KR200375228Y1 - 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치 - Google Patents

영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치 Download PDF

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KR200375228Y1
KR200375228Y1 KR20-2004-0031709U KR20040031709U KR200375228Y1 KR 200375228 Y1 KR200375228 Y1 KR 200375228Y1 KR 20040031709 U KR20040031709 U KR 20040031709U KR 200375228 Y1 KR200375228 Y1 KR 200375228Y1
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최태윤
강후구
김차연
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Abstract

본 고안은 백라이트유닛의 투입으로부터 배출에 이르기까지 검사공정 전체를 인라인(in-line)화시킨 하나의 장치로 백라이트유닛의 결함을 자동적으로 검사함으로써 검사시간을 단축시킴과 동시에 제조비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치는, 조립완료된 백라이트유닛 상에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 존재하는지를 검사하여 불량여부를 판별하게 하는 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 양측에 입구 및 출구가 구비되며, 내부에 검사실이 형성되는 본체와, 본체의 입구, 출구 및 검사실을 차례로 관통하여 연장되는 가이드레일과, 가이드레일 상에 이동가능하게 설치되며, 그 상부에 백라이트유닛이 점등가능하게 장착되는 점등지그와, 본체의 검사실 내에 설치되며, 점등지그 상의 백라이트유닛을 수직으로 라인스캐닝하는 수직영상 획득용 카메라와, 본체의 검사실 내에 설치되며, 점등지그 상의 백라이트유닛을 소정의 경사각으로 라인스캐닝하는 시야각영상 획득용 카메라와, 본체의 하부에 설치되며, 카메라들을 각각 제어함과 동시에 카메라들에 의해 획득된 영상을 종합적으로 처리하여 백라이트유닛의 결함을 검출하는 영상처리 및 제어수단과, 본체의 일측에 설치되며 영상처리 및 제어수단에 의해 검출된 백라이트유닛의 결함을 표시 및 출력하는 검사결과출력수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치{DEVICE DETECTING AUTOMATICALLY DEFECT OF BACKLIGHT UNIT USING IMAGE PROCESSING TECHNIQUES}
본 고안은 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조립완료된 백라이트유닛(backlight unit)을 점등지그 상에 장착한 상태로 가이드레일을 따라 이동시키는 동안에 수직영상 획득용 카메라와 시야각영상 획득용 카메라로 백라이트유닛의 전면적을 라인스캐닝함에 따라 얻어진 영상을 토대로, 백라이트유닛 상에 존재할 수 있는 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함을 자동적으로 검사함으로써, 생산성을 향상시킴과 동시에 비용을 대폭적으로 감소시킬 수 있는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이 장치에는 광원으로부터 나오는 광(光)을 평면광으로 전환시키는 백라이트유닛이 필수적으로 사용되는데, 이러한 백라이트유닛은 광을 발생시키는 광원과, 광원으로부터의 광을 전면적에 걸쳐 균일하게 만드는 도광판과, 도광판의 배면측으로 빠져나오는 광을 다시 도광판 쪽으로 반사시키는 반사판과, 도광판을 통해 전면측으로 향하는 광을 확산시키는 확산판, 기타 편광판 등을 포함하는 적층구조를 가진다.
따라서 백라이트유닛을 제조할 경우에는 광원을 포함하는 도광판에 반사판, 확산판, 편광판 등을 적층하게 되는데, 이 경우에 각각의 판 사이에 이물질이 들어갈 수 있을 뿐만 아니라, 그 자체에 얼룩이나 스크래치가 있는 도광판, 반사판, 확산판, 또는 편광판이 적층될 수 있으므로, 백라이트유닛에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 발생할 가능성이 높다.
종래에는 이러한 백라이트유닛의 결함을 단지 육안으로만 검사하여 왔는데, 이러한 육안검사는 많은 검사시간이 소요될 뿐만 아니라 많은 검사인원에 의한 인건비의 증가를 초래함에 따라 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 육안검사는 검사원의 눈에 피로를 야기시킴에 따라 정확한 검사가 이루어질 수 없을 뿐만 아니라, 검사원들 간의 시인성 차이에 의해 검사기준의 오차가 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안의 목적은 백라이트유닛의 투입으로부터 배출에 이르기까지 검사공정 전체를 인라인(in-line)화시킨 하나의 장치로 백라이트유닛의 결함을 자동적으로 검사함으로써, 검사시간을 단축시킴과 동시에 제조비용을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 목적은 또한 라인스캐닝을 통해 수직영상 및 시야각영상을 동시에 획득함으로써 동일한 검사기준을 따라 육안검사보다 훨씬 더 정확하게 백라이트유닛의 결함을 검사할 수 있도록 한, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치를 제공하는 것이다.
