최소화시키기 위해서 OLED 패널을 제조하기 전에는 상면 및 하면에 비등방성 물질로 구성된 정전방지 보호필름이 부착되며, 가요성 OLED 패널을 제작하기 직전에 보호필름이 박리된다.

그러나, PI 기판과 보호필름은 모두 투명하기 때문에 PI 기판으로부터 보호필름이 원활히 박리되지 않더라도 보호필름의 잔존여부를 가요성 OLED 패널의 제조 전에 현존하는 카메라나 측정기로 검사하기 어렵다는 문제가 있었다.

더욱이, 보호필름이 남아 있는 상태의 PI 기판으로 가요성 OLED 패널이 제조되면 가요성 OLED 패널의 품질에 영향을 미치기 때문에 가요성 OLED 패널을 폐기해야 되므로, 가요성 OLED 패널의 제조공정 전에 PI 기판에 대한 보호필름의 잔존여부를 검사할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-2086407호(2020.03.09 공고) 대한민국 등록특허 제10-1837443호(2018.03.12 공고) 대한민국 공개특허 제10-2020-0017963호(2020.02.19 공개) 대한민국 공개특허 제10-2018-0077898호(2018.07.09 공개)

따라서, 본 발명의 제1 목적은 편광필름을 통과한 빛이 조사된 피사체의 영상을 편광필름을 통해 모노카메라로 촬영하여 피사체의 편광영상을 생성하고, 상기 편광영상을 분석하여 비등방성 물질의 잔존 여부를 분석하는 비등방성 물질 검사장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 편광필름을 통과한 빛이 조사된 피사체의 영상을 편광필름을 통해 모노카메라로 촬영하여 피사체의 편광영상을 생성하고, 상기 편광영상을 분석하여 등방성 물질로 구성된 피사체에 비등방성 물질로 구성된 보호필름이 잔존하고 있는 지를 정확하고 신속히 자동으로 판단할 수 있는 비등방성 물질 검사방법을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 피사체로부터 이격되도록 설치된 1개 이상의 광원을 포함하는 광원부와, 상기 피사체로부터 이격되도록 설치되어 피사체를 촬영하는 모노카메라와, 상기 광원으로부터 발광된 빛이 상기 피사체로 조사되는 과정 중에 편광조명으로 변화되도록 광원과 피사체의 사이에 설치되는 제1 편광필터 및 상기 피사체로부터 반사되어 상기 모노카메라로 이동하는 상기 편광조명이 통과할 수 있도록 모노카메라와 피사체의 사이에 설치되는 제2 편광필터를 포함하는 편광필터부, 및 상기 제1 편광필터와 제2 편광필터를 통과한 빛을 이용해 피사체를 촬영하여 편광영상을 생성하도록 광원부 및 모노카메라를 제어하고, 상기 편광영상의 밝기 값을 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성하는 제어부를 포함하는 비등방성 물질 검사장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 빛이 편광필름을 통해 편광조명으로 변화되어 피사체에 조사되도록 제어부가 회전각이 0°인 편광필름을 마주보는 제1 광원과, 회전각이 90°인 편광필름을 마주보는 제2 광원 중 어느 하나를 단독으로 발광시키는 광 출력단계와, 상기 제2 광원이 발광될 때 제1 모노카메라가 상기 회전각이 90°인 편광필름을 통해 피사체의 제1 편광영상을 생성하고, 상기 제1 광원이 발광될 때 제2 모노카메라가 상기 회전각이 0°인 편광필름을 통해 피사체의 제2 편광영상을 생성하도록 제어부가 제1,2 모노카메라를 제어하는 촬영단계, 및 상기 제어부가 광 출력단계, 촬영단계를 반복하여 제1 편광영상과 제2 편광영상을 획득하고, 상기 제1 편광영상과 제2 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인하는 보호필름 확인단계를 포함하는 비등방성 물질 검사방법을 제공한다.

아울러, 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에서는 제어부가 회절모터를 제어하여 각 반사면에 제1 편광필터와 제2 편광필터가 서로 이웃하게 설치된 다각 폴리건 미러를 미리 설정된 각도로 회전시키는 회전각 조정단계와, 상기 제1 편광필터를 통해 변화된 편광조명이 피사체에 조사되도록 상기 제어부가 제1 편광필터가 설치된 반사면으로 광원부의 광원을 발광시키는 광 출력단계와, 상기 제2 편광필터가 설치된 반사면을 통해 피사체의 편광영상을 생성하도록 상기 제어부가 모노카메라를 제어하는 촬영단계, 및 상기 제어부가 회전각 조정단계, 광 출력단계, 촬영단계를 반복하여 복수개의 편광영상을 획득하고, 각 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인하는 보호필름 확인단계를 포함하는 비등방성 물질 검사방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 등방성 물질로 구성된 피사체로부터 비등방성 물질로 구성된 보호필름이 박리되었는지의 여부나 보호필름이 일부만 박리되고 일부가 잔존하는지의 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다.

