KR20110108213A - 점검 시스템 - Google Patents

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KR20110108213A KR1020100051106A KR20100051106A KR20110108213A KR 20110108213 A KR20110108213 A KR 20110108213A KR 1020100051106 A KR1020100051106 A KR 1020100051106A KR 20100051106 A KR20100051106 A KR 20100051106A KR 20110108213 A KR20110108213 A KR 20110108213A
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쿠퍼 에스 케이 쿠오
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Abstract

본 제품 점검 시스템은 제품을 가로질러 스캔하고 상기 제품의 영상을 생성하는 스캐너를 포함하되, 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제품의 영상을 수신하고 분석하기 위해 상기 스캐너와 전기적으로 연결되는 분석장치를 포함하되, 상기 분석장치는 상기 영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀에 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하고, 상기 각 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값 및 상기 참조 그레이스캐일 값과 관련된 적어도 하나의 문턱값을 저장하는 메모리 및 상기 영상 안의 각각의 상기 픽셀의 상기 그레이 스캐일 값과 상기 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값을 비교하는 비교모듈을 포함한다.

Description

점검 시스템{INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 광학 점검에 관한 것으로서, 특히 스캐너를 사용하여 물체의 흠결 또는 특성을 조사하기 위한 시스템에 관련된 것이다.
액정화면(LCD)장치와 같은 디스플레이 장치는 문서, 영상 및 동영상을 포함한 정보들을 전자적으로 디스플레이 하는데 사용된다. LCD는 편광필터, 유리기판, 색채 필터, 액정 및 반사표층과 같은 다수의 층을 포함하며, 이는 LCD의 품질을 결정한다. LCD의 적합성 여부, 즉, LCD가 기 설정된 양보다 적은 정도의 흠결이 있는지 여부에 대한 판단이 때로는 사람의 눈을 통해 이루어지기도 한다. 그러나 사람의 눈을 통한 조사는 다량의 LCD 생산에 있어서 시간과 노력이 들 뿐만 아니라 부정확할 수도 있다. 이에 더하여, 반도체 공정의 발전과 함께, 소형화되는 특징이 있는 LCD 제품을 사람의 눈으로 점검하는 것은 더욱 어려울 수 있다.
따라서 물체, 예를 들어 LCD 장치에서 점검 대상이 되는 층의 흠결 또는 특성을 자동적으로 점검할 수 있는 점검 시스템을 갖추는 것이 바람직하다.
본 발명은 점검 대상이 되는 층의 흠결 또는 특성을 자동적으로 점검할 수 있는 점검 시스템을 갖추는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 제품 점검을 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 제품을 가로질러 스캔하고 상기 제품의 영상을 생성하는 스캐너를 포함하되, 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제품의 영상을 수신하고 분석하기 위해 상기 스캐너와 전기적으로 연결되는 분석장치를 포함하되, 상기 분석장치는 상기 영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀에 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하고, 상기 각 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값 및 상기 참조 그레이스캐일 값과 관련된 적어도 하나의 문턱값을 저장하는 메모리 및 상기 영상 안의 각각의 상기 픽셀의 상기 그레이스캐일 값과 상기 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값을 비교하는 비교모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예도 제품 점검을 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 제1방향으로 배열된 다수의 스캐닝 유닛들을 포함하고 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 제품을 가로질러 스캔 하도록 설정된 스캐너를 포함하되, 상기 스캐너는 상기 제품의 영상을 생성하고, 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하며, 상기 영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀과 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하며, 상기 영상 안의 각 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값을 상기 각 픽셀과 관련된 제1문턱값 및 제2문턱값과 비교하는 비교 모듈을 포함하되, 상기 제1문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 상한을 포함하고 상기 제2문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 하한을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예도 제품 점검을 위한 시스템을 제공한다. 상기 제품을 가로질러 스캔하고 상기 제품의 제1 영상을 생성하는 제1스캐너를 포함하되, 상기 제1영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하고, 상기 제품을 가로질러 스캔하고 상기 제품의 제2 영상을 생성하는 제2스캐너를 포함하되, 상기 제2영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하며, 상기 제품의 제1및 제2영상을 수신하고 분석하기 위해 상기 스캐너와 전기적으로 연결되는 분석장치를 포함하되, 상기 분석장치는 (1) 상기 제1및 제2영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀에 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하고, (2) 상기 제1및 제2영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값 및 상기 참조 그레이스캐일 값과 관련된 적어도 하나의 문턱값을 저장하는 메모리 및 (3) 상기 제1및 제2영상 안의 각각의 상기 픽셀의 상기 그레이스캐일 값과 상기 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값을 비교하는 비교모듈을 포함한다.
