KR20000017647A - 투명판의 표면 요철 검사 방법 및 장치 - Google Patents

투명판의 표면 요철 검사 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

광원에서 나온 광 빔은 광원과 투명판 사이에 배치된 편광 요소에 의해 P-편광 빔 혹은 S-편광 빔으로 편광된 후 86도에서 89도까지 범위의 입사각으로 혹은 60도에서 89도까지의 범위의 입사각으로 투명판의 표면을 향하여 조사된다. 이로써 투명판의 후면에서의 반사의 영향을 받지 않고 투명판의 전면에서 나온 반사 이미지가 스크린 상에 투사된다. 스크린 상에서 반사 이미지를 시각적으로 검사하거나, 카메라에 의해서 반사 이미지를 포착하고 모니터 디스플레이 상에 있는 화상을 시각적으로 검사하거나, 반사 이미지를 나타내는 밀도 신호를 얻기 위한 반사 이미지를 포착하거고 이미지 프로세서에 의해서 밀도 신호에 기초하여 투명판의 표면 요철을 계산한다.

Description

투명판의 표면 요철 검사 방법 및 장치{Method of and apparatus for inspecting surface irregularities of transparent plate}
본 발명은 유리판, 수지판, 특히 액정 디스플레이에 사용되는 유리판과 같은 투명판의 표면 요철을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
알려진 플로우트 프로세스에 의해 제조된 유리판 혹은 유리평판은 표면 연마도와 평면도가 우수하므로 자동차와 건물의 유리창으로 사용되는 것 이상으로 널리 사용된다. 특히, 액정 디스플레이에 사용하는 유리판은 표면 요철이 작아야 하므로, 플로우트 프로세스에 만들어지거나 형성된 이후에 더 연마되어야 한다.
상기 유리의 표면 요철의 검사에는, 일본 특허 임시 공보 번호 1-212338, 5-272949 및 7-128032호에 개시된 바와 같이, 광 빔을 유리판 위에 조사하고 검사 스크린 위에 유리판의 표면에서 반사된 광 빔을 투사하는 방법이 자주 이용된다.
일본 특허 임시 공보 번호 1-212338호는 광 빔이 70도에서 85도 범위의 입사각도로 유리판 위에 조사되는 보통 유리판의 표면 요철의 측정 장치를 개시한다. 상기 예에서, 용어 "입사각"은 표면에 도달하는 광 빔에 의해 형성되는 각도를 가리키며 도달 지점에서 상기 평면에 수직하다.
일본 특허 임시 공보 번호 5-272949호는 액정 디스플레이에 사용되는 높은 평면도(Flatness ,Eveness)를 가지는 유리판의 특성을 평가하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법에서, 광학적 다중-라인 표면 요철 측정 장치는 레이저 빔 원과 라인 센서로 이루어지는 광학 변위계를 포함하며 유리판의 연마면의 표면 요철을 측정하는 데 이용된다.
일본 특허 임시 공보 번호 7-128032호에는 액정 디스플레이의 표면 기복을 측정하는 방법이 개시되어 있는데 유리판의 후면에서부터 반사를 제거하기 위하여 유리판에 자외선을 조사한다.
상기 예에서, 도7에 도시된 바와 같은, 후면 반사 수단은 입사면(전면)위로 입사광 빔이 투명체를 통해서 투과되고 입사면으로 되돌아 가도록 후면에 의해서 반사된다. 따라서, 후면에 의해서 반사되는 광 빔이 잇을 때에는, 투명체에서부터 반사된 광은 전면의 요철에 대한 정보뿐만 아니라 후면의 표면 요철에 대한 정보도 포함하며, 따라서 전면의 표면 요철에 대한 정확한 정보를 얻을 수 없다는 문제를 일으킨다.