본 발명에 의하면, 비등방성 물질로 구성된 보호필름이 없을 때 서로 간에 밝기의 편차가 적은 복수개의 편광영상이 검출되며, 보호필름이 남아 있을 때 서로 간에 밝기의 편차가 큰 복수개의 편광영상이 검출되므로, 비등방성 물질로 구성된 보호필름이 남아 있는 피사체를 검출할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 사전 검사를 통해 OLED 디스플레이를 제작하기 전 보호필름이 남아 있는 폴리이미드 기판을 수거할 수 있으므로, 보호필름의 존재로 인한 OLED 디스플레이의 불량품 발생을 차단하여 OLED 디스플레이의 생산비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 가요성 OLED 패널을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제1 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제2 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 모노카메라와 편광광원을 이용한 비등방성 물질 검사장치(이하, '비등방성 물질 검사장치'라고 약칭함)를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치를 설명하기 위한 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 피사체(P)로 조사될 빛을 발광하는 광원이 구비된 광원부(100)와, 피사체(P)를 촬영하여 피사체의 영상을 생성하는 모노카메라(200), 상기 광원으로부터 발광된 빛을 편광조명으로 변화시키는 제1 편광필터(310)와 피사체로부터 반사되어 모노카메라(200)로 이동하는 편광조명을 필터링하는 제2 편광필터(320)가 구비된 편광필터부(300)와, 및 상기 모노카메라(200)로부터 수집된 영상의 밝기 값을 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 유무를 판정하는 제어부(400)를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 몸체부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 몸체부(500)는 광원부(100)와, 모노카메라(200), 편광필터부(300), 및 제어부(400)의 설치공간을 제공하는 것으로, 비등방성 물질의 잔존여부를 검사하기 위해 복수개의 피사체(P)를 이동시키는 컨베이어(미도시)의 상부에 설치될 수 있다.

이러한 몸체부(500)는 컨베이어 등과 같이 피사체(P)를 이동시키는 장치에 설치되며, 광원부(100)와 편광필터부(300)와 모노카메라(200) 및 제어부(400)가 설치될 공간을 제공할 수 있다면 어떠한 외형을 갖도록 형성되더라도 무방하다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 광원부(100)를 포함한다.

상기 광원부(100)는 피사체(P)로부터 이격되도록 컨베이어나 몸체부(500)에 설치되는 것으로, 피사체(P)로 빛이 조사되도록 빛을 발광하는 1개 이상의 광원으로 구성된다. 이때, 피사체(P)로는 폴리이미드(polyimide) 기판을 사용할 수 있다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 광원부(100)는 2개의 광원이 구비되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 광원부(100)는 도 2와 같이 피사체로부터 이격되도록 설치된 제1 광원(110)과, 피사체를 기준으로 상기 제1 광원(110)의 반대 방향에 설치된 제2 광원(120)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 광원(110)이 빛을 발광(ON)하는 경우에는 제2 광원(120)이 정지(OFF)되고, 제2 광원(120)이 빛을 발광(ON)하는 경우에는 제1 광원(110)이 정지(OFF)된다.

도 3은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제2 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 광원부(100)는 도 3과 같이 순차적으로 빛을 발광하는 제1 광원(110)과, 제2 광원(120), 제3 광원(130), 및 제4 광원(140)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 광원(110)이 빛을 발광(ON)하는 경우에는 제2 광원(120)과 제3 광원(130) 및 제4 광원(140)이 정지(OFF)되고, 제2 광원(120)이 빛을 발광(ON)하는 경우에는 제1 광원(110)과 제3 광원(130) 및 제4 광원(140)이 정지(OFF)되며, 제3 광원(130)이 빛을 발광(ON)하는 경우에는 제1 광원(110)과 제2 광원(120) 및 제4 광원(140)이 정지(OFF)되고, 제4 광원(140)이 빛을 발광(ON)하는 경우는 제1 광원(110)과 제2 광원(120) 및 제3 광원(130)이 정지(OFF)된다.

이러한 제2 광원(120)은 피사체(P)를 중심으로 제1 광원(110)과 대칭되는 방향에 배치될 수 있으며, 제4 광원(140)은 피사체(P)를 중심으로 제3 광원(130)과 대칭되는 방향에 배치될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제3 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.

제3 실시 양태로서, 본 발명에 따른 광원부(100)는 도 4 및 도 5와 같이 단일의 광원이 구비되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 광원부(100)는 도 4 및 도 5와 같이 제1 편광필터(310)를 향하여 빛을 발광하는 단일의 광원을 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 모노카메라(200)를 포함한다.

상기 모노카메라(200)는 피사체(P)를 촬영하여 영상을 생성할 수 있도록 피사체(P)로부터 이격되게 컨베이어나 몸체부(500)에 설치되는 것으로, 피사체(P)를 촬영하여 영상을 생성한 후 제어부(400)로 제공한다. 필요에 따라, 모노카메라(200)는 제어부(400)에 의해 원격으로 제어될 수 있다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 모노카메라(200)는 도 2 및 도 3와 같이 복수개의 모노카메라(200)를 포함할 수 있다.

예컨대, 모노카메라(200)는 도 2와 같이 제1 광원(110)으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제2 광원(120)의 방향에 설치되는 제1 모노카메라(210)와, 상기 제2 광원(120)으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제1 광원(110)의 방향에 설치된 제2 모노카메라(220)를 포함한다.

또한, 모노카메라(200)는 도 3과 같이, 제3 광원(130)으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제4 광원(140)의 방향에 설치되는 제3 모노카메라(230)와, 상기 제4 광원(140)으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제3 광원(130)의 방향에 설치된 제4 모노카메라(240)를 더 포함할 수 있다.

한편, 모노카메라(200)는 피사체(P)에 대한 취부 각도가 0° 내지 45°가 되도록 컨베이어나 몸체부(500)에 설치될 수 있다. 이때, 피사체(P)에 대한 모노카메라(200)의 취부 각도가 45°를 초과하면 검사타깃인 피사체(P)의 영상을 촬영하더라도 정확한 영상정보를 생성하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

그리고 광원부(100)는 피사체(P)에 대한 취부 각도가 0° 내지 45°가 되도록 컨베이어나 몸체부(500)에 설치될 수 있다. 이때, 피사체(P)에 대한 광원부(100)의 취부 각도가 45°를 초과하면 검사타깃인 피사체(P)에 충분한 조명을 제공하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.

예컨대, 모노카메라(200)가 피사체(P)에 대한 취부 각도가 0°가 되도록 피사체(P)와 수직으로 설치되면, 광원부(100)는 모노카메라(200)와 피사체(P) 사이에 형성된 가상의 직선과 45° 이내의 내각을 형성하는 위치에 설치된다.