본 발명의 추가적인 특성 및 장점들은 이하의 설명부분에 제시될 것이며, 이 설명에 의해 명확해지거나 혹은 발명의 실시에 의해 습득될 수도 있다. 본 발명의 특성 및 장점들은 첨부된 청구항들에서 특별히 지칭된 구성요소 및 결합에 의하여 실현되고 달성될 것이다.
상술한 일반적인 설명 및 후술하는 상세한 설명은 본보기 내지는 설명을 위한 것일 뿐 청구된 발명을 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명으로 인하여 점검 대상이 되는 층의 흠결 또는 특성을 자동적으로 점검할 수 있게 된다.
상술한 설명뿐만 아니라, 후술할 발명의 상세한 설명은 첨부되는 도면과 함께 읽힐 때 보다 더 잘 이해될 것이다. 발명을 예시하기 위한 목적에서 실시예들이 도면에 개재될 것이다. 그러나 본 발명이 실시예들에서 보여지는 배치 및 수단에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 시스템을 나타내는 도면이다.
도1b는 본 발명의 일 실시예에 따라 도1A에서 보여진 분석장치의 블록도이다.
도2a는 본 발명의 일 실시예에 따라 도1A에서 보여진 상기 시스템에 맞게 사용되는 스캐너를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도2b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 도1A에서 보여진 상기 시스템에 맞게 사용되는 스캐너를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점검 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 점검 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면에서 보여지는 본 발명의 실시예들에 대한 세부 항목에 있어서 참조번호가 부여될 것이고 가능하면, 동일하거나 동등한 부분에 대한 참조 시 도면 전체적으로 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
도1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 시스템(10)을 나타내는 도면이다. 도 1a를 참조하면, 상기 시스템(10)은 패널(11)과 같은 점검 대상 물체, 스캐너(12), 신호발생기(14) 및 분석 장치(16)와 같은 제품들을 포함한다.
점검 대상이 될 패널(11)은 지지대(13)에 위치할 수 있다. 더 나아가, 패널(11)이 포함될 수 있지만, 편광필터, 유리기판, 색채 필터, 액정층과 같은 하나 이상의 층을 포함하는 액정화면(LCD) 패널과 같은 디스플레이 패널에 제한되지 않는다. 공정상 요인에 의해, 패널(11)은 적어도 한 층에서 긁힘, 균열, 기포, 공동, 먼지와 같은 하나 이상의 흠결들을 포함하게 될 수 있다.
스캐너(12)는 모터(15)에 의해 구동될 때 기 설정된 속도로 패널(11)에 대하여 이동하도록 만들어질 수 있다. 특히 스캐너(12)는 제1방향, 예를 들어 세로방향으로 배열된 다수의 센서 셀들을 포함할 수 있는데, 이는 스캐너(12)가 제2방향, 예를 들어 화살표로 표시된 바와 같이 가로방향으로 이동할 때 패널(11)을 가로질러 스캔할 수 있게 된다. 더 나아가, 스캐너(12)와 패널(11) 사이의 거리는 로봇 팔(그림에 보여지지는 않음)로 조정될 수 있게 됨으로써, 패널(11)에서 점검층의 조사를 수월하게 할 수 있도록 한다.
스캐너(12)는 패널을 스캔한 이후 분석장치(16)에 데이터를 제공한다. 데이터는 픽셀 매트릭스의 패널(11)의 영상을 포함한다. 따라서 영상은 각 픽셀의 좌표 또는 위치에 대한 정보를 제공한다. 더 나아가, 각 픽셀은 빛의 양에 상응하는 강도에 관한 정보를 전달한다. 특히, 각 픽셀은, 예를 들어 0에서 255사이의 범위를 갖는 그레이스캐일 값을 가지며, 여기에서 "0"은 검정을, "255"는 흰색을 나타낸다.
패널(11)과 전기적으로 연결된 신호발생기(14)는 패널(11)상에 디스플레이 하기 위한 적절한 패턴을 생성하는데 사용될 수 있다. 상기 패턴을 토대로, 패널(11)은 점검을 위한 특정 색채의 비디오 프레임을 생성한다. 일 실시예에서의 상기 패턴은 적색, 녹색, 청색, 회색, 흑색 중 하나를 포함할 수 있지만 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 흑색의 비디오 프레임은 패널(11)의 명점들에 대한 감지를 수월하게 할 것이다. 선택적으로, 백색의 비디오 프레임은 패널(11)의 암점들에 대한 감지를 수월하게 할 것이다. 더 나아가, 회색의 비디오 프레임은 패널(11)의 밝고 암점들에 대한 감지를 수월하게 할 것이다.
