KR20130143226A - 도광판 검사장치 - Google Patents

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KR20130143226A
KR20130143226A KR1020120066566A KR20120066566A KR20130143226A KR 20130143226 A KR20130143226 A KR 20130143226A KR 1020120066566 A KR1020120066566 A KR 1020120066566A KR 20120066566 A KR20120066566 A KR 20120066566A KR 20130143226 A KR20130143226 A KR 20130143226A
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방상문
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Abstract

본 발명은 도광판의 결함을 검출하는 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판을 이송시키는 이송부와 상기 이송부에 의해 이송된 도광판을 촬영하는 광학계를 포함하며 상기 광학계는 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하고 상기 반사 광학계는 상기 도광판의 상측에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제1조명과 상기 도광판의 상측에 위치하여 상기 제1조명에서 발산되어 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제1카메라를 포함하며 상기 투과 광학계는 상기 도광판의 하측에 위치하여 상기 도광판을 향해 빛을 발산하는 제2조명과 상기 도광판의 상측에 위치하여 상기 제2조명에서 발산되어 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제2카메라를 포함하여, 상기 도광판의 결함을 정확하게 검출할 수 있고, 결함 검출에 소요되는 시간과 노동력을 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 도광판 검사장치에 대한 것이다.

Description

도광판 검사장치{Apparatus for inspecting light guide plate}
본 발명은 도광판의 결함을 검출하는 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 도광판을 이송시키는 이송부와 상기 이송부에 의해 이송된 도광판을 촬영하는 광학계를 포함하며 상기 광학계는 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하고 상기 반사 광학계는 상기 도광판의 상측에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제1조명과 상기 도광판의 상측에 위치하여 상기 제1조명에서 발산되어 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제1카메라를 포함하며 상기 투과 광학계는 상기 도광판의 하측에 위치하여 상기 도광판을 향해 빛을 발산하는 제2조명과 상기 도광판의 상측에 위치하여 상기 제2조명에서 발산되어 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제2카메라를 포함하여, 상기 도광판의 결함을 정확하게 검출할 수 있고, 결함 검출에 소요되는 시간과 노동력을 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 도광판 검사장치에 대한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)는 인가전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자로, 소비전력이 적고 휴대용으로 제조가 용이하여 널리 사용되는 평판 디스플레이다. 상기 LCD는 자체적으로 빛을 내지 못하기 때문에 디스플레이 영상이 눈에 보일 수 있도록 LCD 후면에서 고르게 빛을 비춰주는 역할을 하는 백라이트 유닛이 사용되는데, 이러한 백라이트 유닛은 도광판, 반사시트, 프리즘시트, LED 또는 CCFl의 광원 등을 포함한다.
상기 도광판은 사출 방식으로 제조되어 선광원이나 점광원을 면광원화는 소재로서, 백라이트 유닛의 슬림화를 가능하게 하며 빛의 균일도를 극대화시켜주는 역할을 하는 핵심부품이다. 도 1은 도광판의 작용원리를 나타내는 참고도인데 도 1을 참조하여 도광판을 살펴보면, 상기 도광판(100)의 측면에 위치하는 광원(200)에서 빛이 발산되면, 상기 빛은 도광판(100)에 입사되고 도광판(100)의 하면에 형성된 도트 패턴(110)에서 난반사되어 상기 도광판(100)의 상면으로 균일하게 펼쳐져 발산된다.