마찬가지로, 광원부(100)가 피사체(P)에 대한 취부 각도가 0°가 되도록 피사체(P)와 수직으로 설치되면, 모노카메라(200)는 광원부(100)와 피사체(P) 사이에 형성된 가상의 직선과 45° 이내의 내각을 형성하는 위치에 설치된다.

아울러, 광원부(100)와 모노카메라(200)가 피사체(P)에 대한 취부 각도가 0°를 초과하도록 피사체(P)와 수직이 되지 않게 설치되면, 광원과 모노카메라(200)는 피사체(P)의 수직선과 45° 이내의 내각을 형성하는 위치에 설치된다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 편광필터부(300)를 포함한다.

상기 편광필터부(300)는 광원으로부터 발광되어 피사체(P)로 조사되는 빛을 1차적으로 필터링하고, 피사체(P)에 반사되어 모노카메라(200)로 입사되는 빛을 2차적으로 필터링 하는 구성으로, 제1 편광필터(310) 및 제2 편광필터(320)를 포함하며, 선택적으로 제3 편광필터(330)와 제4 편광필터(340)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 편광필터(310)는 광원으로부터 발광된 빛이 피사체(P)로 조사되는 과정 중에 편광조명으로 변화되도록 광원과 피사체(P)의 사이에 설치되는 것으로, 1개 이상의 편광필름을 포함한다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)는 도 2 및 도 3과 같이 단일의 편광필름이 구비될 수 있다.

이 경우, 제1 편광필터(310)에 구비된 편광필름은 제2 광원으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제1 광원으로부터 발광된 후 제2 편광필터(320)에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

마찬가지로, 제2 편광필터(320)에 구비된 편광필름은 제1 광원으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제2 광원으로부터 발광된 후 제1 편광필터(310)에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

다시 말해, 제1 편광필터(310)는 제1 광원(110)으로부터 발광되어 피사체로 조사되는 빛을 통과시키고 제2 광원(120)으로부터 발광된 후 피사체에 반사되어 제2 모노카메라(220)로 입사되는 편광조명을 통과시키기 위해 피사체와 마주보는 제1 광원(110) 및 제2 모노카메라(220)의 전방에 설치된 편광필름이 포함된다.

또한, 제2 편광필터(320)는 제2 광원(120)으로부터 발광되어 피사체로 조사되는 빛을 통과시키고 제1 광원(110)으로부터 발광된 후 피사체에 반사되어 제1 모노카메라(210)로 입사되는 편광조명을 통과시키기 위해 피사체와 마주보는 제2 광원(120) 및 제1 모노카메라(210)의 전방에 설치된 편광필름이 포함된다.

이와 같이, 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 단일의 편광필름으로 구성되면, 이러한 편광필름은 피사체(P)를 기준으로 동일 방향의 광원으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하며, 다른 방향의 광원으로부터 발광된 빛을 2차로 필터링한다. 그리고 단일의 편광필름은 동일 방향에 배치된 광원과 모노카메라(200)의 전면을 모두 커버할 수 있는 크기를 갖도록 형성된다.

한편, 상기 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)에 단일의 편광필름이 구비되는 경우, 제3 편광필터와 제4 편광필터도 단일의 편광필름이 구비된다.

상기 제3 편광필터(330)에 구비된 편광필름은 제4 광원으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제3 광원으로부터 발광된 후 제4 편광필터에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

상기 제4 편광필터(340)에 구비된 편광필름은 제3 광원으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제4 광원으로부터 발광된 후 제3 편광필터에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

이와 같이, 제1 편광필터 내지 제4 편광필터(310,320,330,340)가 단일의 편광필름으로 구성되면, 제1 편광필터(310)의 편광필름으로는 0°로 회전된 편광필름이 사용되고, 제2 편광필터(320)의 편광필름으로는 90°로 회전된 편광필름이 사용되며, 제3 편광필터(330)의 편광필름으로는 45°로 회전된 편광필름이 사용되고, 제4 편광필터(340)의 편광필름으로는 135°로 회전된 편광필름이 사용될 수 있다.

다시 말해, 제2 편광필터(320)의 편광필름은 제1 편광필터(310)의 편광필름이 90°로 회전된 상태의 편광필름을 사용하며, 제4 편광필터(340)의 편광필름은 제3 편광필터(330)의 편광필름이 90°로 회전된 상태의 편광필름을 사용한다.

이때, 제1 편광필터(310)의 편광필름은 제1 광원(110)으로부터 발광된 빛을 0°의 편광조명으로 변화시키고, 상기 제2 편광필터(320)의 편광필름은 제2 광원(120)으로부터 발광된 빛을 90°의 편광조명으로 변화시킨다. 또한, 제3 편광필터(330)의 편광필름은 제3 광원(130)으로부터 발광된 빛을 45°의 편광조명으로 변화시키고, 제4 편광필터(340)의 편광필름은 제4 광원(140)으로부터 발광된 빛을 135°의 편광조명으로 변화시킨다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)는 광원부(100)에 단일의 광원이 구비되는 경우에도 필터링 되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있는 환경이 마련되도록 도 4 및 도 5와 같이 복수개, 바람직하게는 4개의 편광필름이 구비될 수 있다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제1 편광필터(310)는 피사체(P)와 광원부(100)의 사이에 복수개의 편광필름 중 1장씩 교체되어 배치될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 제1 편광필터(310)는 0°로 회전되어 있는 제1 편광필름(312)과, 45°로 회전되어 있는 제2 편광필름(314)과, 135°로 회전되어 있는 제3 편광필름(316), 및 90°로 회전되어 있는 제4 편광필름(318)을 포함하도록 구성되며, 제1 편광필름(312) 내지 제4 편광필름(318) 중 어느 한 장의 편광필름이 제어부(400)의 제어에 따라 피사체(P)와 마주보는 광원부(100)의 전방에 배치된다.