분석장치(16)는 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터나 워크 스테이션 컴퓨터와 같은 컴퓨터 장치를 포함할 수 있다. 분석장치(16)는 스캐너(12)와 전기적으로 연결되어 있고 스캐너(12)로부터 받은 스캔이 이루어진 데이터를 분석하도록 만들어져 있다. 점검 결과에 대한 보고는 분석장치(16)에 의해 제공된다. 보고는 패널(11)에 존재하는 흠결의 개수를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니고, 긁힘, 균열, 공동, 불순물과 같은 흠결의 유형 및 흠결의 위치나 좌표 등도 포함할 수 있다.
실시에 있어서, 점검에 앞서, 디스플레이 패턴, 스캐너의 감도, 스캐너와 점검 대상 물체간의 거리와 같은 시스템 매개변수들을 보정하기 위해 초기화 과정이 수행될 수 있다. 초기화 단계에서, 점검될 제품의 견본이 제공될 것이다. 견본 제품은 다층 또는 단층의 제품을 포함한다. 일 실시예에서, 다층 제품은 패널(11)과 같은 디스플레이 패널, 터치 패널, 반도체 기판 및 프린트 배선판(PCB)를 포함할 수 있고, 단층 제품은 유리층, 색채 필터, 다이아몬드, 및 컨텍트 렌즈를 포함할 수 있다.
신호발생기(16)는 견본 제품이 디스플레이 패널인 경우에 적절한 패턴을 발생한다. 그 경우에, LCD 패널의 배면광 모듈과 같은 광 모듈이 켜질 수 있다. 스캐너(12)는 이 때 로봇 팔에 의해 조정됨으로써 견본 제품의 점검층의 초점을 확인한다. 본 발명에 따른 일 실시예로, 스캐너(12)의 초점거리는 약 15±1 밀리미터가 될 수 있다. 말하자면, 스캐너(12)는 약 14mm의 근 초점과 약 16mm의 원 초점을 갖도록 설계될 수 있다. 더 나아가, 반도체 공정된 제품이라면, 그 각 층은 약 2mm의 두께를 갖는다. 따라서, 스캐너와 제품간의 거리를 조정함으로써, 특정 층이 점검될 수 있다.
더 나아가, 교정 단계에서는, 점검을 위해 스캐너(12)의 각 센서 셀과 관련된 제1문턱값과 제2문턱값이 결정된다. 공정상 요인 때문에, 견본 제품에서의 그레이스캐일 값으로, 예를 들어 128을 갖는 픽셀은 스캐너(12)의 다른 센서 셀들에 의해 읽혀질 때에는 다른 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1셀은 148의 값으로 읽을 수 있는 반면에, 제1센서 셀은 108로 읽을 수 있다. 스캐너(12)의 센서 셀들의 민감도가 균일하지 않을 수 있더라도, 가로 픽셀의 스캔을 담당하는 각 센서 셀은 스캔 감도에 있어서 일치된 오프셋을 갖는다. 결과적으로 그레이스캐일 값이 동일한 센서 셀에 의해 스캔이 될 때의 인접 픽셀의 평균 그레이스캐일 값과 상당히 다른 경우게 되면 흠결이 있는 픽셀이 감지될 수 있게 된다. 따라서, 예를 들자면, 제1센서 셀이 BGV1 + 10%의 제1 문턱값과 BGV1 - 20%의 제2문턱값을 가질 수 있는데, 여기에서 "BGV"란 "배경 그레이스캐일 값" 또는 참조 값을 일컫는 것으로서, 문제가 되는 픽셀의 인접 픽셀의 평균 그레이스캐일 값이다. 더 나아가, 센서 셀은 BGV2 + 10%의 제1문턱값과, BGV2 - 20%의 제2문턱값을 가질 수 있고, 여기에서 BGV2 는 BGV1 과는 다를 수 있다. 각 센서 셀의 참조 BGV값은 패널(11)이 공정상 요인에 의해 디스플레이 감도가 균일하지 않을 수 있기 때문에 픽셀간 다를 수 있다.
인접 픽셀의 수와 참조 값에 대한 계산은 품질 요구 조건에 따라 결정된다. 일례로, 넷 또는 다섯의 인접 픽셀이 선택되어, 그것들의 그레이스캐일 값이 같은 가중치로 평균값을 낼 수 있다. 다른 예로, 다섯 또는 일곱의 인접 픽셀이 선택되어, 그것들의 그레이스캐일 값이 다른 가중치로 평균값을 낼 수도 있다. 결국, 예로서 제1센서를 들자면, 인접 픽셀들과 연관된 참조 그레이스캐일 값의 10% 이상 더 큰 그레이스캐일 값을 갖는 제1픽셀은 명점으로 인식될 수 있다. 더 나아가, 제2픽셀이 그 인접 픽셀들과 연관된 참조 그레이스캐일 값보다 20% 작은 그레이스캐일 값을 갖는다면, 제2픽셀은 암점으로 인식될 수 있다. 상한(+10%)과 하한(-20%) 간의 범위 또한 품질 요구 조건에 따라 결정될 수 있을 것이다. 견본 제품의 각 픽셀에 대한 각 센서와 연관된 보정 시스템 매개변수들, 문턱값들, 및 참조 그레이스캐일 값들은 분석장치(16)에 저장될 수 있다.