상기 도광판을 백라이트 유닛에 사용하기 전에는 상기 도광판에 결함이 있는지 검사를 수행하여야 하는데, 종래에는 도광판에 빛을 가하고 작업자가 일일이 육안으로 확인하여야 하는 불편함이 있었다. 또한, 상기 도광판에 발생하는 결함에는 표면의 스크래치, 취급상 불량(지문, 얼룩, 오염 등), 테두리 파손, 깨짐, 도트 패턴 형상 불량, 내부 기포, 내부 이물 등으로 다양한데, 종래의 작업자에 의한 검사만으로는 정확하게 도광판의 결함을 검출할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 도광판의 결함을 자동으로 검출하여 사용상 편리성을 제공하면서도 결함 검출의 정확성을 향상시킬 수 있는 도광판 검사장치의 필요성이 증대되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 도광판의 결함을 검출할 수 있는 도광판 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와, 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하여, 상기 반사 광학계와 상기 투과 광학계가 서로 보완적인 역활을 수행하므로 도광판의 표면, 내부, 도트 패턴의 결함 모두를 정확하게 검출할 수 있는 도광판 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 반사 광학계에서 집광형 조명이 사용되고 투과 광학계에서 확산형 조명이 사용되어, 도광판의 결함에 의해 생기는 영상의 정확도를 향상시킬 수 있는 도광판 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 반사 광학계와 투과 광학계가 촬영한 영상을 기 설정된 표준 영상과 비교하여 결함 여부를 자동으로 검출하는 영상처리부를 포함하여, 결함 검출에 소요되는 시간과 노동력을 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 도광판 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치는 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와, 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하여, 도광판의 결함을 검출할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치에 있어서 상기 반사 광학계는 상기 도광판의 상측 또는 하측 방향에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제1조명과, 상기 제1조명과 동일한 방향에 위치하여 상기 제1조명에서 발산되어 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제1카메라를 포함하며, 상기 투과 광학계는 상기 도광판의 상측 또는 하측에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제2조명과, 상기 제2조명과 대향되는 방향에 위치하여 상기 제2조명에서 발산되어 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제2카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치에 있어서 상기 제1조명은 집광형 조명이 사용되고, 상기 제2조명은 확산형 조명이 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치에 있어서 상기 제1조명과 제1카메라는 상기 도광판의 이송방향으로 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 제1조명은 수직축의 일측에 상기 수직축에 대하여 일정 각도 경사지어 설치되고, 상기 제1카메라는 상기 일측에 대향되는 수직축의 타측에 상기 수직축에 대하여 일정 각도 경사지어 설치되며, 상기 제1조명과 제1카메라는 수직축에 대하여 대칭되지 않게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치에 있어서 상기 제1카메라와 제2카메라는 각각 라인 스캔 카메라가 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치는 상기 반사 광학계가 촬영한 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의한 영상을 전송받고, 상기 투과 광학계가 촬영한 상기 도광판을 투과하는 빛에 의한 영상을 전송받아, 상기 도광판의 결함을 검출하는 영상처리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사장치에 있어서 상기 영상처리부는 상기 제1, 2카메라가 촬영한 영상을 전송받는 촬영제어모듈과, 상기 촬영제어모듈이 전송받은 영상에서 도트 패턴에 의해 생긴 영상 부분을 제거하고 출력하는 패턴영상 제거모듈과, 상기 패턴영상 제거모듈에서 출력된 영상을 기 설정된 표준영상과 비교하여 도광판의 결함을 검출하는 오류 검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 도광판 검사시스템은 도광판을 인입시키는 인입장치와, 상기 인입장치에 의해 인입된 도광판에서 먼지를 제거하는 먼지제거장치와, 상기 먼지제거장치에서 먼지가 제거된 도광판의 결함을 검출하는 검사장치와, 상기 검사장치에서 검사가 끝난 도광판을 외부로 인출하는 인출장치를 포함하며, 상기 검사장치는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 도광판 검사장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 도광판의 결함을 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와, 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하여, 상기 반사 광학계와 상기 투과 광학계가 서로 보완적인 역활을 수행하므로 도광판의 표면, 내부, 도트 패턴의 결함 모두를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반사 광학계에서 집광형 조명이 사용되고 투과 광학계에서 확산형 조명이 사용되어, 도광판의 결함에 의해 생기는 영상의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 반사 광학계와 투과 광학계가 촬영한 영상을 기 설정된 표준 영상과 비교하여 결함 여부를 자동으로 검출하는 영상처리부를 포함하여, 결함 검출에 소요되는 시간과 노동력을 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 도광판의 작용원리를 나타내는 참고도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 구성하는 구동장치의 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 구성하는 반사 광학계를 설명하기 위한 참고도.