전술한 본 고안의 목적은,
조립완료된 백라이트유닛 상에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 존재하는지를 검사하여 불량여부를 판별하게 하는 백라이트유닛의 결함검사장치에 있어서,
양측에 입구 및 출구가 구비되며, 내부에 검사실이 형성되는 본체;
본체의 입구, 검사실 및 출구를 관통하여 연장되는 가이드레일;
가이드레일 상에 이동가능하게 설치되며, 그 상부에 백라이트유닛이 점등가능하게 장착되는 점등지그;
본체의 검사실 내에 설치되며, 점등지그 상의 백라이트유닛을 수직으로 라인스캐닝하는 수직영상 획득용 카메라;
본체의 검사실 내에 설치되며, 점등지그 상의 백라이트유닛을 소정의 경사각으로 라인스캐닝하는 시야각영상 획득용 카메라;
본체의 하부에 설치되며, 카메라들을 각각 제어함과 동시에 카메라들에 의해 획득된 영상을 종합적으로 처리하여 백라이트유닛의 결함을 검출하는 영상처리 및 제어수단; 및
본체의 일측에 설치되며 영상처리 및 제어수단에 의해 검출된 백라이트유닛의 결함을 표시 및 출력하는 검사결과출력수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치를 제공함에 의해 달성된다.
본 고안의 바람직한 특징에 의하면, 전술한 본체의 입구 외측에는, 점등지그에 장착된 백라이트유닛 상의 먼지를 자동 또는 수동으로 제거하는 먼지제거용 롤러가 구비된다.
본 고안의 더 바람직한 특징에 의하면, 전술한 본체의 입구 내측에는, 점등지그에 장착된 백라이트유닛 상에 이온을 포함하는 에어를 송풍하여 정전기 발생을 억제하는 아이언블로어(ion blower)가 구비된다.
본 고안의 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 본체의 검사실 내에는 백라이트유닛의 출입여부 및 결함여부를 작업자에게 음향을 통해 지시하는 음향발생수단이 구비된다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 수직영상 획득용 카메라는 높이조절가능하게 형성된다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 수직영상 획득용 카메라는, 검사실 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트와, 양측 가이드에 의해 상부플레이트와 연결되는 하부플레이트와, 양 플레이트에 회전가능하게 설치되는 볼스크류와, 볼스크류 상에 고정되어 양측 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 브래킷과, 브래킷에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라와, 상부플레이트 상에 고정되어 볼스크류를 회전시킴에 따라 브래킷에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라의 높이를 조절하는 구동부를 포함한다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 시야각영상 획득용 카메라의 시야각은 40도 내지 45도이다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 시야각영상 획득용 카메라는 높이조절 및 각도조절가능하게 형성된다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 시야각영상 획득용 카메라는, 검사실 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트와, 양측 가이드에 의해 상부플레이트와 연결되는 하부플레이트와, 양 플레이트에 회전가능하게 설치되는 볼스크류와, 볼스크류 상에 고정되어 양측 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 제 1 브래킷과, 제 1 브래킷에 각도조절가능하게 고정되는 제 2 브래킷과, 제 2 브래킷에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라와, 상부플레이트 상에 고정되어 볼스크류를 회전시킴에 따라 제 2 브래킷에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라의 높이를 조절하는 구동부를 포함한다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 제 2 브래킷에는 백라이트유닛에 적층된 편광판에 대한 역편광판이 선택적으로 고정될 수 있는 제 3 브래킷이 고정된다.
본 고안의 더 더욱 바람직한 특징에 의하면, 전술한 검사결과출력수단은 검출된 백라이트유닛의 결함을 종합적으로 표시하는 모니터와, 검출된 백라이트유닛의 결함을 인쇄물로 출력하는 프린터를 포함한다.
