KR20160121716A

KR20160121716A - 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치

Info

Publication number: KR20160121716A
Application number: KR1020150050853A
Authority: KR
Inventors: 김경범
Original assignee: 한국교통대학교산학협력단
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-10-20

Abstract

본 발명은 다양한 조명 방식을 하나의 조명장치에서 구현하는 하이브리드 조명을 수행하여 다양한 조명 방식에 의한 표면 검사를 하나의 장치에서 일괄 수행할 수 있도록 하는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치에 관한 것으로,
상기 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는, 스테이지부에 장착된 피검사체에 대하여 동축조명을 수행하는 동축조명부, 상기 피검사체를 중심으로 회동 가능하게 장착되어 상기 피검사체에 경사조명을 수행하는 경사조명부, 피검사체의 촬영부와 대향하는 반대측면을 조사하는 후방조명부 또는 상부에 돔개구부가 형성된 돔의 내부에서 피검사체에 돔조명을 수행하는 돔조명부 중 하나 이상을 포함하는 조명부; 상기 피검사체를 중심으로 회전 가능하게 장착되어 상기 조명부에 의해 조사된 하이브리드 조명에 의한 하이브리드조명표면검사를 위해 상기 피검사체를 촬영하는 촬영부; 및 상기 피검사체에 대한 하이브리드조명표면검사를 제어하는 표면검사장치제어부;를 포함하여 구성되어,
하나의 표면검사장치를 이용하여 피검사체(10)의 표면에 대한 명시야조명검사, 암시야조명검사, 경사전방조명검사, 방향성전방조명검사, 돔조명검사, 동축조명검사, 후방조명검사, 확산전방조명검사, 구조조명검사 등의 표면 검사를 수행할 수 있도록 구성된다.

Description

하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치{SURFACE INSPECTION APPARATUS BASED ON HYBRID ILLUMINATION}

본 발명은 조명을 이용한 표면 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 조명 방식을 하나의 조명장치에서 구현하는 하이브리드 조명을 수행하는 것에 의해 다양한 조명 방식에 의한 표면 검사를 하나의 장치에서 일괄 수행할 수 있도록 하는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 피검사체 표면의 불량 여부를 검사하기 위하여 일정파장을 갖는 광을 피검사체 표면에 조사한 후 반사광을 카메라로 촬영하여 검사한다.

피검사체의 예로서 핸드폰, 디지털카메라, 게임기 및 TV 등의 액정표시장치, IC칩, 콘덴서, PCB 회로검사 등의 반도체 소자, 자동차부품, PC부품, 의약품, 식료품 및 지폐류를 포함하는 종이 등의 산업분야에서 사용되는 전반적인 부품일 수 있다.

이러한 표면 검사 장치의 일 예를 들면, (특허문헌 1)대한민국 공개특허공보 제10-2014-0013818호(2014. 02. 05. 공개)는 검사 대상 모재를 연속적으로 이송하면서 이동카메라와 이동조명을 모재의 폭 방향으로 이동시켜 조명을 수행함과 동시에 모재를 촬영하여 모재의 표면을 검사하는 카메라 이동형 자동 광학 검사 장치를 개시한다.

또한, (특허문헌 2)대한민국 공개특허공보 제10-2014-0133925호(2014. 11. 20. 공개)는 서로 다른 개구각을 갖는 대물렌즈를 구비하여 선 형상의 영역의 길이 방향의 배율과 선 형상의 영역의 길이 방향에 거의 직교하는 방향의 배율이 서로 다른 상을 2차원의 검출기 위에 형성하도록 구성되어, 시료 표면에 존재하는 미소한 결함을 검사하고, 결함의 위치, 종류 및 치수를 판정해서 출력하는 결함 검사 방법 및 결함 검사 장치를 개시한다.

또한, (특허문헌 3)일본 공개특허공보 1993-288685호(1993. 11. 02. 공개)는 대상물에 복수의 입사각으로 광을 조사하는 복수의 광원과, 복수의 광원 각각의 일정한 조도를 유지하는 조사 제어 일렉트로닉스와 복수의 광원 각각으로부터의 광을 광섬유 다발에 결합하는 복수의 광섬유 라인 컨버터와 대상물의 표면에 광을 맞추기 위한 복수의 렌즈 집광시스템을 구비하여, PCB 상의 콘트라스트의 분석을 위해서 자동화된 복수의 각도에서의 조사 및 반사를 이용하고, 소정의 기준으로부터의 변환를 구하는 것에 의해 PCB 상의 오류의 결함을 판정할 수 있도록 하는 최적인 컴퓨터 제어에 의한 다중 각 조사시스템을 개시한다.