도 5 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 작동원리를 설명하기 위한 참고도.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 의해 촬영된 영상.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 사용하여 도광판의 결함을 검출하는 방법의 순서도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사시스템의 블럭도.
이하에서는 본 발명에 따른 도광판 검사장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 구성하는 구동장치의 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 구성하는 반사 광학계를 설명하기 위한 참고도이며, 도 5 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 작동원리를 설명하기 위한 참고도로 도 5는 반사 광학계를 통과하는 도광판의 빛의 경로를 나타낸 참고도이며 도 6은 투과 광학계를 통과하는 도광판의 빛의 경로를 나타낸 참고도이고, 도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 의해 촬영된 영상으로 도 7은 제1카메라가 촬영한 영상이고 도 8은 제2카메라가 촬영한 영상이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치를 사용하여 도광판의 결함을 검출하는 방법의 순서도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사시스템의 블럭도이다.
도 2 내지 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판 검사장치(1)는 도광판(100)을 이송시키는 이송부(11)와, 상기 이송부(11)에 의해 이송된 도광판(100)을 촬영하는 광학계(12)와, 상기 검사장치(1)의 각 구성을 제어하며 상기 광학계(12)로부터 도광판(100)의 촬영 영상을 전송받아 상기 도광판(100)의 결함 여부를 검사하는 구동장치(13)를 포함하여, 상기 도광판(100)의 결함을 정확하게 검출할 수 있는 특징이 있다. 상기 검사장치(1)의 설명에 앞서 도광판(100)을 살펴보면, 상기 도광판(100)은 하면에 형성되어 빛을 반사시키는 도트 패턴(100)을 포함하고, 상기 도광판(100)에 발생하는 결함에는 표면의 스크래치, 취급상 불량(지문, 얼룩, 오염 등), 테두리 파손, 깨짐, 도트 패턴 형상 불량, 내부 기포, 내부 이물 등이 있는데 크게 도광판의 상하면에 생기는 표면 결함, 내부에 생기는 내부 결함, 도프 패턴 형상 불량으로 나눌 수 있다.
상기 이송부(11)는 상기 도광판(100)을 이송시키는 구성으로, 모터, 휠 및 컨베이어 벨트를 이용한 선형 운동 시스템 등을 포함한 다양한 공지의 기술이 사용될 수 있다.
상기 광학계(12)는 상기 이송부(11)에 의해 이송된 도광판(100)을 촬영하는 구성으로, 후술할 제1,2조명(121a, 122a)에 의해 도광판(100)에 발산된 빛이 반사 또는 투과하여 생기는 도광판(100) 영상을 촬영한다. 상기 광학계(12)는 반사 광학계(121), 투과 광학계(122) 등의 구성을 포함한다.
상기 반사 광학계(121)는 상기 도광판(100)에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판(100) 영상을 촬영하는 구성으로, 제1조명(121a), 제1카메라(121b) 등의 구성을 포함한다.
상기 제1조명(121a)은 상기 도광판(100)의 상측 또는 하측 방향에 위치하여 도광판(100)을 향해 빛을 발산하는 구성으로, 바람직하게는 렌즈나 거울을 사용하여 특정 부분에 강하고 좁은 폭의 빛을 발산시키는 집광형 조명이 사용된다.
상기 제1카메라(121b)는 상기 제1조명과 동일한 방향에 위치하여 상기 제1조명(121a)에서 발산되어 상기 도광판(100)에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판(100) 영상을 촬영하는 구성으로, 바람직하게는 라인 스캔 카메라가 사용된다. 상기 제1조명(121a)이 상기 도광판(100)의 상측에 위치하면 상기 제1카메라(121b)도 상기 도광판(100)에 상측에 위치하고, 상기 제1조명(121a)이 상기 도광판(100)의 하측에 위치하면 상기 제1카메라(121b)도 상기 도광판(100)에 하측에 위치한다.