이하에는, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)의 개략구조도를 도시한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)는 LCD 등의 디스플레이장치용 백라이트유닛(2) 상에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 있는지를 자동적으로 검사하여 제품의 불량여부를 판별하게 하는 것으로, 양측에 입구(13) 및 출구(14)가 구비되고, 내부에 검사실(12)이 형성되는 본체(10)와, 본체(10)의 입구(13), 검사실(12) 및 출구(14)를 차례로 관통하여 연장되는 가이드레일(20)과, 가이드레일(20) 상에 이동가능하게 설치되며, 그 상부에 백라이트유닛(2)이 점등가능하게 장착되는 점등지그(30)와, 본체(10)의 입구(13) 외측에 설치되며, 점등지그(30)에 장착된 백라이트유닛(2) 상의 먼지를 자동 또는 수동으로 제거하는 먼지제거용 롤러(40)와, 본체(10)의 입구 내측에 설치되며, 점등지그(30)에 장착된 백라이트유닛(2) 상에 이온이 포함된 에어를 분사하여 정전기 발생을 억제하는 아이언블로어(50)와, 본체(10)의 검사실(12) 내에 설치되며, 점등지그(30) 상의 백라이트유닛(2)을 수직으로 라인스캐닝하는 수직영상 획득용 카메라(60)와, 본체(10)의 검사실(12) 내에 설치되며, 점등지그(30) 상의 백라이트유닛(2)을 소정의 경사각으로 라인스캐닝하는 시야각영상 획득용 카메라(70)와, 본체(10)의 하부에 설치되며, 카메라들(60, 70)을 각각 제어함과 동시에 카메라들(60, 70)에 의해 획득된 영상을 종합적으로 처리하여 백라이트유닛(2)의 결함을 검출하는 영상처리 및 제어수단(80)과, 본체(10)의 출구측에 설치되며, 영상처리 및 제어수단(80)에 의해 검출된 백라이트유닛(2)의 결함을 표시 및 출력하는 검사결과출력수단(90)과, 본체(10)의 검사실(12) 내에는 백라이트유닛(2)의 출입여부 및 결함여부를 작업자에게 음향을 통해 지시하는 음향발생수단(100)을 포함한다.
전술한 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)는 일련의 공정을 통해 디스플레이장치용 백라이트유닛(2)의 각종 결함을 자동적으로 검사하게 되는데, 이러한 검사공정이 도 2에 도시된다.
백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)에 의한 검사공정은 도 2에 도시되는 바와 같이, 생산라인에서 조립완료된 백라이트유닛(2)을 점등지그(30) 상에 장착하는 공정과, 점등지그(30) 상의 전기접속부재에 백라이트유닛(2)을 연결하여 점등시키는 공정과, 먼지제거용 롤러(40)로 백라이트유닛(2) 상의 먼지를 제거하는 공정과, 이이언블로어(50)로 점등에 의해 백라이트유닛(2) 상의 정전기 발생을 억제하는 공정과, 수직영상 획득용 카메라(60) 및 시야각영상 획득용 카메라(70)로 백라이트유닛(2)을 라인스캐닝하는 공정, 라인스캐닝한 결과를 영상처리하여 백라이트유닛(2) 상의 결함 존재여부를 검사하는 공정과, 검사결과출력수단(90)을 통해 검사결과를 출력하는 공정을 포함한다.
본체(10)는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)의 프레임을 형성하는 것으로, 본체(10)는 바닥면 상에 수평조절가능하게 놓여지며 내부에 영상처리 및 제어수단(80)이 수용되는 기부(11)와, 기부(11) 상에 일체로 형성되며 백라이트유닛(2)의 결합검사가 행해지는 검사실(12)을 포함한다. 검사실(12)의 양측에는 백라이트유닛(2)의 출입을 위한 입구(13) 및 출구(14)가 형성되며, 본체(10)의 하부에는 수평조절부재(15) 및 캐스터(16)가 구비된다..
전술한 본체(10)의 검사실(12)은 가이드레일(20)에 의해 관통되는데, 이 가이드레일(20)은 백라이트(2)가 장착된 점등지그(30)의 이동경로를 형성하는 것으로, 백라이트(2)가 장착된 점등지그(30)가 검사실(12)을 관통하여 이동될 수 있도록 입구(13), 검사실(12) 및 출구(14)를 차례로 관통하여 연장된다. 가이드레일(20)은 점등지그(30)의 하부면 양측이 맞물려지도록 형성된다(도 3 참조).