그리고 제2 편광필터(320)는 피사체(P)와 모노카메라(200) 사이에 복수개의 편광필름 중 1장씩 교체되어 배치될 수 있도록 구성된다. 예컨대, 제2 편광필터(320)는 90°로 회전되어 있는 제5 편광필름(322)과, 135°로 회전되어 있는 제6 편광필름(324)과, 45°로 회전되어 있는 제7 편광필름(326), 및 0°로 회전되어 있는 제8 편광필름(328)을 포함하도록 구성되며, 제5 편광필름(322) 내지 제8 편광필름(328) 중 어느 한 장의 편광필름이 제어부(400)의 제어에 따라 피사체(P)와 마주보는 모노카메라(200)의 전방에 배치된다.

구체적으로, 제1 편광필터(310)의 제1 편광필름(0°)이 광원부(100)의 전방에 배치되면, 제2 편광필터(320)의 제5 편광필름(90°)이 모노카메라(200)의 전방에 배치되도록 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 제어부(400)에 의해 제어된다.

그리고 제1 편광필터(310)의 제2 편광필름(45°)이 광원부(100)의 전방에 배치되면, 제2 편광필터(320)의 제6 편광필름(135°)이 모노카메라(200)의 전방에 배치되도록 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 제어부(400)에 의해 제어된다.

또한, 제1 편광필터(310)의 제3 편광필름(135°)이 광원부(100)의 전방에 배치되면, 제2 편광필터(320)의 제7 편광필름(45°)이 모노카메라(200)의 전방에 배치되도록 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 제어부(400)에 의해 제어된다.

아울러, 제1 편광필터(310)의 제4 편광필름(90°)이 광원부(100)의 전방에 배치되면, 제2 편광필터(320)의 제8 편광필름(0°)이 모노카메라(200)의 전방에 배치되도록 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 제어부(400)에 의해 제어된다.

도 6은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치의 제4 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 편광필터부(300)는 회절모터(330)와, 다각 폴리건 미러(340)와, 제1 편광필터(310), 및 제2 편광필터(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회절모터(330)는 제어부(400)에 연결되는 것으로, 제어부(400)의 제어에 따라 회전력을 생성하여 다각 폴리건 미러(340)에 전달한다. 이러한 회절모터(330)는 제어부(400)의 제어에 따라 미리 지정된 회전각으로 회전축을 회전시킨다. 여기서, 다각 폴리건 미러(340)가 6각 폴리건 미러이면 미리 지정된 회전각은 120°이며, 다각 폴리건 미러(340)가 8각 폴리건 미러이면 미리 지정된 회전각은 90°이다.

상기 다각 폴리건 미러(340)는 회절모터(330)에 설치되는 것으로, 6각 폴리건 미러나 8각 폴리건 미러 등을 사용할 수 있다. 이러한 다각 폴리건 미러(340)는 회절모터(330)의 구동에 따라 회전하고, 광원으로부터 조사된 빛을 반사면을 통해 피사체로 반사시키며, 상기 피사체로부터 반사된 빛을 반사면을 통해 모노카메라(200)로 반사시킨다.

예컨대, 다각 폴리건 미러(340)은 회절모터(330)의 회전축에 결합되며 상기 회전축의 회전에 따라 360°로 축 회전할 수 있다.

상기 제1 편광필터(310)는 다각 폴리건 미러(340)의 제1 반사면에 설치된 편광필름이 포함되며, 상기 제2 편광필터(320)는 상기 제1 반사면에 이웃한 다각 폴리건 미러(340)의 제2 반사면에 설치된 편광필름이 포함된다.

구체적으로, 편광필터부(300)가 8각 폴리건 미러를 포함하면, 제1 편광필터(310)는 제1 반사면과 제3 반사면과 제5 반사면 및 제7 반사면에 각각 설치된 편광필름을 포함하여 구성된다. 그리고 제2 편광필터(320)는 제2 반사면과 제4 반사면과 제6 반사면 및 제8 반사면에 각각 설치된 편광필름을 포함하여 구성된다.

또한, 제2 편광필터(320)의 편광필름으로는 제1 편광필터(310)의 편광필름이 90°로 회전된 상태의 편광필름을 사용할 수 있다.

예컨대, 8각 폴리건 미러의 제1 반사면에 설치된 편광필름으로 0°로 회전된 제1 편광필름(312)이 사용되면, 8각 폴리건 미러의 제2 반사면에 설치된 편광필름으로는 90°로 회전된 제5 편광필름(322)을 사용한다. 또한, 8각 폴리건 미러의 제3 반사면에 설치된 편광필름으로 45°로 회전된 제2 편광필름(314)이 사용되면, 8각 폴리건 미러의 제4 반사면에 설치된 편광필름으로는 135°로 회전된 제6 편광필름(324)을 사용한다. 아울러, 8각 폴리건 미러의 제5 반사면에 설치된 편광필름으로 135°로 회전된 제3 편광필름(316)이 사용되면, 8각 폴리건 미러의 제6 반사면에 설치된 편광필름으로는 45°로 회전된 제7 편광필름(326)을 사용한다. 그리고 8각 폴리건 미러의 제7 반사면에 설치된 편광필름으로 90°로 회전된 제4 편광필름(318)이 사용되면, 8각 폴리건 미러의 제8 반사면에 설치된 편광필름으로는 0°로 회전된 제8 편광필름(328)을 사용한다.