또한, (특허문헌 4)일본 공개특허공보 2006-292580호(2006. 10. 26. 공개)는 관형 또는 막대형의 검사 대상물의 피검사 부위에 명시야 조명과 암시야 조명을 조합한 복합 조명을 수행하는 검사 대상물 조명 공정에 의해, 곡률이 큰 피검사물의 표면의 광범위한 영역에서 피검사물의 표면의 촬영에 적합한 광량의 반사광을 얻도록 하여, 검사 영역의 곡률 반지름이 150mm 이하의 관형 또는 막대형 검사 대상물의 표면을 촬영해 검사 대상 화상을 생성하고, 생성된 검사 대상 화상으로부터 검사대상물의 표면의 결함 유무를 검출하도록 하는 표면 흠집 검사 방법을 개시한다.

이와 같은 종래기술의 표면 검사를 위한 영상은 물체의 표면 특성과 재료의 속성인 반사율, 흡수율, 전달 특성 등에 따라 다르게 나타난다. 또한, 조명의 각도와 조명의 종류에 따라 다양한 영상을 획득한다. 그러므로 효과적인 조명 시스템의 설계는 매우 중요하다. 물체는 기하학적인 형상, 표면 거칠기, 반사 속성 등의 면에서 다양하고 각각 다른 특성을 가지고 있다. 따라서 조명시스템의 측정 조건과 환경 등을 고려하여 설계하고 제어해야 한다. 이것은 정확도(accuracy), 신뢰도(reliability), 검사 시간(processing time) 면에서 큰 영향을 미치기 때문이다.

또한, 머신 비전(vision)에서 조명 시스템은 어떠한 조명조건에서 어떠한 조명방법으로 물체의 표면을 균일하게 조명하고, 물체와 결함의 대비(contrast)를 잘 나타내어 원하는 특징을 뚜렷이 영상화하기 위하여 사용된다. 대비는 물체와 배경을 구별할 수 있게 만들어 주는 시각적인 특성의 차이를 말한다. 또한, 부적절한 조명은 영상의 해상도와 대비를 떨어뜨리기 때문에 신뢰성 있고 고품질의 영상을 얻을 수 있는 조명조건이 매우 중요하다. 저 품질의 영상은 고품질의 영상보다 복잡하고 어려운 영상처리 과정, 시간 그리고 많은 비용을 요구한다.

그리고 표면 검사를 위한 조명 방법으로는 피검사 대상물의 표면 특성 및 검사 목적에 따라 명시야 기법(bright field), 암시야 기법(dark field), 경사전방조명(oblique front light), 방향성 전방조명(directional front light), 돔 조명(dome light), 동축 조명(co-axial illumination), 후방 조명(back light), 확산 전방조명(diffusion front light), 구조 조명(structured lighting) 등의 다양한 조명 방법이 요구된다.

따라서 표면 검사를 수행하고자 하는 경우, 검사 대상물의 표면 특성 또는 검사 목적에 따라, 서로 다른 조명 방법의 적용을 위한 다수의 조명 시스템을 구비하거나, 검사 시마다 검사 대상물의 표면 특성 또는 검사 목적에 따라 각각의 조명 시스템을 변경 설치해야 하는 문제점을 가진다.

특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0013818호(2014.02.05. 공개) 특허문헌 2: 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0133925호(2014.11.20. 공개) 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 1993-288685호(1993.11.02. 공개) 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 2006-292580호(2006.10.26. 공개)