예를들면, 일본 특허 임시 공보 번호 1-212338호에 개시된 측정장치의 문제점은 광 빔이 70도에서 85도 범위 사이 입사각으로 유리판 위로 조사되므로 후면에서 반사되는 광 빔의 영향을 피할 수 없고 따라서 표면 요철의 정확한 측정이 어렵다.
일본 특허 임시 공보 번호 5-272949호는 유리판의 후면에 의한 반사에 대하여 전혀 고려하지 않으므로써, 유리판의 후면에서 레이저 빔의 반사에에 의한 잘못된 측정의 문제점을 피할 수 없고 또한 레이저 빔의 사용은 불가피하게 장치의 고비용을 초래한다.
또한, 일본 특허 임시 공보 번호 7-128032호에 개시된 방법은, 유리판의 후면에서 반사되는 광을 제거할 수 있지만, 특정한 단파장의 광원을 필요로 하고 형광물질이 적용된 스크린을 필요로 하여, 비싼 장치를 필요로 하고 작업자가 장치를 다루는 데 눈이나 피부가 조사된 자외선에 의해 손상되지 않도록 주의하여야 한다.
본 발명의 특별한 종류가 아니면서 흔히 사용되는 광원과 스크린을 이용하여 후면 반사를 방지함으로써 정확한 검출을 얻을 수 있는 유리판의 전면 요철을 검출하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 특징의 방법을 수행하기 위한 장치를 제공한다.
전술한 목적을 수행하기 위해서, 본 발명은 86도에서 89도까지 범위의 입사각으로 광원에서 투명판의 표면을 향해서 광 빔을 조사하는 단계, 스크린 위로 투명판의 표면에서부터 빔의 반사 이미지를 투사하는 단계 및 스크린에 투사된 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 단계로 이루어지는 투명판의 표면 요철을 검사하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 면에 의하면, 투명판의 표면 요철을 검사하는 방법이 제공되며 60도에서 89도까지 범위의 입사각에서 광원에서 투명판의 표면을 향해서 광 빔을 조사하는 단계, 광원에서 나온 광 빔이 P-편광빔 및 S-편광빔 중의 하나로 투명판의 표면에 입사되도록 광원과 투명판 사이에 놓인 요소를 편광시켜서 광원에서 나오는 광을 편광하는 단계, 투명판의 표면에서 나온 빔의 반사 이미지를 스크린 상에 투사하는 단계 및 스크린 상에 투사된 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 단계로 이루어진다.
투명판의 표면 요철을 검사하는 상술한 방법에서 S-편광 빔의 입사각과 P-편광 빔의 입사각은 다음 범위에 있다:
유리판의 가시광선 투과율이 100% 이상 및 90% 이하일 때는 각각 85도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 80% 이상 및 90% 이하일 때는 각각 84도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 70% 이상 및 80% 이하일 때는 각각 83도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과도가 60% 이상 및 70% 이하일 때는 각각 81도에서 89도 및 86도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 50% 이상 및 60% 이하일 때는 78도에서 89도 및 84도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 40% 이상 및 50% 이하일 때는 각각 72도에서 89도 및 82도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 30% 이상 및 40% 이하일 때는 각각 60도에서 89도 및 75도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 30% 이하일 때는 60도에서 89도이다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 86에서 89도의 범위의 입사각도로 투명판의 표면을 향하여 광 빔을 조사하는 조사하는 광원 및 투명판의 표면에서 나온 광 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린을 구비하는 투명판의 표면 요철을 검사하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 60에서 89도의 입사각도로 투명판의 표면을 향하여 광 빔을 조사하는 광원, 광원에서 나온 광 빔을 편광 빔으로써 투명판의 표면에 입사되도록 광원과 투명판 사이에 위치한, 편광 각도를 조절할 수 있는 편광 요소, 투명판의 표면에서 나온 편광 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린 및 스크린에 투사된 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 검사수단을 구비하는 투명판의 표면 요철을 검사하는 장치가 제공된다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 투명판의 표면 요철을 검사하는 장치의 개략적인 입면도이다.