다음으로, 다수의 제품이 하나씩 스캐너(12)에 의해 스캔된다. 각 제품의 영상은 픽셀의 좌표 및 그레이스캐일 값들을 포함하여 분석장치(16)에 전송되어 그곳에 저장된다. 분석 장치(16)은 각 픽셀의 그레이스캐일 값과 각 픽셀의 참조 그레이스캐일 값을 비교하여, 그레이스캐일 값이 제1문턱값보다 크거나 제2문턱값보다 작은지 판단한다. 특히, 인접 픽셀들의 참조 그레이스캐일 값과 상당히 다른 그레이스캐일 값을 갖는 픽셀이 식별된다.
각 제품의 흠결의 수가 분석장치(16)에서 계산된다. 더 나아가, 본 발명에 따른 일 실시예에서, 분석장치(16)은 결정의 수에 따라 제품들을 분류하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 크기 및 품질 요구 조건에 따라서, A등급 제품은 예를 들어 세 개 미만의 흠결을 갖는 제품들로 간주되고, B등급 제품은 4개 이상의 흠결을 갖는 제품들로 간주될 수 있다. 더 나아가, 각 제품에 있어서 흠결의 위치 및 좌표가 분석장치(16)에 의해 제공될 수 있다.
도1b는 본 발명의 실 실시예에 따른 도1a에서 보여주는 분석장치(16)의 블록도이다. 도1b를 참고하면, 분석장치(16)는 마이크로프로세서(161), 메모리(162), 비교 모듈(163), 분류 모듈(164) 및 매핑 모듈(165)을 포함할 수 있다. 마이크로프로세서(161)은 스캐너(12)로부터 견본 제품의 견본 영상 및 점검 제품의 스캔된 영상을 포함하는 영상 데이터를 수신하고, 비교 모듈(163), 분류 모듈(164) 및 매핑 모듈(165)의 동작을 조정한다. 더 나아가, 마이크로프로세서(161)은 영상의 각 픽셀에 대한 참조 그레이스캐일 값을 계산한다. 메모리(162)는 보정 데이터, 참조 그레이스캐일 값들, 문턱값들, 견본 영상 및 스캔된 영상을 저장하는데 사용된다. 비교 모듈(163)은 흠결이 있는 픽셀을 식별하기 위해 픽셀들과 그레이스캐일 값에 있어서의 문턱값들을 비교하도록 설정된다. 각 제품에 있는 흠결의 수는 예를 들어 마이크로프로세서(161)에서 계산될 수 있다. 분류 모듈(164)은 흠결의 수에 따라 제품들을 분류하도록 설정된다. 매핑 모듈(165)는 좌표상에서 흠결들을 지도화하도록 설정된다. 마이크로프로세서(161)는 각 제품들에 존재하는 흠결들의 수, 각 제품들의 등급 또는 품질, 만약 있다면 각 제품들에 존재하는 각 흠결들의 위치 및 흠결의 유형에 대한 보고를 제공한다.
비교 모듈(163), 분류 모듈(164) 및 매핑 모듈(165)가 하드웨어 또는 소프트웨어로 구형될 수 있음은 해당 기술에 있어서의 당업자에게 이해될 수 있으며, 전자의 경우에는 동작 속도에 있어서 더 이점이 있을 수 있고, 후자의 경우에는 설계의 복잡성과 관련해서 보다 비용 효율이 높을 것이다.
도2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도1a에 도시된 시스템(10)에 사용되도록 설계된 스캐너(12-1)의 도식적 설계도이다. 도2a를 참고하면, 스캐너(12-1)은 제1 및 제2세로단에 배열되는 다수의 스캐닝 유닛 또는 스캐닝 채널들 "CH0" 에서 "CH17"을 포함할 수 있다. 스캐닝 유닛의 제1및 제2세로단은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 더욱이, 각 스캐닝 유닛 CH0부터 CH17은 센서 셀들(21)을 포함할 수 있다. 센서 셀들(21) 각각은 전하 결합 소자(CCD) 센서 또는 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 센서 중 하나를 포함할 수 있다. 다른 세로단, 예를 들어CH0와 CH1의 근접하는 스캐닝 유닛간의 틈을 피하기 위해, 바로 인접해 있는 근접 스캐닝 유닛 CH0와 CH1은 기 설정된 센서 셀들의 수, 예를 들어 여섯 개의 센서 셀들로 서로 오버랩 될 수 있다. 이와 유사하게, 근접해 있는 스캐닝 유닛인 제2 세로단의 CH1과 제1세로단의 CH2는 여섯 개의 센서 셀들로 서로 오버랩 될 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 각각의 스캐닝 유닛 CH0에서 CH17은 344개의 센서 셀들을 포함할 수 있고, 각 센서 셀들(21)은 약 40마이크로미터(um) * 40um의 크기가 될 수 있다. 따라서 스캐너(12-1)은 약 인치당 600 개의 점(dpi)을 갖는 해상도를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 각 스캐닝 유닛 CH0에서 CH17은 각각 약 10um * 10um의 크기를 갖는 344개의 센서 셀들(21)을 포함할 수 있다. 따라서 스캐너(12-1)는 약 2,400dpi의 해상도를 제공할 수 있다.