다시 말해, 제1 편광필터(310)는 8각 폴리건 미러의 제1 반사면에 설치되며 0°로 회전된 제1 편광필름(312)과, 8각 폴리건 미러의 제3 반사면에 설치되며 45°로 회전된 제2 편광필름(314)과, 8각 폴리건 미러의 제5 반사면에 설치되며 135°로 회전된 제3 편광필름(316)과, 8각 폴리건 미러의 제7 반사면에 설치되며 90°로 회전된 제4 편광필름(318)으로 구성될 수 있다. 그리고 제2 편광필터(320)는 8각 폴리건 미러의 제1 반사면과 제3 반사면의 사이에 위치한 제2 반사면에 설치되며 90°로 회전된 제5 편광필름(322)과, 8각 폴리건 미러의 제3 반사면과 제5 반사면의 사이에 위치한 제4 반사면에 설치되며 135°로 회전된 제6 편광필름(324)과, 8각 폴리건 미러의 제5 반사면과 제7 반사면의 사이에 위치한 제6 반사면에 설치되며 45°로 회전된 제7 편광필름(326)과, 8각 폴리건 미러의 제7 반사면과 제1 반사면의 사이에 위치한 제8 반사면에 설치되며 0°로 회전된 제8 편광필름(328)으로 구성될 수 있다.

예컨대, 8각 폴리건 미러가 제어부(400)의 제어에 의해 초기 위치(0°)로 회동되면 광원으로부터 발광된 빛을 제1 편광필름(312)이 0°의 편광조명으로 변화시키고, 8각 폴리건 미리가 제어부(400)의 제어에 의해 초기 위치에서 90°로 회전되면 광원으로부터 발광된 빛을 제2 편광필름(314)이 45°의 편광조명으로 변화시킨다. 그리고 8각 폴리건 미러가 제어부(400)의 제어에 의해 초기 위치에서 180°로 회전되면 광원으로부터 발광된 빛을 135°의 편광조명으로 변화시키고, 8각 폴리건 미러가 제어부(400)의 제어에 의해 초기 위치에서 270°로 회전되면 광원으로부터 발광된 빛을 90°의 편광조명으로 변화시킨다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사장치는 제어부(400)를 포함한다.

본 발명에 따른 제어부(400)는 광원부(100)와 모노카메라(200) 및 편광필터부(300)에 유무선통신 네트워크(이하, '통신 네트워크'라고 약칭함)를 통해 연결되는 것으로, 특정 파장대의 빛이 필터링 되는 조명환경에서 피사체(P)의 편광영상을 생성하도록 광원부(100) 및 모노카메라(200)를 제어한다.

다시 말해, 제어부(400)는 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)를 통과한 빛을 이용해 피사체를 촬영하여 편광영상을 생성하도록 광원부(100) 및 모노카메라(200)를 제어한다. 이때, 제어부(400)는 편광필터부(300)에 통신 네트워크로 연결되어 편광필터부(300)를 제어할 수도 있다.

상기 제어부(400)는 상기 편광영상의 밝기 값을 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다. 그리고 제어부(400)는 2개 이상의 모노카메라(200)가 설치된 경우, 각 모노카메라(200)에 의해 생성된 편광영상들의 밝기 값을 비교 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다. 예컨대, 모노카메라(200)가 제1,2 모노카메라(210,220)로 구성되면, 제어부(400)는 제1 모노카메라(210)에 의해 생성된 피사체의 편광영상과, 제2 모노카메라(220)에 의해 생성된 피사체의 편광영상의 밝기 값을 비교 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

도 3과 같이 4개의 광원이 구비된 광원부(100)를 사용하는 경우, 제어부(400)는 제1 광원(110)과, 제2 광원(120)과, 제3 광원(130), 및 제4 광원(140)이 함께 빛을 발광하지 않도록 제1 광원(110)과, 제2 광원(120)과, 제3 광원(130), 및 제4 광원(140)의 발광 순서를 조절한다.

다시 말해, 제어부(400)는 제1 광원(110)으로 빛을 발광(ON)시킬 때에 제2 광원(120), 제3 광원(130), 제4 광원(140)을 정지(OFF)시키고, 제2 광원(120)으로 빛을 발광(ON)시킬 때에 제1 광원(110), 제3 광원(130), 제4 광원(140)을 정지(OFF)시키며, 제3 광원(130)으로 빛을 발광(ON)시킬 때에 제1 광원(110), 제2 광원(120), 제4 광원(140)을 정지(OFF)시키고, 제4 광원(140)으로 빛을 발광(ON)시킬 때에 제1 광원(110), 제2 광원(120), 제3 광원(130)을 정지(OFF)시킨다.

이 경우, 제어부(400)는 제1 광원(110)이 발광되도록 제1 광원(110)을 제어한 다음, 상기 제1 광원(110)의 반대 방향에 설치된 제2 광원(120)과 함께 제2 편광필터(320)를 공유하는 제1 모노카메라(210)로 피사체(P)를 촬영하여 피사체의 제1 편집영상을 획득한다.

또한, 제어부(400)는 제2 광원(120)이 발광되도록 제2 광원(120)을 제어한 다음, 상기 제2 광원(120)의 반대 방향에 설치된 제1 광원(110)과 함께 제1 편광필터(310)를 공유하는 제2 모노카메라(220)로 피사체(P)를 촬영하여 피사체의 제2 편집영상을 획득한다.

아울러, 제어부(400)는 제3 광원(130)이 발광되도록 제3 광원(130)을 제어한 다음, 상기 제3 광원(130)의 반대 방향에 설치된 제4 광원(140)과 함께 제4 편광필터를 공유하는 제3 모노카메라(230)로 피사체(P)를 촬영하여 피사체의 제3 편집영상을 획득한다.

그리고 제어부(400)는 제4 광원(140)이 발광되도록 제4 광원(140)을 제어한 다음, 상기 제4 광원(140)의 반대 방향에 설치된 제3 광원(130)과 함께 제3 편광필터를 공유하는 제4 모노카메라(240)로 피사체(P)를 촬영하여 피사체의 제4 편집영상을 획득한다.