따라서 본 발명은 하나의 검사 장치를 이용하여, 다양한 검사 대상물의 표면 검사를 수행할 수 있도록, 명시야 기법(bright field), 암시야 기법(dark field), 경사전방조명(oblique front light), 방향성 전방조명(directional front light), 돔 조명(dome light), 동축 조명(co-axial illumination), 후방 조명(back light), 확산 전방조명(diffusion front light), 구조 조명(structured lighting) 등을 포함하는 조명 중 하나 이상의 조명을 포함하는 하이브리드 조명을 수행하여 다양한 표면 검사를 수행할 수 있도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는, 스테이지부에 장착된 피검사체에 대하여 동축조명을 수행하는 동축조명부, 상기 피검사체를 중심으로 회동 가능하게 장착되어 상기 피검사체에 경사조명을 수행하는 경사조명부, 피검사체의 촬영부와 대향하는 반대측면을 조사하는 후방조명부 또는 상부에 돔개구부가 형성된 돔의 내부에서 피검사체에 돔조명을 수행하는 돔조명부 중 하나 이상을 포함하는 조명부; 상기 피검사체를 중심으로 회전 가능하게 장착되어 상기 조명부에 의해 조사된 하이브리드 조명에 의한 하이브리드조명표면검사를 위해 상기 피검사체를 촬영하는 촬영부; 및 상기 피검사체에 대한 하이브리드조명표면검사를 제어하는 표면검사장치제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 동축조명부 또는 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 조명광이 조사된 후 상기 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 명시야조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 동축조명부 또는 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 조사된 후 반사된 조명광의 영역 밖에서 상기 피검사체를 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 피검사체의 표면을 검사하는 암시야조명검사;를 수행하도록 구성될 수도 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 경사조명부에 의해 상기 피검사체를 중심으로 대칭을 이루는 경사 방향의 다수의 경사조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 경사전방조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 경사 방향의 조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 방향성전방조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 돔조명부에 의해 상기 피검사체에 조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 돔조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 동축조명부에 의한 조명광이 하프미러에 의해 상기 피검사체에 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 동축조명부에 의한 조명과 상기 촬영부로 입사되는 반사광이 동일한 축에 위치되도록 하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 동축조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 후방조명부에 의해 상기 피검사체의 배면에서 조명광이 조사된 후, 피검사체를 투과한 조명광이 상기 촬영부에 입사되도록 상기 후방조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 후방조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 경사조명부의 하나 이상의 경사조명광원에 의해 상기 피검사체에 대하여 경사 방향으로 확산되는 조명광이 조사된 후, 상기 촬영부가 상기 피검사체를 촬영하도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 확산전방조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 표면검사장치제어부는, 상기 경사조명부는 레이저 또는 광섬유에 의한 선조명을 수행하도록 구성되어, 상기 피검사체에 선 조명의 조명광을 조사하면서 상기 피검사체를 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 3차원 특성을 검사하는 구조조명검사;를 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 동축조명부는, 상기 피검사체의 검사를 위한 동축조명광을 조사하는 동축조명광원; 및 상기 동축조명광원의 빛을 상기 피검사체의 검사 대상면으로 반사시킨 후, 상기 피검사체에서 반사된 동축조명광이 상기 촬영부로 입사되도록 투과시키는 하프미러;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 경사조명부는, 상기 피검사체의 검사 대상 표면에 대하여 경상 방향의 경사조명을 수행하는 하나 이상의 경사조명광원; 상기 각각의 경사조명광원을 상기 피검사체를 중심으로 회전시키도록 지지하는 하나 이상의 경사조명광원지지대; 및 상기 각각의 경사조명광원을 상기 피검사체를 중심으로 회전시키도록 상기 경사조명광원지지대를 회전시키는 경사조명광원지지대회전기;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 돔조명부는, 상부에 돔개구부가 형성된 돔; 및 상기 돔의 내측면에서 상기 피검사체에 돔조명을 수행하도록 방사상으로 배치되는 다수의 돔조명광원;을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 촬영부는, 상기 피검사체를 촬영하는 카메라; 상기 카메라를 상기 피검사체를 중심으로 회전시키고, 상기 피검사체와의 거리 조절 가능하게 이송시키도록 상기 카메라를 지지하는 카메라이송지지대; 및 상기 카메라이송지지대를 회전 가능하게 지지하며 회전시키는 카메라이송지지대회전기;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는, 상기 촬영부의 아날로그 촬영 신호를 디지털로 변환하여 상기 표면검사장치제어부로 전송하도록 상기 촬영부와 상기 표면검사장치제어부 사이에서 촬영된 영상데이터의 송신을 매개하는 프레임그래버;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 스테이지부는, 상기 피검사체를 고정시키는 피검사체홀더; 및 상기 피검사체홀더를 지지하며 피검사체의 위치를 이동시키도록 위치 이동되는 스테이지;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는, 상기 스테이지부에 장착된 상기 피검사체를 검사 위치에 위치되도록 상기 스테이지부의 구동을 제어하는 스테이지제어부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 구성의 본 발명의 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는, 다양한 검사 대상물의 표면 검사를 수행할 수 있도록, 명시야 기법(bright field), 암시야 기법(dark field), 경사전방조명(oblique front light), 방향성 전방조명(directional front light), 돔 조명(dome light), 동축 조명(co-axial illumination), 후방 조명(back light), 확산 전방조명(diffusion front light), 구조 조명(structured lighting) 등을 포함하는 조명 중 하나 이상의 조명을 포함하는 하이브리드 조명을 수행하여 다양한 표면 검사를 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 하이브리드 표면 검사 장치(1)의 구성도.
도 2는 경사조명부(200)의 경사조명광원(210)들을 피검사체(10)를 중심으로 회전 이동시키면서 경사조명을 수행하는 것을 나타내는 도면.
도 3는 경사조명부(200)를 대체하여 돔조명부(400)가 장착된 상태의 하이브리드 표면 검사 장치(1)의 구성도.
도 4는 명시야조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 5는 암시야조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면
도 6은 경사전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 7은 방향성전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 8은 돔조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 9는 동축조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 10은 후방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 11은 확산전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.
도 12는 구조조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 하이브리드 표면 검사 장치(1)의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하이브리드 표면 검사 장치(1)는 스테이지부(900)에 장착된 피검사체(10)에 표면 검사를 위한 조명광을 조사하는 조명부(20), 상기 조명부(20)에 의해 조사된 하이브리드 조명을 이용하여 피검사체(10)를 촬영하는 촬영부(500), 촬영부(500)에서 촬영된 아날로그 영상신호를 디지털 변환하여 표면검사장치제어부(800)로 전송하는 프레임그래버(frame grabber)(600), 피검사체(10)를 검사 위치에 위치시키기 위해 스테이지부(900)의 이동을 제어하는 스테이지제어부(700), 피검사체(10)에 대한 하이브리드조명 표면검사를 제어하는 표면검사장치제어부(800) 및 피검사체(10)를 검사 위치로 위치 이동시켜 고정하는 스테이지부(900)를 포함하여 구성된다.