상기 제1조명(121a)과 제1카메라(121b)는 상기 도광판(100)의 이송방향으로 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 제1조명(121a)은 수직축(A)의 일측(B)에 상기 수직축(A)에 대하여 일정 각도(α1) 경사지어 설치되고, 상기 제1카메라(121b)는 상기 일측(B)에 대향되는 수직축(A)의 타측(C)에 상기 수직축(A)에 대하여 일정 각도(α2) 경사지어 설치되며, 상기 제1조명(121a)과 제1카메라(121b)는 수직축(A)에 대하여 대칭되지 않게 설치되고, 바람직하게는 α2는 50°의 각도를 가지고 α1은 50°보다 작은 각도를 가진다. 상기 제1조명(121a)과 제1카메라(121b)는 수직축(A)에 대하여 대칭되지 않게 설치되므로, 상기 제1조명(121a)에서 발산된 빛이 상기 도광판(100)의 표면에서 정반사되어 생기는 정반사 경로(미도시)에 상기 제1카메라(121b)가 위치하지 않아 상기 제1카메라(121b)가 결함이나 도트 패턴에 의해 반사되는 빛에 의한 도광판 영상만을 촬영할 수 있다.
상기 투과 광학계(122)는 상기 도광판(100)에서 투과되는 빛에 의해 생성된 도광판(100) 영상을 촬영하는 구성으로, 제2조명(122a), 제2카메라(122b) 등의 구성을 포함한다.
상기 제2조명(122a)은 상기 도광판(100)의 상측 또는 하측 방향에 위치하여 도광판(100)을 향해 빛을 발산하는 구성으로, 바람직하게는 빛이 특정 부분에 집중되지 않고 면발광하는 확산형 조명이 사용된다.
상기 제2카메라(122b)는 상기 제1조명(122b)에 대향되는 방향에 위치하여 상기 제2조명(122a)에서 발산되어 상기 도광판(100)을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판(100) 영상을 촬영하는 구성으로, 바람직하게는 라인 스캔 카메라가 사용된다. 상기 제2조명(122a)이 상기 도광판(100)의 상측에 위치하면 상기 제2카메라(122b)도 상기 도광판(100)에 하측에 위치하고, 상기 제2조명(122a)이 상기 도광판(100)의 하측에 위치하면 상기 제2카메라(122b)도 상기 도광판(100)에 상측에 위치한다. 도 2에서는 인입되는 방향에 대하여 반사 광학계(121)와 투과 광학계(122) 순으로 위치하나, 인입되는 방향에 대하여 투과 광학계(122)와 반사 광학계 순으로 위치하는 것도 가능하다.
상기 구동장치(13)는 상기 검사장치(1)의 각 구성을 제어하며 상기 광학계(12)로부터 도광판(100) 촬영 영상을 전송받아 상기 도광판(100)의 결함 여부를 검사하는 구성으로, 영상처리부(131), 조명제어부(132), 이송제어부(133), 제어부(134) 등의 구성을 포함한다.
상기 영상처리부(131)는 상기 광학계(12)로부터 도광판(100) 촬영 영상을 전송받아 상기 도광판(100)의 결함 여부를 검사하는 구성으로, 촬영제어모듈(131a), 저장모듈(131b), 패턴영상 제거모듈(131c), 오류 검출모듈(131d) 등의 구성을 포함한다.
상기 촬영제어모듈(131a)은 상기 제1, 2카메라(121b, 122b)의 작동을 제어하며 상기 제1, 2카메라(121b, 122b)가 촬영한 영상을 전송받아 출력한다.
상기 저장모듈(131b)은 도광판(100)에 결함이 없을 때 반사 광학계(121)와 투과 광학계(122)가 촬영한 영상에서 도트 패턴(110)에 의한 영상 부분을 제거한 표준영상을 저장한다.
상기 패턴영상 제거모듈(131c)은 상기 촬영제어모듈(131a)에서 출력된 영상에 도트 패턴(110)에 의한 영상 부분을 제거하고 출력한다.