도2는 도1의 장치의 개략적인 평면도이다.
도3은 투명판의 가시광선 투과율이 90%이고 광원으로써 S-편광 및 P-편광이 사용되는 경우 투명판의 전면과 후면의 반사 특성 그래프이다.
도4는 투명판의 가시광선 투과율이 50%이고 광원으로써 S-편광 및 P-편광이 사용되는 경우 투명판의 전면과 후면의 반사 특성 그래프이다.
도5는 상이한 가시광선 투과율을 갖는 다양한 투명판의 각 전면에 S-편광이 입사되는 경우 전면 반사율에 대한 후면 반사율의 비를 나타낸 그래프이다.
도6은 상이한 가시광선 투과율을 갖는 다양한 투명판의 각 전면에 P-편광이 입사되는 경우 전면 반사율에 대한 후면 반사율의 비를 나타낸 그래프이다.
도7은 광 빔이 투명판에 입사되는 경우 투명판의 전면과 후면에서 반사되는 반사광의 반사에 대한 예시도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 광원 2 : 편광판
3 : 투명판 3a : 전면
3b : 후면 4 : 스크린
5 : 카메라 6 : 이미지 프로세서
7 : 퍼스널 컴퓨터 8 : 격막
도1과 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명판의 표면 요철을 검시하는 장치가 도시되어 있다. 상기 장치는 광원에서 나온 광 빔이 편광판을 통과하여 S-편광 빔으로써 편광되도록 한 경우에 적용된 예이다.
상기 장치는 고압 수은 가스 램프로서 광원(1), S-편광 빔을 얻기 위한 광원(1)의 전단에 설치된 편광판(2), 유리 기판과 같은 투명판에서 나온 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린(4), 스크린(4) 상에 투사되는 반사 이미지를 포착하는 CCD 카메라와 같은 한 세트의 카메라, 카메라(5)에서 나오는 신호를 수신하고 상기 신호에 기초하여 투명판(3)의 표면 요철을 검사하는 이미지 프로세서(6) 및 퍼스널 컴퓨터(7)을 포함한다.
실제로, 광원(1)에서의 광 빔이 직접 스크린(4) 상에 조사되지 않도록 격막(8)은 편광판(2)의 전단에 배치된다.
상기 예에서, 투명판(3)을 향한 S-편광의 입사각은 60에서 89도 범위 내에 있도록 거의 수평으로 배치되어 위치된 지지대(도시안됨) 위에 투명판(3)은 지지된다. 바람직하게는, 입사각의 범위는 투명판(3)의 가시광선의 투과율에 따라 설정된다.
도3은 후면에서의 반사가 클 경우의 예로서 입사광이 S-편광 또는 P-편광일 경우에 투명판이 두께가 3mm이고 90%의 가시광선 투과율을 가지는 평면 유리판 등일 경우에 투명판의 전면과 후면의 반사특성을 도시한다. 도5와 6을 참조하면, 전면의 반사율에 대한 후면의 반사율의 비를 허용하는 입사각은 S-편광 입사광인 경우 85에서 89도의 범위 및 P-편광 입사광인 경우 87에서 89도의 범위에서 7% 이하임을 알 수 있다.
도4는 후면에서의 반사가 작을 경우의 예로서 S-편광 입사광 및 P-편광 입사광의 경우에 투명판이 50%의 가시광선 투과율을 가질 때 투명판의 전면과 후면의 반사 특성을 도시한다. 도5와 6에서, 전면의 반사율에 대한 후면의 반사율의 비를 허용하는 입사각은 S-편광 입사광인 경우 78에서 89도의 범위 및 P-편광 입사광인 경우 84에서 89도의 범위에서 7% 이하임을 알 수 있다.
상기 장치에서, 광 빔이 광원(1)에서 조사되면, 투명판(3)에서 나온 빔의 반사 이미지는 스크린(4) 상에 투사되고 후면으로부터의 반사는 거의 무시할 만 하다.