상술한 구성의 조명부(20)는 피검사체(10)의 표면에 대한 명시야조명검사를 위한 명시야조명(bright field light), 암시야조명검사를 위한 암시야조명(dark field light), 경사전방조명검사를 위한 경사전방조명(oblique front light), 방향성전방조명검사를 위한 방향성전방조명(directional front light), 돔조명검사를 위한 돔조명(dome light), 동축조명검사를 위한 동축조명(co-axial illumination), 후방조명검사를 위한 후방조명(back light), 확산전방조명검사를 위한 확산전방조명(diffusion front light), 구조조명검사를 위한 구조조명(structured lighting) 등의 조명을 수행할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 조명부(20)는 스테이지부(900)에 장착된 피검사체(10)에 대하여 동축조명을 수행하는 동축조명부(100)와, 피검사체(10)를 중심으로 회동 가능하게 장착되어 피검사체(10)에 경사조명을 수행하는 경사조명부(200)와, 피검사체(10)의 촬영부(500)와 대향하는 반대측면을 조사하는 후방조명부(300) 또는 상부에 돔개구부(421)가 형성된 돔(420)의 내부에서 피검사체(10)에 돔조명광을 조사하여 돔조명을 수행하는 돔조명부(400) 중 하나 이상을 포함하여 구성된다.

상술한 구성에서 상기 동축조명부(100)는 피검사체(10)에서 반사된 조명광이 촬영부(500)의 카메라로 입사되는 광축과 동일한 축으로 조명을 수행하도록 구성되는 것으로, 피검사체(10)의 검사를 위한 동축조명광을 조사하는 동축조명광원(110)과 동축조명광원(110)의 빛을 피검사체(10)의 검사 대상면으로 반사시켜 동축조명광이 카메라(510)로 입사되는 반사광의 광축과 동일한 축을 가지고 피검사체(10)를 조사하도록 광경로를 가변시키고, 피검사체(10)로부터 반사된 동축조명광이 촬영부(500)의 카메라(510)로 입사되도록 투과시키는 하프미러(120)를 포함하여 구성된다.