상기 오류 검출모듈(131d)은 상기 패턴영상 제거모듈(131c)에서 출력된 영상을 상기 저장모듈(131b)에 설정된 표준영상과 비교하여 도광판(100)의 결함을 검출한다.
상기 조명제어부(132)는 상기 제1,2조명(121a, 122a)의 작동 상태를 제어하는 구성이며, 상기 이송제어부(133)는 상기 이송부(11)의 작동 상태를 제어하는 구성이고, 상기 제어부(134)는 상기 영상처리부(131), 조명제어부(132) 및 이송제어부(133)의 작동을 제어하는 구성이다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 도광판 검사장치(1)를 이용하여 도광판(100)의 결함을 검출하는 방법을 도 1 내지 9를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 도광판의 결함 검출 방법은 이송단계(S1), 촬영단계(S2), 분석단계(S3)를 포함한다.
상기 이송단계(S1)는 상기 도광판(100)이 상기 광학계(12)를 통과할 수 있도록 상기 이송부(11)가 상기 도광판(100)을 이송시키는 단계이다.
상기 촬영단계(S2)는 상기 광학계(12)가 도광판(100)을 촬영하여 도광판 촬영 영상을 획득하는 단계로, 반사 광학계 촬영단계(S21), 투과 광학계 촬영단계(S22)를 포함한다.
상기 반사 광학계 촬영단계(S21)는 상기 이송부(11)의 의해 상기 도광판(100)이 상기 반사 광학계(121)에 도달하면 상기 제1조명(121a)이 상기 도광판(100)에 빛을 발산하고 상기 도광판(100)에 의해 반사된 빛에 의해 생기는 도광판 영상을 상기 제1카메라(121b)가 촬영하는 단계이다. 도 5는 반사 광학계(121)를 통과하는 도광판(100)의 빛의 경로(빛의 정반사 경로는 미도시)를 개략적으로 나타낸 참고도인데 5를 참조하여 상기 제1카메라(121b)에서 촬영되는 도광판 영상을 설명하면, D1과 같이 빛이 입사되어 상기 도광판(100)을 투과하면 상기 제1카메라(121b)에는 빛이 입사되지 않아 검은 영상이 나타나게 되며, D2와 같이 빛이 입사되어 도광판 내부의 결함(이물, 기포 등, E1)을 만나면 도광판 내부의 결함을 대게 검은 색을 띠므로 빛은 흡수되어 상기 제1카메라(121b)에는 빛이 입사되지 않아 검은 영상이 나타나게 되고, D3과 같이 빛이 입사되어 도트 패턴(110)을 만나면 상기 빛은 상기 도트 패턴(110)에서 반사되어 상기 제1카메라(121b)에 입사되므로 도트 패턴(110)의 형상에 대응하는 밝은 영상이 나타나게 되며, D4와 같이 빛이 입사되어 도광판(100) 상면의 결함(스크래치 등, E2)을 만나면 상기 빛은 반사되어 상기 제1카메라(121b)에 입사되므로 결함(E2)의 형상에 대응하는 밝은 영상이 나타나게 되고, D5와 같이 빛이 입사되어 도광판(100) 하면의 결함(스크래치 등, E3)을 만나면 상기 빛은 반사되어 상기 제1카메라(121b)에 입사되므로 결함(E3)의 형상에 대응하는 밝은 영상이 나타나게 된다. 도 7은 제1카메라(121b)가 실제 촬영한 영상으로 (a)가 결함이 없을 때 촬영 영상이며 (b)가 상면에 결함이 있을 때 촬영 영상인데, (a)에는 결함이 없으므로 도트 패턴(100)에서 반사된 빛에 의해 도트 패턴(100)의 형상에 대응하는 형상(G1)이 밝게 촬영되며, (b)에는 도광판 상면에 결함이 있으므로 G1이외에 결함에서 반사된 빛에 의해 결함이 형상에 대응하는 형상(G2)도 밝게 나타난다. 상기 제1조명(121a)와 제1카메라(121b)는 대칭되지 않으므로, 상기 도광판(100)에서 정반사되는 빛은 제1카메라(121b)에 입사되지 않는다.