스크린 상의 반사 이미지는 CCD 카메라와 같은 카메라(5)에 의해서 포착되고 포착된 이미지는 밝은 중앙부와 상기 실시예에서 광원은 거의 점 광원이므로 조도의 불균형으로 인해서 그 주변으로 갈수록 점점 어두워지는 부분이 있다. 따라서, 이미지 프로세서(6) 내에 이미지의 밝은 패턴과 어두운 패턴을 미리 저장하고 검사에서 고려되는 밀도 신호와 저장된 밝고 어두운 패턴에서 나온 기준 밀도 신호 사이의 차이를 이미지 프로세서(6)로 계산할 수 있으므로서 광원의 불균일한 조도의 영향을 제거할 수 있다.
상기 방법으로 얻어진 투명판(3)의 표면 요철에 해당하는 다수의 수평 혹은 수직의 밝고 어두운 스트라이프(Stripe)를 일으킨다.
따라서, 이미지 프로세서에 의해서 스트라이프가 연신되는 방향에 수직한 수평 또는 수직 방향으로 주사되고 각 주사 라인상에 화소(Pixel)의 밀도 신호로부터 밀도를 나타내는 파형을 얻는다. 파형 파장의 피크와 골 사이의 차이 등을 계산함으로써 전체 투명판의 표면 요철이 퍼스날 컴퓨터(7)의 데이터로서 검사되고 필요에 따라 기록되거나 인쇄된다.
상기 예에서, 이미지 프로세서(6)에서, 밀도를 나타내는 파형은 대역 통과 필터를 사용하는 과정과 평균 이동 과정에 따르고 파동과 휨 등의 영향을 제거한다.
전술한 바와 같이 검사되는 투명판의 표면 요철에 해당하는 밀도를 나타내는 파형은 접촉형 표면 거칠기 시험기에 의해서 얻어지는 프로파일과 매우 유사하고 꽤 정확한 측정을 얻을 수 있음이 확인되었다.
전술한 바에서, 본 발명은 후면에 의해서 어떤 실제적인 반사도 일어나지 않도록 소정의 입사각으로 투명판의 전면을 향해서 광원에서 나오는 광 빔을 조사하고, 스크린 상에 전면으로부터 나온 빔의 반사 이미지만을 스크린상에 투사하고 스크린 상에 투사된 상기 반사 이미지에 기초하여 투명판의 전면의 요철을 결정함으로써 투명판의 표면 요철을 검사하는 방법 및 장치이다. 광원에서 나온 광 빔이 편광판에 의해서 편광되지 않는 보통의 광으로 사용되거나 광원에서 나온 광 빔이 S-편광 빔으로 편광되거나 광원에서 나온 광 빔이 P-편광 빔으로 편광되도록 필요에 따라서 편광판이 광원과 투명판 사이에 배치된다. 투명판의 가시광선 투과율에 따라서, 투명판에 조사된 광의 종류는 광원에서 투명판으로 조사되는 입사각을 조절함으로써 적절히 선택된다.
후면에서 나오는 어떠한 반사의 영향도 없다면 투명판의 후면에서 나오는 실제적인 반사는 일어나지 않고 전면에서 나오는 반사만 일어나는 조건이 만족될 수 있다. 즉, 전면 반사율에 대한 후면 반사율의 비가 7%이하일 경우, 후면에 의한 어떠한 반사의 영향도 야기되지 않고 상기 조건은 이하에서 어떠한 후면 반사도 없는 상태로 언급된다.
상기 스크린은 검사될 투명판의 전면과 평행하게 배치되어 광원에서 나오는 광 빔이 투명판의 전면에 입사되어 반사되도록 할 때, 전체 전면의 반사 이미지가 스크린 상에 투사될 수 있도록 되어 있다.