상기 동축조명광원(110)은 백색광을 방출하는 백색 LED 또는 할로겐램프 등의 백색광원으로 구성되거나, 레이저 또는 광섬유 등의 선광원으로 구성될 수 있다.

상기 경사조명부(200)는, 피검사체(10)의 검사 대상 표면에 대하여 경상 방향의 경사조명을 수행하는 하나 이상의 경사조명광원(210)과, 각각의 경사조명광원(210)을 피검사체(10)를 중심으로 회전시키도록 지지하는 하나 이상의 경사조명광원지지대(220) 및 각각의 경사조명광원(210)을 피검사체(10)를 중심으로 회전시키도록 경사조명광원지지대(220)를 회전시키는 경사조명광원지지대회전기(230)를 포함하여 구성된다.

상기 경사조명광원(210) 또한 백색광을 방출하는 백색 LED 또는 할로겐램프 등의 백색광원으로 구성되거나, 레이저 또는 광섬유 등의 선광원으로 구성될 수 있다.

도 2는 상술한 구성의 경사조명부(200)의 경사조명광원을 피검사체(10)를 중심으로 회전 이동시키면서 경사조명을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.

도 2와 같이, 상술한 구성의 경사조명부(200)는 경사조명광원지지대회전기(230)에 의해 피검사체(10)를 중심으로 회전 이동됨으로써 경사조명광원(210)의 피검사체(10)에 대한 조명각도를 다양하게 조절할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 경사조명광원지지대회전기(230)는 스텝모터 등에 의해 일정 각도 간격으로 회전되도록 구성된다.

다시 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 후방조명부(300)는 피검사체(10)의 촬영부(500)와 대향하는 반대측면을 조사하도록 하는 후방조명광원(310)을 포함하여 구성된다.

상기 후방조명광원(310)은 백색광을 방출하는 백색 LED 또는 할로겐램프 등의 백색광원으로 구성될 수 있다.

상기 돔조명부(400)는 피검사체에 돔조명을 수행할 수 있도록 상부에 돔개구부(421)가 형성된 돔(420)과, 돔(420)의 내측면에서 피검사체(10)에 돔조명을 수행하도록 방사상으로 배치되는 다수의 돔조명광원(410)을 포함하여 구성된다.

상기 돔조명광원(410)은 백색 LED 또는 할로겐램프 등의 백색광원이나, RGB LED로 구성되는 삼색광원으로 구성될 수 있다.

도 3은 경사조명부(200)를 대체하여 돔조명부(400)가 장착된 상태의 하이브리드 표면 검사 장치(1)의 구성도이다.

도 3과 같이, 상술한 구성의 돔조명부(400)는 경사조명부(200)를 대체하여 하이브리드 표면 검사 장치(1)에 장착된다. 이를 위해 상기 경사조명부(200)와 돔조명부(400)는 하이브리드 표면 검사 장치(1)에 장탈착 가능하게 구성된다.

상술한 바와 같이 경사조명부(200)를 대체하여 장착된 돔조명부(400)는 웨이퍼 등의 피검사체(10)의 수직방향과 다양한 각도에서 돔조명광을 조사하면서 피검사체(10)를 촬영하여 피검사체(10)의 영상 이미지를 생성한 후, 피검사체의 표면의 결함유무, 결함위치, 결함의 규격 또는 결함의 형태 중 하나 이상을 용이하게 검출할 수 있도록 한다.

다시 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 촬영부(500)는 피검사체(10)를 촬영하는 카메라(510)와, 카메라(510)를 피검사체(10)를 중심으로 회전시키고, 카메라(510)와 피검사체(10) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 카메라(510)를 이송 가능하게 지지하는 카메라이송지지대(520) 및 카메라이송지지대(520)를 회전시키도록 지지하는 카메라이송지지대회전기(530)를 포함하여 구성된다.

상술한 구성에 의해 상기 카메라(510)는 피검사체(10)를 중심으로 회전되어 다양한 각도에서 피검사체(10)를 촬영할 수 있게 된다. 또한, 상기 카메라(510)는 카메라이송지지대(520) 상에서 카메라이송지지대(520)를 따라 위치 이동됨으로써 피검사체(10)와의 거리가 조절될 수 있도록 구성된다.