상기 제3 편광필터에 구비된 편광필름은 제4 조명으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제3 조명으로부터 발광된 후 제4 편광필터에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

상기 제4 편광필터에 구비된 편광필름은 제3 조명으로부터 발광된 빛을 1차로 필터링하는 기능을 제공하며, 제4 조명으로부터 발광된 후 제3 편광필터에 구비된 편광필름과 피사체(P)를 통과하는 빛을 2차로 필터링하는 기능을 제공한다.

도 6 및 도 7과 같이 단일의 광원이 구비된 광원부(100)를 사용하는 경우, 제어부(400)는 회절모터(330)를 제어하여 다각 폴리건 미러(340)를 360°로 회전시키는 과정 중 미리 설정된 회전각에서 정지시키고, 상기 다각 폴리건 미러(340)가 회전 중 정지될 때 상기 광원부(100)의 광원을 다각 폴리건 미러(340)를 향하여 발광시키고 상기 모노카메라(200)를 동작시켜 편광영상을 생성하며, 각 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

예컨대, 제어부(400)는 8각 폴리건 미러를 360°로 회전시키는 과정 중 0°의 회전각에서 정지시키고, 광원부(100)의 광원을 제어하여 제1 편광필름(312)를 향하여 빛을 발광시키며, 모노카메라(200)를 제어하여 피사체(P)에 대한 제1 편집영상을 수집한다.

또한, 제어부(400)는 8각 폴리건 미러를 360°로 회전시키는 과정 중 90°의 회전각에서 정지시키고 광원부(100)의 광원을 제어하여 제2 편광필름(314)을 향하여 빛을 발광시키며, 모노카메라(200)를 제어하여 피사체(P)에 대한 제2 편집영상을 수집한다.

아울러, 제어부(400)는 8각 폴리건 미러를 360°로 회전시키는 과정 중 180°의 회전각에서 정지시키고 광원부(100)의 광원을 제어하여 제3 편광필름(316)을 향하여 빛을 발광시키며, 모노카메라(200)를 제어하여 피사체(P)에 대한 제3 편집영상을 수집한다.

마지막으로, 제어부(400)는 8각 폴리건 미러를 360°로 회전시키는 과정 중 270°의 회전각에서 정지시키고 광원부(100)의 광원을 제어하여 제4 편광필름(318)을 향하여 빛을 발광시키며, 모노카메라(200)를 제어하여 피사체(P)에 대한 제4 편집영상을 수집한다.

이와 같이, 제어부(400)는 8각 폴리건 미리를 360°로 회전시키는 과정 중 0°와 90°와 180°와 270°에서 각각 회절모터(330)를 정지시킨 후 광원부(100)의 광원을 발광시키며 모노카메라(200)로 피사체(P)의 편집영상을 촬영한다.

본 발명에 따른 제어부(400)는 각 편집영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체(P)에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다. 구체적으로, 제어부(400)는 제1 편집영상과 제2 편집영상과 제3 편집영상 및 제4 편집영상의 밝기 값을 추출하고, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10% 이하인 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성하지 않으며, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10%를 초과하는 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

이와 같이, 제어부(400)는 밝기 값의 편차에 대한 기준 값이 3% 내지 10%의 범위에서 미리 설정될 수도 있으며, 관리자가 밝기 값의 편차에 대한 기준 값을 3% 내지 10%의 범위에서 선택하여 설정할 수도 있다. 다시 말해, 밝기 값의 편차에 대한 기준 값이 7%로 설정되면 제어부(400)는 제1 편집영상과 제2 편집영상과 제3 편집영상 및 제4 편집영상 중 2개의 편집영상에 대한 밝기 값의 편차가 7% 이하인 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성하지 않으며, 밝기 값의 편차가 7%를 초과하는 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제어부(400)는 제1 편광영상의 밝기 값을 제2 편광영상의 밝기 값, 제3 편광영상의 밝기 값, 제4 편광영상의 밝기 값과 각각 비교분석하고, 제2 편광영상의 밝기 값을 제3 편광영상의 밝기 값, 제4 편광영상의 밝기 값과 각각 비교분석하며, 제3 편광영상의 밝기 값을 제4 편광영상의 밝기 값과 비교분석하여 밝기 값의 편차가 3% 내지 10%를 초과하는 경우가 존재하면 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제어부(400)는 제1 편광영상과 제2 편광영상과 제3 편광영상 및 제4 편광영상의 밝기 값을 추출하고, 최소 밝기 값과 최대 밝기 값을 비교하여 그 편차가 3% 내지 10%를 초과하면 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

예컨대, 상기 검출신호의 생성을 결정하는 밝기 값의 편차가 10%로 미리 설정되면, 제어부(400)는 4개의 편광영상 중 2개의 편광영상을 비교분석하여 산출한 밝기 값 차이의 최대 값이 10% 이하인 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성하지 않으며, 밝기 값의 최대 값이 10%를 초과하는 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

보다 구체적으로, 편광카메라(300)로 촬영할 영상을 8 bit로 선택하면 표본화 값을 256단계(0에서 255)까지 표본화 한 것을 양자화시켜 영상정보를 생성하고, 10 bit로 선택하면 1024 단계(0에서 1023)까지 표본화 한 것을 양자화시켜 영상정보를 생성하며, 12 bit로 선택하면 4096 단계(0에서 4095)까지 표본화 한 것을 양자화시켜 영상정보를 생성한다.