투명판 및 스크린은 전술한 것처럼 수평으로 배치되는 것과는 다르게 수직으로 배치될 수도 있다.
투명판의 표면 요철의 검사방법은 스크린 상에 투사된 반사 이미지를 육안으로 검사하는 단계나 CCD 카메라 등에 의해 스크린 상에 투사된 반사 이미지를 포착하고 모니터 디스플레이상에 나타난 그림을 시각적으로 검사하는 단계 혹은 투명판의 표면의 요철을 나타내는 밀도 신호를 얻는 CCD 카메라에 의해 반사된 이미지를 포착하여 이미지 프로세서에 의해 투명판의 표면의 요철을 계산하는 단계 중의 하나를 포함한다. 그러나, 시각적인 검사는 검사 기술에 따라 변화가 나타나므로, 더욱 정확한 측정을 얻기 위해서는 이미지 프로세서의 사용이 바람직하다.
편광판 없이 보통의 광이 사용되는 경우, 광은 86에서 89도 범위의 입사각도로 투명판으로 투과된다. 이로써 투명판의 뒷면에서 나오는 반사의 영향이 제거되는 상태에서 투명판의 전면에서 나오는 반사 이미지가 스크린 상에 투사된다. 전술한 것처럼 투명판의 표면 요철을 검사하기 위해서 스크린 상에 투사된 투명판의 전면의 반사 이미지는 CCD 카메라를 사용하거나 이미지 프로세서를 사용하여 시각적으로 검사된다.
편광판에 의해 처리되지 않는 보통의 광이 투명 기판에 조사되는 경우에 , 입사광이 투명 기판의 전면에 거의 평행하기 때문에 입사각이 86도 이하가 되면 후면 반사의 영향이 일어나고 입사각이 89도 이상이면 표면 요철을 측정하기가 어려워지므로 입사각은 86에서 89도의 범위가 되도록 설정된다. 입사각이 상기 범위에 있는 한, 투명판의 후면에서부터 반사를 무시할 수 있을 정도로 줄이는 것이 가능하고 보통 광을 사용해도 정확하게 표면 요철을 측정할 수 있다.
그러나, 입사각이 작으면 작을수록 반사 이미지가 선명해지므로 보다 작은 각도 범위, 즉 86도에서 87도의 범위가 바람직하다.
편광판을 사용하여 편광이 된 편광을 사용하는 경우에, S-편광 빔 혹은 P-편광 빔으로써 광원과 투명판 사이에 위치한 편광판과 같은 편광요소에 의해 편광된다. 상기 예에서, 광원에서 나온 광 빔은 69에서 89도 범위의 입사각도로 투명판을 향하여 조사된다. 광원에서 나온 광 빔은 S-편광빔 혹은 P-편광 빔으로써 투명판의 표면에 조사된다. 투명판에서 나온 빔의 반사 이미지는 스크린 상에 투사되어 투명판의 표면 요철을 나타내도록 스크린 상에 투사된 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철이 검사되도록 한다.
상기 예에서, 입사광 빔이 S-편광빔인가 아니면 P-편광 빔인가와 투명판의 가시광선 투과율의 단계적인 변화(이하 간단히 투과율이라 함)에 따라 입사각을 설정함이 버람직하다. 즉, S-분광 빔 및 P-분광 빔의 입사각은 이하의 범위에 있음이 바람직하다:
유리판의 가시광선 투과율이 90% 이상 및 100% 이하일 때는 각각 85도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 80% 이상 및 90% 이하일 때는 각각 84도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 70% 이상 및 80% 이하일 때는 각각 83도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 60% 이상 및 70% 이하일 때는 각각 81도에서 89도 및 86도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 50% 이상 및 60% 이하일 때는 78도에서 89도 및 84도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 40% 이상 및 50% 이하일 때는 각각 72도에서 89도 및 82도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 30% 이상 및 40% 이하일 때는 각각 60도에서 89도 및 75도에서 89도이고;
가시광선 투과율이 30% 이하일 때는 60도에서 89도이다.