전술한 가이드레일(20) 상에는 백라이트(2)가 장착된 점등지그(30)가 이동가능하게 설치되는데, 도 3은 이러한 점등지그(30)의 상세도를 도시한다.
점등지그(30)는 도 3에 도시되는 바와 같이, 그 하부면 양측이 가이드레일(20)에 각각 맞물려지고, 그 하부면 중앙에 예를 들어 공지된 톱니벨트 드라이브와 같은 슬라이드유닛(35)이 고정됨에 따라 가이드레일(20)을 따라 전후로 이동가능하게 설치되며, 상부면에는 벡라이트유닛(2)이 안착되는 걸림턱(31)과, 백라이트유닛(2)의 하부면을 지지하는 탄성지지구(32)가 설치되고, 일측에는 백라이트유닛(2)을 점등시키기 위한 인쇄회로기판(33)이 설치된다.
슬라이드유닛(35)에 의한 점등지그(30)의 이송속도는 백라이트유닛(2)의 사양에 따라 조정될 수 있는데, 백라이트유닛(2)당 6초 내지 9초의 검사시간이 걸리도록 조정되는 것이 바람직하다.
전술한 점등지그(30) 상에 장착된 백라이트유닛(2)은 이송도중에 그 상부면에 먼지가 부착될 수 있으므로, 검사실(12) 내로 들어가기에 앞서 먼지를 제거할 필요가 있는데, 이를 위해 본체(10)의 입구(13) 외측에는, 점등지그(30)에 장착된 백라이트유닛(2) 상의 먼지를 자동 또는 수동으로 제거하는 먼지제거용 롤러(40)가 구비되는 것이 바람직하다.
먼지제거용 롤러(40)는 손잡이가 구비된 프레임에 롤러가 회전가능하게 설치됨에 따라, 작업자가 손잡이를 파지하여 백라이트유닛(2)의 상부면을 롤러로 밀어 수동으로 백라이트유닛(2) 상의 먼지를 제거하도록 구성될 수 있으며, 실시예에 따라서는 입구(13)의 소정높이에 회전가능하게 설치되어 점등지구(30)의 자동이송시 백라이트유닛(2)의 상부면과의 접촉회전을 통해 자동으로 백라이트유닛(2) 상의 먼지를 제거하도록 구성될 수 있다.
전술한 백라이트유닛(2)은 점등시 정전기가 발생됨에 따라 라인스캐닝에 앞서 정전기 발생을 억제할 필요가 있는데, 이를 위해 본체(10)의 입구(13) 내측에는, 점등지그(30)에 장착된 백라이트유닛(2) 상에 이온을 포함하는 에어를 송풍하여 정전기 발생을 억제하는 아이언블로어(50)가 구비되는 것이 바람직하다.
아이언블로어(50)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 본체(10)의 입구(13) 내측에 고정되는 브래킷(51) 상에 그 양측이 각도조절가능하게 힌지고정되는데, 그 내부에는 정전기 발생억제를 위한 이온을 발생시키는 이온발생기(도시되지 않음) 및 송풍을 위한 송풍팬(52)이 구비된다.
전술한 아이언블로어(50)에 의해 정전기 발생이 억제된 백라이트유닛(2)은 검사실(12)을 관통하는 동안 수직영상 획득용 카메라(60) 및 시야각영상 획득용 카메라(70)에 의해 전영역에 걸쳐 라인스캐닝되는데, 도 5는 수직영상 획득용 카메라(60)의 상세도를 도시한다.
수직영상 획득용 카메라(60)는 백라이트유닛(2)에 대해 90도 각도로 라인스캐닝하여 수직영상을 획득하는 것으로, 도 5에 도시되는 바와 같이, 검사실(12) 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트(61)와, 양측 가이드(63)에 의해 상부플레이트(61)와 연결되는 하부플레이트(62)와, 양 플레이트(61, 62)의 중앙에 회전가능하게 설치되는 볼스크류(64)와, 볼스크류(64) 상에 고정되어 양측 가이드(63)를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 브래킷(65)과, 브래킷(65)에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라(66)와, 상부플레이트(61) 상에 고정되어 볼스크류(64)를 회전시킴에 따라 브래킷(65)에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라(66)의 높이를 조절하는 구동부(67)를 포함한다.