이에 따라, 편광카메라(300)로부터 8bit의 영상정보가 제공되면 제어부(400)는 제1 편광영상과 제2 편광영상과 제3 편광영상 및 제4 편광영상 중 2개 편광영상의 밝기 값의 편차가 25.6(256의 10%)을 초과할 때 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다. 또한, 편광카메라(300)로부터 10bit의 영상정보가 제공되면 제어부(400)는 제1 편광영상과 제2 편광영상과 제3 편광영상 및 제4 편광영상 중 2개 편광영상의 밝기 값의 편차가 102.4(1024의 10%)를 초과할 때 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다. 아울러, 편광카메라(300)로부터 12bit의 영상정보가 제공되면 제어부(400)는 제1 편광영상과 제2 편광영상과 제3 편광영상 및 제4 편광영상 중 2개 편광영상의 밝기 값의 편차가 409.6(4096의 10%)를 초과할 때 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

본 발명에 따른 제어부(400)는 비등방성 물질의 검출신호를 생성되면 관리자가 비등방성 물질의 검출신호를 확인할 수 있도록 통신 네트워크로 연결된 출력부(미도시)로 비등방성 물질의 검출신호를 제공한다. 이때, 출력부는 컨베이어나 몸체부(500)에 설치될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

도 8은 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질의 검사방법은 광원부(100)의 제1 광원(110) 또는 제2 광원(120)을 단독으로 발광시키는 광 출력단계(S100)와, 모노카메라(200)가 피사체(P)의 편광영상을 생성하는 촬영단계(S200)와, 제어부(400)가 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 반복하여 복수개의 편광영상을 획득하고, 각 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인하는 보호필름 확인단계(S300)를 포함한다. 이러한 비등방성 물질의 검사방법은 비등방성 물질의 장치를 사용하므로, 비등방성 물질의 검사방법에서 비등방성 물질의 검사장치의 기능에 대한 중복적인 설명은 생략한다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 광 출력단계(S100)에서는 빛이 편광필터를 통해 편광조명으로 변화되어 피사체(P)에 조사되도록 제어부(400)가 회전각이 0°인 편광필름을 마주보는 제1 광원(110)과, 회전각이 90°인 편광필름을 마주보는 제2 광원(120) 중 어느 하나를 단독으로 발광시킬 수 있다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 광 출력단계(S100)에서는 제어부(400)가 회전각이 0°인 편광필름을 마주보는 제1 광원(110)과, 회전각이 90°인 편광필름을 마주보는 제2 광원(120)과, 회전각이 45°인 편광필름을 마주보는 제3 광원(130), 및 회전각이 135°인 편광필름을 마주보는 제4 광원(140) 중 어느 하나를 단독으로 발광시킬 수 있다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 촬영단계(S200)에서는 제2 광원(120)이 발광될 때 제1 모노카메라(210)가 회전각이 90°인 편광필름을 통해 피사체의 제1 편광영상을 생성하고, 제1 광원(110)이 발광될 때 제2 모노카메라(220)가 회전각이 0°인 편광필름을 통해 피사체의 제2 편광영상을 생성하도록 제어부(400)가 제1,2 모노카메라(210,220)를 제어한다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 촬영단계(S200)에서는 제1 광원(110)이 발광될 때 제1 모노카메라(210)가 회전각이 90°인 편광필름을 통해 피사체의 제1 편광영상을 생성하고, 제2 광원(120)이 발광될 때 제2 모노카메라(220)가 회전각이 0°인 편광필름을 통해 피사체의 제2 편광영상을 생성하고, 제3 광원(130)이 발광될 때 제3 모노카메라(230)가 회전각이 135°인 편광필름을 통해 피사체의 제3 편광영상을 생성하고, 제4 광원(140)이 발광될 때 제4 모노카메라(240)가 회전각이 45°인 편광필름을 통해 피사체의 제4 편광영상을 생성하도록 제어부(400)가 제1 모노카메라(210) 내지 제4 모노카메라(240)를 제어한다.

제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 보호필름 확인단계(S300)에서는 제어부(400)가 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 반복하여 제1 편광영상과 제2 편광영상을 획득하고, 상기 제1 편광영상과 제2 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인한다.

제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 보호필름 확인단계(S300)에서는 제어부(400)가 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 4회 반복하여 제1 편광영상과 제2 편광영상과 제3 편광영상 및 제4 편광영상을 획득하고, 제1 편광영상 내지 제4 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인한다.

구체적으로, 보호필름 확인단계(S300)에서는 제어부(400)가 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 4회 반복하여 획득한 제1 편집영상(제1 광원의 단독 발광), 제2 편집영상(제2 광원의 단독 발광), 제3 편집영상(제3 광원의 단독 발광), 제4 편집영상(제4 광원의 단독 발광)의 밝기 값을 추출하고, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10% 이하인 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성하지 않으며, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10%를 초과하는 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

또한, 보호필름 확인단계(S300)에서 제어부(400)는 생성된 검출신호를 통신 네트워크로 연결된 출력부로 제공할 수 있다. 이는, 제어부(400)에 의해 검출신호가 생성되는 경우 이를 관리자가 확인할 수 있도록 하기 위함이다.

도 9는 본 발명에 따른 비등방성 물질 검사방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 비등방성 물질의 검사방법은 각 반사면에 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 서로 이웃하게 설치된 다각 폴리건 미러(340)가 미리 설정된 각도로 회전하는 회전각 조정단계(S50)와, 회전이 정지된 다각 폴리건 미러(340)를 통해 변화된 편광조명이 피사체(P)로 조사되도록 광원부(100)가 빛을 발광하는 광 출력단계(S100)와, 모노카메라(200)가 피사체(P)의 편광영상을 생성하는 촬영단계(S200)와, 제어부(400)가 수집된 복수개의 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체(P)에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인하는 보호필름 확인단계(S300)를 포함한다.

상기 회전각 조정단계(S50)에서는 제어부(400)가 회절모터(330)를 제어하여 각 반사면에 제1 편광필터(310)와 제2 편광필터(320)가 서로 이웃하게 설치된 다각 폴리건 미러(340)를 미리 설정된 각도로 회전시킨다.