본 실시예에서는 비록 열 여덟 개의 스캐닝 유닛 CH0에서 CH17이 사용되었지만, 관련 분야의 당업자라면 스캐닝 유닛의 수는 실제 적용 시에 알맞게 증가하거나 감소할 수 있음을 이해할 것이다.
앞서 논의한 바와 같이, 보정 단계에서는, 스캐너의 각 셀들이 보정될 수 있다. 각각 344개의 센서 셀들(21)을 갖는 18개의 스캐닝 유닛 CH0에서 CH17을 포함하는 스캐너(12-1)라면, 보정 과정은 시간이 걸릴 수 있고, 센서 셀들(21)과 관련된 문턱값들과 참조 그레이스캐일 값들을 저장하기 위해 많은 메모리가 요구될 수 있다. 그러나, 동일한 스캐닝 유닛에 있는 센서 셀들의 감도는 동일한 반도체 제조 공정에서 만들어질 것이기 때문에 대체로 유사하다. 따라서, 선택적으로, 스캐너의 스캐닝 유닛들만이 보정 단계에서 보정된다.
도2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도1a에 도시된 시스템(10)에 사용되도록 설계된 스캐너(12-2)의 도식적 설계도이다. 도2b를 참고하면, 스캐너(12-2)는 단일의 스캐닝 유닛 CH18을 포함할 수 있다. 스캐닝 유닛 CH18은 세로로 배열된 다수의 센서 셀들(22)을 포함할 수 있는데, 적어도 두 개의 센서 셀들(22)은 색채 필터(25)의 하부 픽셀(250)에 대한 스캔을 담당한다. 말하자면, 스캐너(12-2)의 센서 셀들(22)의 밀집도는 색체 필터(25)의 하부 픽셀(250)의 그것보다 적어도 두 배가될 수 있으며, 이는 카메라에서 발생할 수 있는 에일리어싱(aliasing)효과를 피할 수 있게 한다.
도3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점검 시스템(30)의 도면으로서, 아래 부분은 시스템(30)의 정면에서 본 모습이고, 위 부분은 위에서 본 모습이다. 도3a를 참고하면, 시스템(30)은 예를 들어, 컨베이어 벨트(38)가 지지대(13)를 대체한 것을 제외하고는, 도1a에서 표현된 시스템(10)과 유사하다. 특히 점검 대상 제품(31)이 컨베이어 벨트(38)상에 놓여져 컨베이어 벨트(38)와 함께 이동될 수 있다. 따라서, 제품(31)의 연속적인 점검이 이루어진다. 시스템(30)은 제1스캐너(32-1)를 포함할 수 있는데, 이는 도1a에서 도시된 스캐너(12)와는 달리, 분석장치(16)에 대해서 고정될 수 있다. 더욱이, 시스템(30)은 점검을 수월하게 하기 위해 제1광원을 포함할 수도 있다. 본 발명에서, 제1스캐너(32-1)과 제1광원(37-1)은 점검중인 제품(31)과 동일한 면에 배치된다.
제1스캐너(32-1)은 제품(31)로부터 제1거리만큼 떨어져 배치되고 제품(31)의 제1점검층과 관련된 제1영상을 발생한다. 더 나아가, 시스템(30)은 제품(31)로부터 제1거리 떨어진 곳에 제품(31)과 동일한 면에 배치되는 스캐너(32-2)를 포함할 수 있다. 제2스캐너(32-2)는 제품(31)의 제1점검층과 관련된 제1영상을 발생한다. 두 개 이상의 스캐너32-1과 32-2를 사용함으로써 제품(31)의 제1및 제2영상을 비교하여 제품(31)의 특정 층에 존재하는 흠결에 대한 식별을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 명점이 제1스캐너(32-1)에 의해 스캔될 때 관련 상위 문턱값보다 12% 더 많고, 제2스캐너(32-2)에 의해 스캔될 때 관련 상위 문턱값보다 18% 더 많다면, 그 명점은 제품(31)의 제2층의 내부 또는 그 근처에 위치해 있다고 판단될 수 있다. 말하자면, 참조 그레이스캐일 값의 상한 또는 하한으로부터의 오프셋 정도는, 예를 들어 비교 모듈(163)에 의해 비교될 수 있고, 이로써 특정 층을 식별한다. 특히, 비교 모듈(163)은 제1영상의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 문턱값으로부터의 제1오프셋 량과, 제2영상의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 문턱값으로부터의 제1오프셋 량을 비교하도록 설정됨으로써, 특정 흠결이 있는 층을 판별한다. 제1광원(37-1)의 광도, 제1및 제2거리는 초기화 단계에서 보정되어 있을 수 있다.