CCD 라인스캐닝 카메라(66)는 백라이트유닛(2)의 폭 전체에 대한 라인스캐닝이 가능하도록 양측으로 2개가 구비되는 것이 바람직하며, 구동부(67)는 손잡이(67a)의 수동회동에 의해 작동되는 기어박스(67b)가 볼스크류(64)를 회전시키는 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 실시예에 따라서는 도시되지는 않았지만 모터의 회전축에 결합된 워엄기어가 볼스크류(64)를 회전시키는 구조로 이루질 수도 있다.
따라서, 손잡이(67a)를 수동으로 회전시키게 되면, 기어박스(67b)에 의해 볼스크류(64)가 회전하게 되고, 볼스크류(64)가 회전하게 되면 브래킷(65) 및 이것에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라(66)가 볼스크류(64) 상에서 양측 가이드(63)를 따라 상하로 이동될 수 있어, 검사할 백라이트유닛(2)의 사양에 따라 수직영상 획득용 카메라(60)의 높이를 적절히 조절할 수 있게 된다.
백라이트유닛(2)은 도광판, 반사판, 확산판, 편광판 등이 적층되어 형성되므로, 수직영상만으로는 백라이트유닛(2) 상에 존재하는 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함의 위치를 정확하게 검출할 없으므로, 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)에서는 수직영상 획득용 카메라(60)와 함께 시야각영상 획득용 카메라(70)가 사용되는데, 도 6은 이러한 시야각영상 획득용 카메라(70)의 상세도를 도시한다.
시야각영상 획득용 카메라(70)는 육안으로 백라이트유닛(2)을 비스듬히 바라보는 것과 유사하게, 백라이트유닛(2)에 대해 소정각도로 비스듬히 라인스캐닝하여 시야각영상을 획득하는 것으로, 도 6에 도시되는 바와 같이, 검사실(12) 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트(71)와, 양측 가이드(73)에 의해 상부플레이트(71)와 연결되는 하부플레이트(72)와, 양 플레이트(71, 72)의 중앙에 회전가능하게 설치되는 볼스크류(74)와, 볼스크류(74) 상에 고정되어 양측 가이드(73)를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 제 1 브래킷(75)과, 제 1 브래킷(75)에 각도조절가능하게 고정되는 제 2 브래킷(76)과, 제 2 브래킷(76)에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라(77)와, 상부플레이트(71) 상에 고정되어 볼스크류(74)를 회전시킴에 따라 제 2 브래킷(76)에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라(77)의 높이를 조절하는 구동부(78)를 포함한다.
시야각영상 획득용 카메라(70)의 시야각은 백라이트유닛(2) 상에 존재하는 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함을 가장 잘 분별할 수 있도록 40도 내지 45도, 특히 42도인 것이 바람직하다.
제 1 브래킷(75)에 고정되는 제 2 브래킷(76)의 단부에는 원호형그루브(76a)가 형성되며, 제 2 브래킷(76)은 원호형그루브(76a)를 관통하여 제 1 브래킷(75)에 체결되는 체결부재(76b)에 의해 제 1 브래킷(75)에 각도조절 가능하게 고정된다.
CCD 라인스캐닝 카메라(77)는 백라이트유닛(2)의 폭 전체에 대한 라인스캐닝이 가능하도록 양측으로 2개가 구비되는 것이 바람직하며, 구동부(78)는 손잡이(78a)의 수동회동에 의해 작동되는 기어박스(78b)가 볼스크류(74)를 회전시키는 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 실시예에 따라서는 도시되지는 않았지만 모터의 회전축에 결합된 워엄기어가 볼스크류(74)를 회전시키는 구조로 이루질 수도 있다.
따라서, 손잡이(78a)를 수동으로 회전시키게 되면, 기어박스(78b)에 의해 볼스크류(74)가 회전하게 되고, 볼스크류(74)가 회전하게 되면 제 1 브래킷(75), 제 2 브래킷(76) 및 이것에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라(77)가 볼스크류(74) 상에서 양측 가이드(73)를 따라 상하로 이동될 수 있어, 검사할 백라이트유닛(2)의 사양에 따라 시야각영상 획득용 카메라(70)의 높이를 적절히 조절할 수 있게 된다.