구체적으로, 상기 회전각 조정단계S50)에서는 제어부(400)가 회절모터(330)를 제어하여 다각 폴리건 미리를 초기 위치를 기준으로 0°, 90°, 180°, 270°로 회전시킨 후 정지시킨다.

상기 광 출력단계(S100)에서는 상기 제1 편광필터(310)를 통해 변화된 편광조명이 피사체에 조사되도록 상기 제어부(400)가 제1 편광필터(310)가 설치된 반사면으로 광원부(100)의 광원을 발광시킨다.

상기 촬영단계(S200)에서는 제2 편광필터(320)가 설치된 반사면을 통해 피사체의 편광영상을 생성하도록 상기 제어부(400)가 모노카메라(200)를 제어한다.

상기 보호필름 확인단계(S300)에서는 상기 제어부(400)가 회전각 조정단계(S50), 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 반복하여 복수개의 편광영상을 획득하고, 각 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인한다.

구체적으로, 보호필름 확인단계(S300)에서는 제어부(400)가 회전각 조정단계(S50)와, 광 출력단계(S100), 촬영단계(S200)를 4회 반복하여 획득한 제1 편광영상(제1 반사면에 설치된 제1 편광필름으로 광원의 발광), 제2 편광영상(제3 반사면에 설치된 제2 편광필름으로 광원의 발광), 제3 편광영상(제5 반사면에 설치된 제3 편광필름으로 광원의 발광), 제4 편광영상(제7 반사면에 설치된 제4 편광필름으로 광원의 발광)의 밝기 값을 추출하고, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10% 이하인 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성하지 않으며, 밝기 값의 편차가 3% 내지 10%를 초과하는 경우에 비등방성 물질의 검출신호를 생성한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 광원부 110 : 제1 광원
120 : 제2 광원 130 : 제3 광원
140 : 제4 광원 200 : 모노카메라
210 : 제1 모노카메라 220 : 제2 모노카메라
230 : 제3 모노카메라 240 : 제4 모노카메라
300 : 편광필터부 310 : 제1 편광필터
312 : 제1 편광필름 314 : 제2 편광필름
316 : 제3 편광필름 318 : 제4 편광필름
320 : 제2 편광필터 322 : 제5 편광필름
324 : 제6 편광필름 326 : 제7 편광필름
328 : 제8 편광필름 330 : 회절모터
340 : 다각 폴리건 미러 400 : 제어부
500 : 몸체부 P : 피사체

Claims

피사체로부터 이격되도록 설치된 제1 광원과, 피사체를 기준으로 상기 제1 광원의 반대 방향에 설치된 제2 광원을 포함하는 광원부;
상기 피사체로부터 이격되도록 설치되어 피사체를 촬영하되, 상기 제1 광원으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제2 광원의 방향에 설치되는 제1 모노카메라와, 상기 제2 광원으로부터 발광된 빛을 이용해 피사체를 촬영하도록 제1 광원의 방향에 설치된 제2 모노카메라를 포함하는 모노카메라;
상기 광원으로부터 발광된 빛이 상기 피사체로 조사되는 과정 중에 편광조명으로 변화되도록 광원과 피사체의 사이에 설치되는 제1 편광필터, 및 상기 피사체로부터 반사되어 상기 모노카메라로 이동하는 상기 편광조명이 통과할 수 있도록 모노카메라와 피사체의 사이에 설치되는 제2 편광필터를 포함하는 편광필터부; 및
상기 제1 편광필터와 제2 편광필터를 통과한 빛을 이용해 피사체를 촬영하여 편광영상을 생성하도록 광원부 및 모노카메라를 제어하고, 상기 편광영상의 밝기 값을 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성하는 제어부를 포함하며,
상기 제1 편광필터는 제1 광원으로부터 발광되어 피사체로 조사되는 빛을 통과시키고 제2 광원으로부터 발광된 후 피사체에 반사되어 제2 모노카메라로 입사되는 편광조명을 통과시키기 위해 피사체와 마주보는 제1 광원 및 제2 모노카메라의 전방에 설치되는 편광필름을 포함하며,
상기 제2 편광필터는 제2 광원으로부터 발광되어 피사체로 조사되는 빛을 통과시키고 제1 광원으로부터 발광된 후 피사체에 반사되어 제1 모노카메라로 입사되는 편광조명을 통과시키기 위해 피사체와 마주보는 제2 광원 및 제1 모노카메라의 전방에 설치되는 편광필름을 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 모노카메라에 의해 생성된 피사체의 편광영상과, 제2 모노카메라에 의해 생성된 피사체의 편광영상의 밝기 값을 비교 분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비등방성 물질 검사장치.
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제1 항에 있어서,
상기 제2 편광필터의 편광필름은 제1 편광필터의 편광필름이 90°로 회전된 상태의 편광필름인 것을 특징으로 하는 비등방성 물질 검사장치.
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빛이 편광필름을 통해 편광조명으로 변화되어 피사체에 조사되도록 제어부가 회전각이 0°인 편광필름을 마주보는 제1 광원과, 회전각이 90°인 편광필름을 마주보는 제2 광원 중 어느 하나를 단독으로 발광시키는 광 출력단계;
상기 제1 광원이 발광될 때 제1 모노카메라가 상기 회전각이 90°인 편광필름을 통해 피사체의 제1 편광영상을 생성하고, 상기 제2 광원이 발광될 때 제2 모노카메라가 상기 회전각이 0°인 편광필름을 통해 피사체의 제2 편광영상을 생성하도록 제어부가 제1,2 모노카메라를 제어하는 촬영단계; 및
상기 제어부가 광 출력단계, 촬영단계를 반복하여 제1 편광영상과 제2 편광영상을 획득하고, 상기 제1 편광영상과 제2 편광영상의 밝기 값을 비교분석하여 피사체에 대한 비등방성 물질의 검출을 확인하는 보호필름 확인단계를 포함하는 비등방성 물질 검사방법.
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