상기 투과 광학계 촬영단계(S22)는 상기 이송부(11)의 의해 상기 도광판(100)이 상기 투과 광학계(122)에 도달하면 상기 제2조명(122a)이 상기 도광판(100)에 빛을 발산하고 상기 도광판(100)을 투과한 빛에 의해 생기는 도광판 영상을 상기 제2카메라(122b)가 촬영하는 단계이다. 도 6은 투과 광학계(122)를 통과하는 도광판(100)의 빛의 경로를 개략적으로 나타낸 참고도인데 6을 참조하여 상기 제2카메라(122b)에서 촬영되는 도광판 영상을 설명하면, D1과 같이 빛이 입사되어 상기 도광판(100)을 투과하면 상기 제2카메라(122b)에는 빛이 입사되어 밝은 영상이 나타나게 되며, D2와 같이 빛이 입사되어 도광판 내부의 결함(E1)을 만나면 도광판 내부의 결함을 대게 검은 색을 띠므로 빛은 흡수되어 상기 제2카메라(122b)에는 빛이 입사되지 않아 검은 영상이 나타나게 되고, D3과 같이 빛이 입사되어 도트 패턴(110)을 만나면 도트 패턴(110)에서 빛이 흡수되거나 반사되어 상기 제2카메라(122b)에는 빛이 입사되지 않아 검은 영상이 나타나며, D4와 같이 빛이 입사되어 도광판(100) 상면의 결함(E2)을 만나면 상기 빛은 투과하여 상기 제2카메라(122b)에 입사되므로 밝은 영상이 나타나게 되고, D5와 같이 빛이 입사되어 도광판(100) 하면의 결함(E3)을 만나면 상기 빛은 투과하여 상기 제2카메라(122b)에 입사되므로 밝은 영상이 나타나게 된다. 다만, 상기 도광판(100)의 상면 또는 하면의 결함이 큰 경우에는 제2조명(122a)에서 입사된 빛은 상기 결함을 만나 분산 또는 반사되므로 상기 제2카메라(122b)에는 검은 영상이 나타나게 된다. 도 8은 제2카메라(122b)가 실제 촬영한 영상으로 (a)가 결함이 없을 때 촬영 영상이며 (b)가 내부에 결함이 있을 때 촬영 영상인데, (a)에는 결함이 없으므로 도트 패턴(100)의 형상에 대응하는 형상(H1)이 어둡게 촬영되며, (b)에는 도광판 내부에 결함이 있으므로 H1이외에 결함에서 빛이 흡수되어 결함에 대응하는 형상(H2)도 어둡게 나타난다. 상기 광학계(12)는 앞서 본 바와 같이 서로 보완적인 특성을 가진 반사 광학계(121)와 투과 광학계(122)를 이용하여 상기 도광판(100)에 형성된 결함을 정확하게 나타낼 수 있는 특징이 있다.
상기 분석단계(S3)는 상기 광학계(12)로부터 촬영 영상을 송달받아 도광판(100)의 결함 여부를 검사하는 단계로, 영상 수신단계(S31), 패턴영상 제거단계(S32), 오류 검출단계(S33)를 포함한다.
상기 영상 수신단계(S31)는 상기 촬영제어모듈(131a)가 상기 광학계(12)로부터 상기 제1, 2카메라(121b, 122b)가 촬영한 도광판(100)의 촬영 영상을 수신하여 출력하는 단계이다.
상기 패턴영상 제거단계(S32)는 상기 패턴영상 제거모듈(131c)은 상기 촬영제어모듈(131a)에서 출력된 영상에 도트 패턴(110)에 의한 영상 부분을 제거하고 출력하는 단계이다.