또한, 체결부재(76b)를 푼 후, 제 1 브래킷(75)에 대해 제 2 브래킷(76)을 원호형그루브(76a)를 따라 소정각도로 회동시킨 다음, 체결부재(76b)를 다시 고정함으로써, 검사할 백라이트유닛(2)의 사양에 따라 시야각영상 획득용 카메라(70)의 각도를 적절히 조절할 수 있게 된다.
백라이트유닛(2)에 소정의 편광판이 적층될 경우에는 시야각영상 획득용 카메라(70)에 의한 라인스캐닝이 제대로 이루어질 수 없으므로, 전술한 제 2 브래킷(76)에는 백라이트유닛(2)에 적층된 편광판에 대한 역편광판이 선택적으로 고정될 수 있는 제 3 브래킷(79)이 고정되는 것이 바람직하다.
전술한 본체(10)의 기부(11)에는 영상처리 및 제어수단(80)이 수용되는데, 이 영상처리 및 제어수단(80)은 수직영상 획득용 카메라(60) 및 시야각영상 획득용 카메라(70)의 라인스캐닝 작동을 각각 제어함과 동시에 수직영상 획득용 카메라(60) 및 시야각영상 획득용 카메라(70)에 의해 획득된 영상을 종합적으로 처리하여 백라이트유닛(2)의 결함을 검출하는 역할을 하는 것으로, 수직영상 획득용 카메라(60) 및 시야각영상 획득용 카메라(70)의 라인스캐닝 동작을 제어하고 라인스캐닝 결과를 프로세싱하여 영상을 획득하는 각각의 컴퓨터(81)와, 컴퓨터들(81)에 의해 전송된 영상처리결과를 종합적으로 처리하여 후술한 검사결과출력수단으로 제공하는 서버(82; server)와, 각각의 컴퓨터(81) 및 서버(82)를 연결하는 허브(83; hub)를 포함한다.
영상처리 및 제어수단(80)에 의한 영상처리는 각각의 카메라들(60, 70)에 의한 라인스캐닝을 통해 수직 및 시야각 영상을 획득하고, 획득된 영상을 구획처리(cutting)한 후, 픽셀(pixel)간 그레이(grey)의 비교를 통해 백라이트유닛(2)의 각종 결함을 인식한 다음, 각종 결합의 종류, 위치 등을 표시하도록 하는 소정의 영상처리 소프트웨어에 의해 행해진다.
전술한 영상처리 및 제어수단(80)에 의한 영상처리결과는 검사결과출력수단(90)에 의해 표시되는데, 도 7a는 이러한 검사결과출력수단(90)의 설치상태도를 도시한다.
검사결과출력수단(90)은 도 7a에 도시되는 바와 같이, 본체(10)의 출구측에 설치되며 영상처리 및 제어수단(80)에 의해 검출된 백라이트유닛(2)의 결함을 시각적으로 표시 및 출력하는 것으로, 본체(10)의 출구측 상부에 소정의 회동수단(91a)에 의해 회동가능하게 설치되며 서버(82)에 의해 영상처리된 결과를 스크린 상에 표시하는 모니터(91)와, 모니터(91)의 하부에 설치되며 서버(82)에 의해 영상처리된 결과를 인쇄지 상에 출력하는 프린터(92)을 포함한다.
서버(82)와 연결되는 모니터(91)에는 도 7b에 도시되는 바와 같이, 백라이트유닛(2) 상의 어느 부분에 어떠한 결함이 어느 정도 존재하는지, 백라이트유닛(2)이 불량인지 아닌지 등이 표시되며, 이러한 표시상태는 프린터(92)를 통해 인쇄될 수 있다.
전술한 본체(10)의 검사실(12) 내에는 백라이트유닛(2)의 출입여부 및 결함여부를 작업자에게 예를 들어, 부저, 경고음과 같은 음향을 통해 지시하는 음향발생수단(100)이 구비되는 것이 바람직하다.
도 8a 내지 도 8e는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)의 작동도를 도시한다.
이하, 도 8a 내지 도 8e를 참조하여, 전술한 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)의 전체작동을 설명하면 다음과 같다:
생산라인에서 조립완료된 백라이트유닛(2)이 컨베이어 등과 같은 운송수단(도시되지 않음)에 의해 백라이트유닛의 자동 결함검사장치(1)로 이송되면, 도 8a에 도시되는 바와 같이, 작업자가 점등지그(30) 상에 백라이트유닛(2)을 장착한 후, 점등지그(30)의 인쇄회로기판(33)에 백라이트유닛(2)을 연결하여 점등시키게 된다.