도3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템(30-1)의 도식적 설계도이다. 도3b를 참고하면, 제1스캐너(32-1)과 제1광원(37-1)이 조사과정에서 제품(31)의 다른 면에 위치할 수 있다. 본 실시예에서의 제품(31)은 광학상 투명하고 하나 이상의 투명층을 포함할 수 있다.
도3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템(30-2)의 도식적 설계도이다. 도 3c를 참고하면, 시스템(30-2)는 제2스캐너(32-2)가 사용된다는 점을 제외하고는 도3b에서 도시된 시스템(30-1)과 유사하다. 특히, 제1스캐너(32-1)과 제2스캐너는 제품(31)의 한쪽 면에 배치된 반면에, 제1광원(37-1)은 제품(31)의 다른 면에 배치될 수 있다. 더 나아가, 제1스캐너(32-1)은 제품(31)로부터 제1거리 d1의 거리를 두고 배치되고, 제2스캐너(32-2)은 제품(31)로부터 제2거리 d2의 거리를 두고 배치됨으로써, 흠결이 존재하는 제품(31)의 특정 층이 식별될 수 있다.
도3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점검 시스템(30-3)의 도식적 설계도이다. 도3d를 참고하면, 제1스캐너(32-1)과 제1광원(37-1)은 제품의 한쪽 면에 배치되는 반면에, 제2스캐너(32-2)와 제2광원(37-2)는 제품(31)의 다른 면에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 제품(31)은 제1층(도면상 표현되지는 않음), 제2층(도면상 표현되지는 않음) 및 제1층과 제2층 사이에 적어도 하나의 중간층을 더 포함하는 다층을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 중간층은 전도성 라인 및 회로의 구성요소들과 같은 장치적 특성들을 갖는 광학적으로 불투명한 층일 수 있다. 이러한 배치로, 다층 제품(31)의 제1및 제2층은 동시에 스캔될 수 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검 방법을 나타내는 흐름도이다. 도4를 참고하면, 단계401에서 점검 대상인 다수 제품의 견본이 제공된다.
단계 402에서, 디스플레이 패턴, 스캐너의 감도, 스캐너와 견본제품간의 거리와 같은 시스템 매개 변수들이 견본 제품들을 스캔 하면서 보정될 수 있다. 스캐너의 감도를 보정함에 있어서, 견본 제품의 스캔된 영상에 있는 각 픽셀들의 참조 그레이스캐일 값이 얻어진다. 참조 그레이스캐일 값은 각 픽셀의 인접 픽셀들의 그레이스캐일 값들 또는 균일 평균 또는 가중 평균값을 참조할 수 있다.
단계 403에서, 각 픽셀들에 대한 참조 그레이스캐일 값을 근거로 하는 적어도 하나의 문턱값은 점검과정에서 제품에 존재하는 흠결의 감지를 위해 결정될 수 있다. 일 실시예에서 상기 적어도 하나의 문턱값은 명점 감지를 위한 제1문턱값과 암점 감지를 위한 제2문턱값을 포함할 수 있다.
다음으로 단계 404에서, 제품의 점검을 수월하게 하기 위해 보정된 데이터 및 각 픽셀들의 적어도 하나의 문턱값이 저장될 수 있다. 단계 401에서 404까지는 초기화 또는 보정 과정을 일괄하여 언급하고 있다.
그 다음에, 단계405에서 각 제품들은 하나씩 스캐너에 의해 스캔된다.
단계 406에서 스캐너는 각 제품들의 영상을 발생시킨다. 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀 매트릭스를 포함한다.
상기 영상은 단계 407에서 상기 영상의 각 픽셀들을 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 문턱값과 비교함으로써 분석이 이루어진다.
단계 408에서는, 만약 픽셀의 그레이스캐일 값이 적어도 하나의 문턱값의 상한보다 크거나 또는 하한보다 작은 경우라면, 이 픽셀은 흠결이 있는 픽셀로 인식된다. 각 제품들의 흠결의 개수가 계산된다.
단계 409에서, 픽셀들은 매트릭스로 배열되어 있기 때문에, 흠결이 존재하는 경우, 각 흠결들의 위치나 좌표가 식별된다.
다음으로, 단계 410에서, 제품들은 흠결의 개수에 따라 분류된다.
