KR20020063729A - 확산판을 이용한 유리의 결함 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리의 결함을 검출하는 장치에 관한 것으로서, 종래의 장치는 광원의 광을 유리에 투사하고, 촬상 장치로 유리를 촬상함으로써 원치 않는 유리의 미세 결함까지 촬상 장치에 촬상되는 결점이 있으나, 본 발명에서는 광원의 광을 확산판으로 확산시켜 그 위상을 다양화함으로써 촬상 장치에는 유리의 구조적 결함만이 촬상되도록 한다.

즉, 본 발명에서는 확산판을 이용하여 다수의 위상을 갖는 광을 유리에 제공함으로써 유리의 구조적 결함을 촬상 장치로 용이하게 촬상할 수 있다는 효과가 있다.

Description

확산판을 이용한 유리의 결함 검출 장치 {APPARATUS FOR DETECTING A FAULT IN GLASS USING A SPREADING PANEL}

본 발명은 유리의 결함을 검출하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 확산판을 이용하여 유리의 구조적 결함을 검출하는 장치에 관한 것이다.

유리의 결함을 검출하는 방법으로 종래의 방법은 다음과 같다. 종래에는 광원으로 유리를 투사하고, 광이 투사되는 유리를 별도의 촬상 장치로 촬상하여, 그 촬상 화면으로 결함을 검출하였다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 광원(1)의 광을 유리(2)에 투사하고, 유리(2)을 통과한 광을 촬상 장치(3)로 촬상한다. 유리(2)에 조명되는 광원(1)의 광은 유리의 광 투과 성질에 따라 유리를 투과하나, 유리에 결함이 존재하는 경우에는 결함 부위에서 광이 반사되어 투사되지 않는다. 따라서, 촬상 장치(3)에 촬상되는 유리(2)의 촬상 화면에는 유리(2)의 결함 부위가 촬상된다.

한편, 촬상 장치(3)로 유리(2)의 결함을 정확히 검출하기 위해서는 광원(1)의 광이 다양한 위상을 가지며 균일한 밝기로 유리(2)에 제공될 필요가 있다. 즉, 유리(2)의 표면에는 미세한 결함(여기서 미세 결함이라 함은 유리의 표면이 오톨도톨하게 형성되는 상태를 의미하며, 브라운관 등을 제조시에는 이렇나 결함을 의도적으로 생성한다.)들이 발생하며, 촬상 장치(3)로 찾고자 하는 결함은 미세 결함이 아니라 구조적으로 발생하는 기포, 이 물질의 존재 등으로 인한 결함을 의미한다. 그러나, 상술한 바와 같이 통상의 광원 즉, 위상이 일정한 광원을 이용하는 경우에는 광원의 광들이 유리(2)내의 미세 결함들에 의하여 간섭되어 촬상 장치(3)에 촬상되는 바, 찾고자 하는 구조적 결함을 미세 결함들 중에서 용이하게 식별할 수 없다는 문제가 있다. 도 2에는 종래 장치로 유리를 촬상한 도면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 촬상 도면에는 유리의 미세 결함과 구조적 결함(검은 색으로 도시된 원안에 구조적 결함이 존재한다.)이 같이 촬상되어 있어 미세 결함 내에서 구조적 결함을 찾아내기는 극히 어려운 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법은 다양한 위상을 갖는 광을 이용하여 유리(2)을 촬상함으로써 미세 결함에 의한 광의 간섭을 방지하는 것이나, 하나의 광원이 제공하는 위상은 제한적이므로 서로 상이한 위상을 갖는 다수의 광원을 이용하여야 한다. 그러나, 다수의 광원을 이용하는 방법은 실제 장치에 적용하는 데에는 가격 등을 고려할 때에 불가능하다. 따라서, 종래에는 균일한 광을 유리(2)에 제공하기 위한 조명 장치의 구성 및 시스템 구성의 개량에 대해서만 연구가 행하여졌으며, 다수의 위상을 갖는 광원을 제공하는 장치에 대하여는 전혀 제시되고 있지 않다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 광원의 광을 확산판을 이용하여 확산함으로써 유리에 다양한 위상의 광을 제공하는 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광 투과체에 빛을 조사하는 광원과, 광 투과체를 통과한 빛을 촬상하는 촬상 장치와, 광원과 상기 광 투과체 사이에 설치되어 광원의 빛을 확산시켜 광 투과체에 제공하는 확산판을 포함한다.