점등지그(30) 상에 장착된 백라이트유닛(2)의 상부면에는 이송도중 먼지 등이 부착될 수 있으므로, 도 8b에 도시되는 바와 같이, 검사실(12) 내로 들어가기에 앞서 먼지제거용 롤러(40)에 의해 자동 또는 수동으로 백라이트유닛(2) 상의 먼지가 제거된다.
점등된 백라이트유닛(2)이 장착된 점등지그(30)가 가이드레일(20)을 따라 검사실(12) 내로 들어오면, 검사시작을 타 작업원에게 알려주는 소정의 음향이 음향발생수단(100)에 의해 발생된다.
백라이트유닛(2)은 점등에 의해 정전기가 발생하게 되므로, 도 8c에 도시되는 바와 같이, 점등지그(30) 상에 장착된 백라이트유닛(2)가 입구(13)를 통해 검사실(12)로 들어오자마자 입구(13) 내측에 구비된 아이언블로어(50)에 의해 이온입자가 포함된 에어가 백라이트유닛(2) 상에 송풍됨에 따라 백라이트유닛(2) 상의 정전기 발생이 억제된다.
점등된 백라이트유닛(2)이 장착된 점등지그(30)가 가이드레일(20)을 따라 검사실(12) 내에서 이송되는 동안, 점등지그(30) 상의 백라이트유닛(2)은 도 8d에 도시되는 바와 같이, 수직영상 획득용 카메라(60)에 의해 수직으로 라인스캐닝됨과 동시에, 시야각영상 획득용 카메라(70)에 의해 소정의 경사각으로 라인스캐닝된다.
카메라들(60, 70)의 라인스캐닝 결과는 영상처리 및 제어수단(80)에 의해 소정의 소프트웨어에 따라 영상처리됨에 따라 백라이트유닛(2) 상에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 존재하는지가 검출되고, 결함 검출시에는 음향발생수단(100)에 의해 부저와 같은 소정의 음향이 발생된다.
백라이트유닛(2)의 전면적에 걸쳐 라인스캐닝이 완료되면, 도 8e에 도시되는 바와 같이, 점등지그(30) 상에 장착된 백라이트유닛(2)이 출구(14)를 통해 검사실(12) 외부로 나오게 되는데, 이와 동시에 작업자에게 검사완료를 알려주는 소정의 음향이 음향발생수단(100)에 의해 발생되며, 백라이트유닛(2) 상에 어떤 결함이 어느 부분에 어느 정도 존재하는지가 모니터(91)의 화면 상에 표시되고, 그 결과물이 프린터(92)를 통해 출력됨에 따라, 작업자는 이를 통해 백라이트유닛(2)의 불량유무를 판별하게 된다.
따라서, 본 고안에 따른 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 의하면, 백라이트유닛의 투입으로부터 배출에 이르기까지 검사공정 전체를 인라인화시킨 하나의 장치로 백라이트유닛의 결함을 수초 내에 자동적으로 검사할 수 있으므로, 종래의 육안검사에 비해 검사시간을 훨씬 단축시킬 수 있으며, 검사원의 고용에 필요한 인건비를 절감할 수 있다.
또한, 라인스캐닝을 통해 수직영상 및 시야각영상을 동시에 획득하여 소정의 소프트웨어에 따른 영상처리를 통해 백라이트유닛의 결함을 검사할 수 있으므로, 검사기준의 편차없이 종래의 육안검사보다 훨씬 더 정확하게 백라이트유닛의 결함을 검사할 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 백라이트유닛의 결함을 모니터와 프린터를 통해 시각적으로 인지시킴과 동시에 음향발생수단을 통해 청각적으로 인지시킴으로써, 결함있는 백라이트유닛의 판별이 훨씬 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치의 개략구조도.
도 2는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치의 검사공정도.
도 3은 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 점등지그의 상세도.
도 4는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 아이언블로어의 상세도.
도 5는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 수직영상 획득용 카메라의 상세도.
도 6은 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 시야각영상 획득용 카메라의 상세도.
도 7a는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치에 있어서, 검사결과출력수단의 정면도.
도 7b는 모니터 화면의 상세도.