그 다음으로, 각 제품들에 존재하는 흠결의 개수, 각 제품의 등급 또는 품질 그리고 각 흠결들의 위치에 관한 보고가 단계 411에서 제공된다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 점검 방법을 도시하는 흐름도이다. 도5를 참고하면, 이 방법은 예를 들어 두 개의 스캐너가 사용되는 것을 제외하고는 도4에서 묘사되고 도시된 것과 유사하다.
특히, 단계 502에서, 제1스캐너와 제2스캐너가 보정 단계에서 사용될 수 있다.
그 다음으로, 단계 505에서, 점검되는 제품은 제품으로부터 제1거리 및 제2거리에 각각 배치된 제1스캐너 및 제2스캐너에 의해 스캔된다. 제1거리는 제품의 제1점검층과 관련되고, 제2거리는 제품의 제2점검층과 관련된다.
따라서, 단계 506에서, 제품의 제1영상이 제1스캐너에 의해 생성되고, 제품의 제2영상은 제2스캐너에 의해 발생된다.
다음으로, 제품의 제1영상과 제2영상은 단계 507에서 문턱값을 토대로 분석된다. 각 제품들에 흠결이 있다면 그 개수가 단계 408에서 식별된다.
단계 508에서, 흠결들이 있는 제품들 중 어느 하나의 제1영상에서 흠결 있는 픽셀의 제1오프셋 양과 제2영상에서 흠결 있는 픽셀의 제2오프셋 양이 비교되어 단계509에서 흠결 있는 픽셀이 제품의 어느 층에 위치해 있는지를 판단한다.
이후에, 단계 511에서, 각 제품들에 있는 흠결의 개수, 각 제품들의 등급 또는 품질 그리고 제품에서 흠결이 존재하는 층에 대한 보고가 제공된다.
이 분야의 당업자라면 이로 인한 넓은 창의적 구상에서 벗어남이 없이 위에서 설명된 실시예들에 대한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 공개된 특정한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 것과 같이 본 발명의 본질과 범위 내에서 이루어지는 변형실시에도 미친다. 더 나아가, 본 발명의 대표적인 실시예들을 설명함에 있어서, 명세서는 본 발명의 방법 및/또는 과정을 특정한 일련의 단계로 표현했다. 그러나 방법 또는 과정은 여기에서 제시된 특정한 단계의 순서에 의존하지 않으므로, 방법 또는 과정은 설명된 특정한 단계들의 순서로 제한되어서는 안 된다. 이 분야의 당업자가 이해할 수 있듯이, 다른 순서의 단계들도 가능할 수 있다. 따라서, 명세서에서 제시된 단계들의 특정 순서는 청구항들에 대한 제한사항으로 이해되어서는 안 된다. 이에 더하여, 본 발명의 방법 및/또는 과정을 지칭하는 청구항들은 그 단계의 수행이 기재된 순서로 제한되어서는 안되며, 해당 기술의 당업자라면 이 순서들이 바뀔 수가 있고 그러더라도 본 발명의 본질 및 범위 내에 여전히 포함된다는 점을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
10, 30: 점검 시스템 11: 패널
12: 스캐너 13: 지지대
14: 신호발생기 15: 모터
16: 분석장치 161:마이크로프로세서
162: 메모리 163: 비교 모듈
164: 분류 모듈 165: 매핑 모듈
21, 22: 센서 셀 25: 색채 필터
250: 하부 픽셀 38: 컨베이어 벨트

Claims (20)

  1. 제품을 가로질러 스캔하고 제품의 영상을 생성하는 스캐너를 포함하되, 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하고;
    상기 제품의 상기 영상을 수신하고 분석하기 위해 상기 스캐너와 전기적으로 연결되는 분석장치를 포함하되, 상기 분석장치는
    상기 영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀에 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하고;
    상기 각 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값 및 상기 참조 그레이스캐일 값과 관련된 적어도 하나의 문턱값을 저장하는 메모리; 및
    상기 영상 안의 각각의 상기 픽셀의 상기 그레이스캐일 값과 상기 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값을 비교하는 비교모듈을 포함하는 제품점검시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너는 제1방향으로 배열된 다수의 스캐닝 유닛들을 포함하고, 상기 스캐너는 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 제품에 대하여 이동하도록 설정된 제품점검시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스캐너는 제1스캐닝 유닛들의 세로단과 제2스캐닝 유닛들의 세로단을 포함하되, 상기 스캐닝 유닛들의 상기 제1및 제2세로단은 서로 엇갈려 배치되는 제품점검시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스캐닝 유닛들 각각은 다수의 센서 셀들을 포함하고, 상기 제1세로단의 스캐닝 유닛은 바로 인접한 상기 제2세로단의 스캐닝 유닛과 소정의 개수의 센서 셀들로 오버랩 되는 제품점검시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각각의 스캐닝 유닛들은 다수의 센서 셀들을 포함하고, 상기 각각의 스캐닝 유닛에서 스캐닝 유닛들의 밀도가 상기 제품의 하부 픽셀 밀도의 두 배 또는 그 이상인 제품점검시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    흠결의 개수를 토대로 다수의 상기 제품들을 분류하는 분류 모듈을 더 포함하는 제품점검시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 상한인 제1문턱값과, 상기 참조 그레이스캐일 값의 하한인 제2문턱값을 포함하는 제품점검시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스캐너는 상기 제품의 제1층을 스캔하고 제1영상을 생성하는 제1스캐너이고, 상기 제품의 제2층을 스캔하고 제2영상을 생성하는 제2스캐너를 더 포함하는 제품점검시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비교 모듈은 상기 제1영상 안의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값으로부터의 제1오프셋 양과 상기 제2영상 안의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값으로부터의 제2오프셋 양을 비교하는 제품점검시스템.