상기 프레임그래버(600)는 촬영부(500)에 촬영된 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하여 표면검사장치제어부(800)로 전송하도록 상기 촬영부(500)와 표면검사장치제어부(800) 사이에서 촬영된 영상데이터의 전송을 매개하는 기능을 수행한다. 상기 프레임그래버(600)는 텔레비전(TV), CCD 카메라 등과 같은 영상 매체를 통해 나타나는 아날로그 영상 신호를 샘플당 정의된 비트로 디지털화하여 개인용 컴퓨터(PC)가 처리할 수 있는 신호로 바꾸어 주는 영상 장비로서 이미지 보드라고도 한다. 일예로 상기 프레임그래버(600)는 TV 카메라가 1/30 초에 한 번씩 한 화면을 주사하는 주사 속도에 맞게 영상을 수집하는 경우, 입력된 영상을 컴퓨터 내의 기억 장치나 특수한 영상 저장용 기억 장소에 저장시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

상기 스테이지제어부(700)는 스테이지부(900)에 장착된 피검사체(10)를 검사 위치에 위치되도록 스테이지부(900)의 위치 이동을 위한 구동을 제어하도록 구성된다.

상기 표면검사장치제어부(800)는 상술한 구성의 하이브리드 표면검사 장치(1)를 제어하여 검사 대상 피검사체에 하이브리드조명을 수행한 후 촬영하여 표면 검사를 수행하는 처리과정을 수행하도록 구성된다. 상기 구성의 표면검사장치제어부(800)는 하이브리드조명, 촬영 및 영상신호처리에 의한 표면 검사 결과를 출력할 수 있도록 하는 프로그램이 탑재된 컴퓨터 장치로 구성될 수 있다.

상기 스테이지부(900)는 피검사체(10)를 고정시키는 피검사체홀더(910)와, 피검사체홀더(910)를 지지하며 피검사체(10)의 위치를 이동시키도록 위치 이동되는 스테이지(920) 및 스테이지(920)의 위치 이동을 위한 구동력을 제공하며 상기 스테이지제어부(700)에 의해 제어되는 스테이지구동부를 포함하여 구성된다. 도면에는 미 도시되어 있으나, 상기 스테이지구동부는 다수의 레일과 체인 및 스템모터 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 그 구성은 다양하게 구성되어 이미 널리 적용된바 상세한 구성의 설명은 생략한다.

상술한 도 1 내지 도 3의 구성을 가지는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치(1)는 표면검사장치제어부(800)의 제어에 의해 조명부(20)가 피검사체(10)에 대하여 명시야조명(bright field light), 암시야조명(dark field light), 경사전방조명(oblique front light), 방향성전방조명(directional front light), 돔조명(dome light), 동축조명(co-axial illumination), 후방조명(back light), 확산전방조명(diffusion front light), 구조조명(structured lighting) 등의 하이브리드조명을 수행하고, 촬영부(500)를 통해 하이브리드조명이 수행된 피검사체(10)의 표면을 촬영한 후, 촬영된 영상을 분석하는 것에 의해 피검사체(10)의 표면에 대한 명시야조명검사, 암시야조명검사, 경사전방조명검사, 방향성전방조명검사, 돔조명검사, 동축조명검사, 후방조명검사, 확산전방조명검사, 구조조명검사 등의 표면 검사를 수행할 수 있도록 구성된다.

도 4는 명시야조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상술한 명시야조명검사는 피검사체(10)의 명시야 조명광이 입사된 표면의 반대쪽에 촬영부(500)가 직접 위치하여 결함을 검사하는 방법이다. 따라서 피검사체(10)에 대한 명시야조명검사의 수행을 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 표면검사장치제어부(800)는 경사조명광원지지대회전기(230) 또는 카메라이송지지대회전기(530) 중 하나 이상을 회전시켜, 명시야 조명광원으로 되는 동축조명광원(110) 또는 경사조명광원(210)에 의해 조사된 후 피검사체(10)에 의해 반사된 명시야 조명광의 광 경로 상에 카메라(510)가 위치되도록 경사조명광원(210)과 카메라(510)를 위치 이동시킨 후, 피검사체(10)를 촬영하고 촬영된 영상을 분석하여 피검사체(10)에 대한 표면 검사를 수행한다. 상술한 명시야조명검사에 의해 촬영된 피검사체(10)의 영상에서 정반사 성분은 밝게 나타내는 반면 결함은 다양한 방향으로 산란되어 영상에서 어둡게 나타난다. 이러한 특성에 의해 상술한 명시야조명검사는 피검사체(10)의 표면의 거친 정도 및 표면 형상 측정 등에 사용된다.