색이 있는 유리판과 같은 유색 투명판의 경우에 색칠에 의해서 가시광선 투과율이 더 낮아지며 입사각이 더욱 작아질 때도 후면 반사의 영향이 더욱 작아지게 되므로써 입사각의 범위는 더 넓어질 수 있다.
또한, 동일한 투과율의 물질이 사용되는 경우라도 투명판의 투과율은 두께가 두꺼워질수록 더욱 낮아진다. 따라서, 투명판이 두꺼워질수록 입사각의 범위는 더 넓어질 수 있다.
상기와 같이, 편광판을 사용하여 편광된 광이 조사되면, 입사각이 60도 이하일 때, 투명판의 전면의 반사율과 후면의 반사율의 반사특성을 도시하는 도3 내지 도6에서 보는 바와 같이, 후면의 반사의 상당한 영향이 나타나게 된다. 그러나, 입사각이 89도 이상이 되면, 광은 투명판 위로 거의 평행하게 입사되어 표면 요철의 검사를 수행하기가 어려워지고 입사각은 60에서 89도의 범위로 설정된다. 입사각이 상기 범위에 있게 되면, 투명판의 전면의 반사율은 급격하게 증가하는 반면에, 후면의 반사율은 상당히 작은 값으로 감소하고 표면 요철의 검사는 후면 반사의 영향이 거의 없이 수행될 수 있다.
그러나, 표면 요철의 검사를 가능하게 하는 입사각의 범위는 투명판의 가시광선 투과율에 따라 변화하고 광원에서 나와 편광판을 투과한 광의 입사각을 투과율의 범위에 따라 적정값으로 설정하는 것으로 충분할 것이다.
광원으로써, 점광원에 가까운 고압 수은 증기 램프, 크세논 램프 등과 평행광선을 발생시키기 위하여 결합되는 다양한 광원 중의 하나, 원주형 렌즈, 볼록 렌즈 및 오목 렌즈와 같은 광학 장치를 포함하는 광원 장치등이 적절하게 채용될 수 있다. 광원에서 나온 광이 편광되는지에 대해서는 입사각이 작아질수록 반사 이미지가 선명해지므로 S-편광을 사용하는 것이 유리하다. 그러나, P-편광 혹은 편광되지 않은 일반광도 물론 사용 가능하다.
광원에서 나온 광이 편광되는 경우에 편광을 위해서는 광원 앞에 편광 요소를 설치하는 것으로 충분하다. 검사 목적을 위한 투명판은 유리판 이외에 아크릴 수지 및 폴리카보네이트와 같은 투명 수지판이 될 수 있다.
스크린으로서는, 반사 이미지가 투사될 수 있는 한, 광택이 없는 백지, 금속 혹은 천으로 된 것 이외의 어떤 것도 사용 가능하다. 상기 결합에서 광택없는 스크린이 바람직하다.
카메라가 사용되는 경우, 보통의 CCD 카메라와 같은 2-차원 카메라가 적절하게 채용될 수 있다. 그러나, 수평선을 따라 움직이게 되어 있는 라인 센서와 같은 1-차원 카메라도 사용 가능하다.
상기 예에서, 다수의 카메라, 그 수는 투명판의 크기에 기초하여 결정되는데 스크린 상에 있는 밀도 신호를 포착하도록 배치된다.
투명판이 보통 크기, 즉, 250 평방 mm 이면 단일 CCD 카메라면 충분하다.
투명판이 이하에 기술될 실시예에서 수평으로 배치되면, 수직으로나 비스듬하게 배치될 수 있다. 그러나, 실제로 사용되는 액정 디스플레이 등과 같이 동일한 경사진 위치나 경사가 없는 위치에 투명판을 놓는 것이 더욱 바람직하다.