  10. 제1방향으로 배열된 다수의 스캐닝 유닛들을 포함하고 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 상기 제품을 가로질러 스캔하도록 설정된 스캐너를 포함하되, 상기 스캐너는 상기 제품의 영상을 생성하고, 상기 영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하며;
    상기 영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀과 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하며;
    상기 영상 안의 각 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값을 상기 각 픽셀과 관련된 제1문턱값 및 제2문턱값과 비교하는 비교 모듈을 포함하되, 상기 제1문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 상한을 포함하고 상기 제2문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 하한을 포함하는 제품점검시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    각각의 상기 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값과 상기 참조 그레이스캐일 값에 관련된 제1및 제2문턱값을 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 제품점검시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 스캐너는 제1 스캐닝 유닛들의 세로단과 제2 스캐닝 유닛들의 세로단을 포함하되, 상기 스캐닝 유닛들의 제1및 제2세로단은 서로 엇갈려 배치되는 제품점검시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    각각의 상기 스캐닝 유닛들은 다수의 센서 셀들을 포함하고 상기 제1세로단의 스캐닝 유닛은 바로 인접한 상기 제2세로단의 스캐닝 유닛과 소정의 개수의 센서 셀들로 오버랩 되는 제품점검시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 스캐닝 유닛들은 다수의 센서 셀들을 포함하고, 상기 각각의 스캐닝 유닛에서 스캐닝 유닛들의 밀도가 상기 제품의 하부 픽셀 밀도의 두 배 또는 그 이상인 제품점검시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    흠결의 숫자를 토대로 다수의 상기 제품들을 분류하는 분류 모듈을 더 포함하는 제품점검시스템.
  16. 제품을 가로질러 스캔하고 제품의 제1 영상을 생성하는 제1스캐너를 포함하되, 상기 제1영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하고;
    상기 제품을 가로질러 스캔하고 상기 제품의 제2 영상을 생성하는 제2스캐너를 포함하되, 상기 제2영상은 그레이스캐일 값을 각각 갖는 픽셀들의 매트릭스를 포함하며;
    상기 제품의 제1및 제2영상을 수신하고 분석하기 위해 상기 스캐너와 전기적으로 연결되는 분석장치를 포함하되, 상기 분석장치는
    상기 제1및 제2영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 참조 그레이스캐일 값을 계산하는 마이크로프로세서를 포함하되, 상기 참조 그레이스캐일 값은 상기 각 픽셀에 인접하여 위치한 픽셀들의 상기 그레이스캐일 값들의 평균값을 포함하고;
    상기 제1및 제2영상 안의 상기 각 픽셀들과 관련된 상기 참조 그레이스캐일 값 및 상기 참조 그레이스캐일 값과 관련된 적어도 하나의 문턱값을 저장하는 메모리; 및
    상기 제1및 제2영상 안의 각각의 상기 픽셀의 상기 그레이스캐일 값과 상기 각 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값을 비교하는 비교모듈을 포함하는
    제품점검시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스캐너는 제1방향으로 배열된 다수의 스캐닝 유닛들을 포함하고 상기 스캐너는 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 상기 제품에 대하여 이동하도록 설정된 제품점검시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    스캐너는 제1 스캐닝 유닛들의 세로단과 제2 스캐닝 유닛들의 세로단을 포함하되, 상기 스캐닝 유닛들의 제1및 제2세로단은 서로 엇갈려 배치되는 제품점검시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 문턱값은 상기 참조 그레이스캐일 값의 상한인 제1문턱값과, 상기 참조 그레이스캐일 값의 하한인 제2문턱값을 포함하는 제품점검시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 비교 모듈은 상기 제1영상 안의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값으로부터의 제1오프셋 양과 상기 제2영상 안의 픽셀과 관련된 적어도 하나의 상기 문턱값으로부터의 제2오프셋 양을 비교하는 제품점검시스템.
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