상기 오류 검출단계(S33)은 상기 오류 검출모듈(131d)은 상기 패턴영상 제거모듈(131c)에서 출력된 영상을 상기 저장모듈(131b)에 설정된 표준영상과 비교하여 일정 범위 이상의 차이가 있는 경우 도광판(100)에 결함이 있는 것으로 판정하는 단계이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판 검사시스템을 도 1 내지 10을 참조하여 설명하면, 상기 도광판 검사시스템(300)은 도광판(100)을 인입시키는 인입장치(2)와, 상기 인입장치(2)에 의해 인입된 도광판(100)에서 먼지를 제거하는 먼지제거장치(3)와, 상기 먼지제거장치(3)에서 먼지가 제거된 도광판(100)의 결함을 검출하는 검사장치(1)와, 상기 검사장치(1)에서 검사가 끝난 도광판(100)을 외부로 인출하는 인출장치(4)를 포함한다. 상기 검사장치(1)는 도 1 내지 9를 참조하여 설명한 도광판 검사장치(1)가 사용된다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 검사장치 2: 인입장치 3: 먼지제거장치
4: 인출장치 11: 이송부 12: 광학계
13: 구동장치 121: 반사 광학계 122: 투과 광학계
131: 영상처리부 132: 조명제어부 133: 이송제어부
134: 제어부 121a: 제1조명 121b: 제1카메라
122a: 제2조명 122b: 제2카메라 131a: 촬영제어모듈
131b: 저장모듈 131c: 패턴영상 제거모듈 131d: 오류 검출모듈
100: 도광판 110: 도트 패턴 200: 광원
300: 검사시스템

Claims (8)

  1. 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 반사 광학계와, 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 투과 광학계를 포함하여, 도광판의 결함을 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 광학계는 상기 도광판의 상측 또는 하측 방향에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제1조명과, 상기 제1조명과 동일한 방향에 위치하여 상기 제1조명에서 발산되어 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제1카메라를 포함하며,
    상기 투과 광학계는 상기 도광판의 상측 또는 하측에 위치하여 도광판을 향해 빛을 발산하는 제2조명과, 상기 제2조명과 대향되는 방향에 위치하여 상기 제2조명에서 발산되어 상기 도광판을 투과하는 빛에 의해 생성된 도광판 영상을 촬영하는 제2카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1조명은 집광형 조명이 사용되고, 상기 제2조명은 확산형 조명이 사용되는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1조명과 제1카메라는 상기 도광판의 이송방향으로 일정 간격을 두고 설치되며, 상기 제1조명은 수직축의 일측에 상기 수직축에 대하여 일정 각도 경사지어 설치되고, 상기 제1카메라는 상기 일측에 대향되는 수직축의 타측에 상기 수직축에 대하여 일정 각도 경사지어 설치되며, 상기 제1조명과 제1카메라는 수직축에 대하여 대칭되지 않게 설치되는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1카메라와 제2카메라는 각각
    라인 스캔 카메라가 사용되는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 도광판 검사장치는
    상기 반사 광학계가 촬영한 상기 도광판에서 반사되는 빛에 의한 영상을 전송받고, 상기 투과 광학계가 촬영한 상기 도광판을 투과하는 빛에 의한 영상을 전송받아, 상기 도광판의 결함을 검출하는 영상처리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 영상처리부는
    상기 제1, 2카메라가 촬영한 영상을 전송받는 촬영제어모듈과, 상기 촬영제어모듈이 전송받은 영상에서 도트 패턴에 의해 생긴 영상 부분을 제거하고 출력하는 패턴영상 제거모듈과, 상기 패턴영상 제거모듈에서 출력된 영상을 기 설정된 표준영상과 비교하여 도광판의 결함을 검출하는 오류 검출모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판 검사장치.
  8. 도광판을 인입시키는 인입장치와, 상기 인입장치에 의해 인입된 도광판에서 먼지를 제거하는 먼지제거장치와, 상기 먼지제거장치에서 먼지가 제거된 도광판의 결함을 검출하는 검사장치와, 상기 검사장치에서 검사가 끝난 도광판을 외부로 인출하는 인출장치를 포함하며,
    상기 검사장치는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 도광판 검사장치인 것을 특징으로 하는 도광판 검사시스템.
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