도 1은 종래 유리의 결함 검출 장치를 도시한 블록도,

도 2는 종래 유리의 결함 검출 장치에 의하여 촬상된 결함을 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 확산판을 이용한 유리의 결함 검출 장치를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 유리의 결함 검출 장치에 의하여 촬상된 결함을 도시한 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 광원 20 : 확산판

30 : 촬상 장치 40 : 유리

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 확산판을 이용한 유리 결함 검출 장치의 블록도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 시스템은 광원(10), 확산판(20) 및 촬상 장치(30)를 구비하며, 확산판(20)과 촬상 장치(30) 사이에는 검사하고자 하는 유리(40)가 위치한다. 본 실시예에서 유리(40)는 광 투과체 즉 광원(10)의 광을 투과하는 물질로서 사용되었으며, 유리 외에 유리와 유사한 반사율 및 투과율을 갖는 어떠한 물질의 광 투과체도 사용될 수 있음은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 것이다.

광원(10)은 광을 제공하는 수단으로서 할로겐 램프 또는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 광원(10)의 광은 확산판(20)에 제공되며, 확산판(20)은 확산판을 구성하는 입자들이 입사 광을 산란시킬 수 있는 물질로 구성된다. 본 발명에서는 백색의 투과성 아크릴로 확산판(20)을 구성하였다. 확산판(20)의 입자들에 의하여 광원(10)의 광이 확산되면, 그 확산 과정에서 광의 위상이 변화되므로 확산판(20)은 다수의(실질적으로는 확산판(20)을 구성하는 입자들의 수에 비례하는) 위상을 갖는 광을 유리(40)에 제공한다.

이러한 확산판(20)은 종래의 광원(10)에 비하여 다수의 위상을 갖는 바, 간섭성이 0에 가까운 값을 갖는다. 이로 인하여 검사 대상 즉 유리(40)의 표면에 존재하는 미세한 결함들에 의한 간섭 현상은 완전히 제거될 수 있으며, 촬상 장치(40)는 유리의 구조적 결함만을 정확히 촬상할 수 있다.

도 4에는 본 발명의 확산판(20)을 사용하여 유리(40)을 촬상한 경우의 도면이 도시되어 있다. 도 4에서 유리의 구조적 결함은 검은 색으로 나타난 둥근 원안에 있다. 도 2와 도 4를 비교할 때에 도 2는 유리 표면 내의 미세 결함이 촬상 장치(3)에 촬상됨으로써 구조적 결함을 용이하게 식별할 수 없으나, 도 4의 경우에는 유리 표면의 미세 결함이 촬상 장치(30)에 촬상되지 않는 바, 구조적 결함 부위를용이하게 식별할 수 있다.

한편, 본 발명의 확산판(20)을 조명 광원(10)에 너무 근접시키면, 촬상 장치(30)에 의하여 촬상되는 영상 신호 내에 광원(10)의 영상이 결상되는 현상이 발생하며, 이에 반하여 확산판(20)과 조명 광원(10)간의 거리를 너무 길게 설정하면 확산판(20)을 통과한 광의 밝기가 약해져 결국 촬상 장치(30)에 촬상되는 영상의 전체 밝기가 감소하는 문제가 발생한다. 따라서, 촬상 장치(30)에 촬상되는 영상의 상태를 관찰하면서 광원(10)과 확산판(20)간의 거리를 조절하여야 한다.

확산판(20)의 두께는 가급적 얇은 것이 좋으나, 너무 얇으면 조명 광원(10)의 밝기가 균일해지는 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 촬상 장치(30)에 촬상되는 영상의 밝기를 관찰하면서 확산판(20)의 두께를 결정하여야 한다.

이와 같이 본 발명에서는 확산판을 이용하여 다수의 위상을 갖는 광을 유리에 제공함으로써 유리의 구조적 결함을 촬상 장치로 용이하게 촬상할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 광 투과체에 빛을 조사하는 광원과,

   상기 광 투과체를 통과한 빛을 촬상하는 촬상 장치와,

   상기 광원과 상기 광 투과체 사이에 설치되어 상기 광원의 빛을 확산시켜 상기 광 투과체에 제공하는 확산판을 포함하는 확산판을 이용한 유리 표면의 결함 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산판은 아크릴로 구성함을 특징으로 하는 확산판을 이용한 유리 표면의 결함 검출 장치.