반사 이미지가 투사되는 스크린의 전면으로부터 반사 이미지를 포착할 수 있는 위치에 카메라를 위치시키는 것이 바람직하지만, 불투명한 스크린을 채용하고 스크린의 후면에서부터 반사 이미지가 포착되도록 하는 것으로 충분하다.
스크린 상에 반사 이미지를 카메라에 의해서 포착한 후 이미지 처리는 잘 알려진 방식으로 처리될 수 있다. 예를 들면, 점광원에 매우 유사한 광원이 사용되면, 광원의 불균일한 조사는 밝은 중앙 부분과 그 가장자리로 갈수록 점점 어두워지는 주변부를 가지게 된다. 상기 불균일한 밝기를 나타내는 밀도 신호는 기준신호로서 이미지 처리 장치에 저장된다. 이미지 처리 장치에서 카메라(예를들면, 512 화소 × 512 화소당 255 밀도신호의 계조)에 의해 포착된 밀도 신호와 기준 밀도 신호와의 차이는 각각의 화소에 대해 계산되어 광원의 불균일한 영향을 제거한다.
결과적으로, 밀도 신호는 수직방향(혹은 수평방향에서)에서 주기적으로 투명판의 표면 요철에 따라서 나타난다. 스크린 상에 투사된 반사 이미지는 점광원이 사용되는 경우에(광원이 평행광 빔을 방사하는 경우에는 반사된 이미지는 구형파가 되지만) 실제로 사다리꼴 모양이 되는 반면, 투명판 및 반사 이미지는 투명판의 각 부분이 반사 이미지의 각 부분에 해당하는 고정된 위치관계를 가지므로 반사 이미지는 이미지의 좌표 형성을 통하여 구형파 형상으로 형성된다. 그후에, 모든 수평 주사라인(혹은 수직 주사 라인)에 있는 밀도 신호는 각 수평 주사 라인(혹은 각 수직 주사 라인에 대하여)에 대하여 밀도를 나타내는 파형을 얻을 수 있도록 판독된다. 파형의 피크와 골 사이의 차이에서, 표면 요철에 해당하는 표면 거칠기(Rmax) 혹은 기복을 나타내는 값이 측정될 수 있다.
상기 예에서, 투명판의 기복을 나타내는 파형은 노이즈로서 존재할 수 있고 표면 요철을 나타내는 파형위에 중첩될 수도 있다. 따라서, 대역통과 필터 혹은 평균이동의 과정을 사용하여 파형의 존재로 인한 노이즈의 제거가 바람직하다.
이미지 프로세서는 저장 기능, 계산 기능 및 입력 기능 및 출력 기능을 가지고 있으면 충분하다. 이미지 프로세서가 디스플레이 기능을 가지면, 실시예에 도시된 퍼스널 컴퓨터는 없어도 된다.
또한, 퍼스널 컴퓨터에는 이미지 프로세서로 사용되도록 이미지의 입력을 위한 보드가 부가적으로 제공된다.
용어 "S-분광" 및 용어 "P-분광"에 대하여, 입사면에 수직인 진동면(입사면은 투명판의 표면등이 아니고 광파의 전기적 벡터를 포함하는 면을 가리킨다)을 갖는 편광은 S-편광으로 언급되고 입사면에 평행한 진동면을 갖는 편광은 P-편광으로 언급된다. P와 S는 각각 독일어 "Senkrecht" 및 "Parallel"의 첫글자들이다.