도 8a 내지 도 8e는 본 고안에 따른 백라이트유닛의 자동 결함검사장치의 작동도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 백라이트유닛의 자동 결함검사장치
2 : 백라이트유닛 10 : 본체
12 : 검사실 20 : 가이드레일
30 : 점등지그 35 : 슬라이드유닛
40 : 먼지제거용 롤러 50 : 아이언블로어
60 : 수직영상 획득용 카메라 70 : 시야각영상 획득용 카메라
80 ; 영상처리 및 제어수단 90 : 검사결과출력수단
100 : 음향발생수단

Claims (11)

  1. 조립완료된 백라이트유닛 상에 이물질, 백점, 흑점, 얼룩, 스크래치와 같은 각종 결함이 존재하는지를 검사하여 불량여부를 판별하게 하는 백라이트유닛의 결함검사장치에 있어서,
    양측에 입구 및 출구가 구비되며, 내부에 검사실이 형성되는 본체;
    상기 본체의 입구, 검사실 및 출구를 차례로 관통하여 연장되는 가이드레일;
    상기 가이드레일 상에 이동가능하게 설치되며, 그 상부에 백라이트유닛이 점등가능하게 장착되는 점등지그;
    상기 본체의 검사실 내에 설치되며, 상기 점등지그 상의 백라이트유닛을 수직으로 라인스캐닝하는 수직영상 획득용 카메라;
    상기 본체의 검사실 내에 설치되며, 상기 점등지그 상의 백라이트유닛을 소정의 경사각으로 라인스캐닝하는 시야각영상 획득용 카메라;
    상기 본체의 하부에 설치되며, 상기 카메라들을 각각 제어함과 동시에 상기 카메라들에 의해 획득된 영상을 종합적으로 처리하여 백라이트유닛의 결함을 검출하는 영상처리 및 제어수단; 및
    상기 본체의 일측에 설치되며 상기 영상처리 및 제어수단에 의해 검출된 백라이트유닛의 결함을 표시 및 출력하는 검사결과출력수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 입구 외측에는, 상기 점등지그에 장착된 백라이트유닛 상의 먼지를 자동 또는 수동으로 제거하는 먼지제거용 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체의 입구 내측에는, 상기 점등지그에 장착된 백라이트유닛 상에 이온을 포함하는 에어를 송풍하여 정전기 발생을 억제하는 아이언블로어가 구비되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 본체의 검사실 내에는 백라이트유닛의 출입여부 및 결함여부를 작업자에게 음향을 통해 지시하는 음향발생수단이 구비되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 수직영상 획득용 카메라는 높이조절가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수직영상 획득용 카메라는, 상기 검사실 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트와, 양측 가이드에 의해 상기 상부플레이트와 연결되는 하부플레이트와, 상기 양 플레이트에 회전가능하게 설치되는 볼스크류와, 상기 볼스크류 상에 고정되어 상기 양측 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 브래킷과, 상기 브래킷에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라와, 상기 상부플레이트 상에 고정되어 볼스크류를 회전시킴에 따라 상기 브래킷에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라의 높이를 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 시야각영상 획득용 카메라의 시야각은 40도 내지 45도인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 시야각영상 획득용 카메라는 높이조절 및 각도조절가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 시야각영상 획득용 카메라는, 상기 검사실 내에서 상부에 고정되는 상부플레이트와, 양측 가이드에 의해 상기 상부플레이트와 연결되는 하부플레이트와, 상기 양 플레이트에 회전가능하게 설치되는 볼스크류와, 상기 볼스크류 상에 고정되어 상기 양측 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되는 제 1 브래킷과, 상기 제 1 브래킷에 각도조절가능하게 고정되는 제 2 브래킷과, 상기 제 2 브래킷에 고정되는 CCD 라인스캐닝 카메라와, 상기 상부플레이트 상에 고정되어 상기 볼스크류를 회전시킴에 따라 제 2 브래킷에 고정된 CCD 라인스캐닝 카메라의 높이를 조절하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 브래킷에는 백라이트유닛에 적층된 편광판에 대한 역편광판이 선택적으로 고정될 수 있는 제 3 브래킷이 고정되는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 검사결과출력수단은 검출된 백라이트유닛의 결함을 종합적으로 표시하는 모니터와, 검출된 백라이트유닛의 결함을 인쇄물로 출력하는 프린터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 영상처리기술을 이용한 백라이트유닛의 자동 결함검사장치.
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