전술한 바와 같이, 투명판의 표면 요철의 검사 방법 및 장치는 후면 반사의 영향을 제거할 수 있고 하나의 방사 자외선 광과 같은 특별한 광원을 필요로 하지 않고 보통 광원 및 스크린을 포함하는 저렴한 장치를 이용하여 표면 요철의 정확한 검사를 할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. 광원에서부터 86도에서 89도 범위의 입사각으로 투명판의 표면을 향하여 광 빔을 조사하는 단계;
    투명판의 표면에서부터 나온 상기 빔의 반사 이미지를 스크린 상에 투사하는 단계; 및
    스크린 상에 투사된 상기 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사단계는 상기 반사 이미지를 시각적으로 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사단계는 카메라에 의해 상기 반사 이미지를 포착하고 모니터 디스플레이 상에서 화상을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사단계는 상기 반사 이미지를 나타내는 밀도 신호를 얻기 위하여 카메라에 의해서 상기 반사 이미지를 포착하고, 이미지 프로세서로 상기 밀도 신호에 기초하여 투명판의 표면 요철을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  5. 광원으로부터 60도에서 89도 범위의 입사각으로 투명판의 표면을 향하여 광 빔을 조사하는 단계;
    P-편광 빔 및 S-편광 빔의 하나로써 상기 광원에서 나온 상기 광 빔이 투명판의 표면에 입사하도록 상기 광원과 투명판 사이에 배치된 편광 요소에 의해서 상기 광원에서 나온 상기 광 빔을 편광하는 단계;
    투명판의 표면에서 나온 상기 빔의 반사 이미지를 스크린 상에 투사하는 단계;
    스크린 상에 투사된 상기 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 단계를 포함하는 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 S-편광 빔의 상기 입사각과 상기 P-편광 빔의 상기 입사각의 범위는:
    상기 유리판의 가시광선 투과율이 90% 이상 및 100% 이하일 때는 각각 85도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 80% 이상 및 90% 이하일 때는 각각 84도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 70% 이상 및 80% 이하일 때는 각각 83도에서 89도 및 87도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과도가 60% 이상 및 70% 이하일 때는 각각 81도에서 89도 및 86도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 50% 이상 및 60% 이하일 때는 78도에서 89도 및 84도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 40% 이상 및 50% 이하일 때는 각각 72도에서 89도 및 82도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 30% 이상 및 40% 이하일 때는 각각 60도에서 89도 및 75도에서 89도이고;
    상기 가시광선 투과율이 30% 이하일 때는 60도에서 89도가 되는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 검사단계는 상기 반사 이미지를 나타내는 밀도 신호를 얻기 위하여 카메라에 의해서 상기 반사 이미지를 포착하고, 이미지 프로세서로 상기 밀도 신호에 기초하여 투명판의 표면 요철을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사방법.
  8. 투명판의 표면을 향하여 86도에서 89도 범위의 입사각으로 광 빔을 조사하는 광원; 및
    투명판의 표면으로부터 나온 상기 광 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린을 포함하는 투명판의 표면 요철의 검사장치.
  9. 투명판의 표면을 향하여 86도에서 89도 범위의 입사각으로 광 빔을 조사하는 광원;
    투명판의 표면으로부터 나온 상기 광 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린; 및
    상기 스크린 상에 투사된 상기 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 수단을 포함하는 투명판의 표면 요철의 검사장치.
  10. 투명판의 표면을 향하여 60도에서 89도 범위의 입사각으로 광 빔을 조사하는 광원;
    광원에서 나온 상기 광 빔이 편광 빔으로써 투명판의 표면에 입사하도록 상기 광원과 투명판 사이에 배치된 편광 각도를 조절할 수 있는 편광 요소;
    투명판의 표면에서부터 나온 상기 편광 빔의 반사 이미지가 투사되는 스크린; 및
    상기 스크린 상에 투사된 상기 반사 이미지에 기초하여 투명판의 표면 요철을 검사하는 검사수단을 포함하는 투명판의 표면 요철의 검사장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 검사수단은 상기 반사 이미지를 나타내는 밀도 신호를 얻기 위하여 상기 스크린 상에 상기 반사 이미지를 포착하기 위한 카메라와 상기 밀도 신호에 기초하여 투명판의 표면 요철을 계산하는 이미지 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 투명판의 표면 요철의 검사장치.
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