도 5는 암시야조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 암시야조명검사는 피검사체(10)에서 반사되는 반사 조명광의 영역 밖에서 피검사체(10)의 표면을 촬영하여 피검사체(10)의 표면 검사를 수행하는 검사이다.

따라서 피검사체(10)에 대한 암시야조명검사의 수행을 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 표면검사장치제어부(800)는 상기 동축조명부(100) 또는 경사조명부(200)에 의해 상기 피검사체에 조사된 후 반사된 조명광이 상기 촬영부(500)의 카메라(510)에 직접 입사되지 않은 상태에서 피검사체(10)의 검사 대상 표면을 촬영도록 조명부(20)와 촬영부(500)의 카메라(510)의 위치를 조절한 후 피검사체(10)에 대한 조명을 수행하고 피검사체(10)의 표면을 촬영하여 표면 검사를 수행한다.

상기 암시야조명검사는, 피검사체(10)의 표면에 입사된 입사광이 결함에 의해 다양한 방향으로 산란되어 결함 영상에서 밝게 나타나는 특성을 이용하여 피검사체(10)의 표면 결함을 식별할 수 있도록 한다.

도 6은 경사전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 경사전방조명검사는, 물체의 표면이 반사 또는 흡수 성분이나에 따라 확산 또는 경사방향을 가지며 홈이나 테두리 등이 밝게 나타나고 최대 표면 구성의 대조를 만드는 것을 이용하여, 피검사체(10)의 표면 상의 홈 등의 결함을 검출하는 검사이다.

상술한 경사전방조명검사를 위해 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 피검사체(10)를 중심으로 대칭을 이루는 경사 방향의 경사조명부(200)의 경사조명광원(210)을 이용하여 피검사체(10)에 다수의 경사조명광이 조사되도록 하고, 피검사체(10)로부터 반사된 반사광이 피검사체(10)의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 촬영부(500)의 카메라(510)로 직접 입사되도록 에경사조명부(200)의 경사조명광원(210)들과 카메라(510)를 배치하여 피검사체(10)의 표면을 촬영한 후, 촬영된 피검사체(10)의 표면 영상을 분석하는 것에 의해 피검사체(10)의 표면 상의 홈 등의 결함을 검출하도록 하는 제어를 수행한다.

도 7은 방향성전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 방향성전방조명검사는, 피검사체(10)의 볼록한 곳에서 그림자 및 광택이 생성되고, 오목한 곳에서 광택 및 그림자 천이가 생성되도록 조명광을 피검사체(10)에 조사한 후 촬영하여 피검사체(10) 표면의 요철 결함을 검출하는 검사이다.

상술한 방향선전방조명검사를 위해 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 8과 같이, 경사조명부(200)의 경사조명광원(210)들에 의해 피검사체(10)에 경사 방향의 조명광을 조사시키고, 피검사체(10)에서 반사된 조명광이 피검사체(10)의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 촬영부(500)의 카메라(510)에 입사되도록 경사조명부(200)으의 경사조명광원(210)들과 카메라(510)의 위치를 조절하여 피검사체의 표면을 촬영한 후 피검사체(10) 표면의 영상을 분석하는 것에 의해 피검사체(10)의 표면 요철을 검사하도록 하는 제어를 수행한다.

도 8은 돔조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상술한 돔조명검사는 반구로부터 발산하는 조명광을 이용하여 불규칙한 고 반사 물체에 대하여 평탄한 조명을 수행함으로써, 고반사 물체의 표면 결함을 검출하는 검사이다.

상술한 돔조명검사의 수행을 위해, 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 돔조명부(400)의 돔조명광원(410)에 의해 피검사체(10)에 조명광이 조사된 후 피검사체(10)에서 반사된 조명광이 피검사체의 검사 대상면에서 카메라(510)에 직접 입사되어 피검사체(10)의 표면을 촬영하도록 카메라(510)의 위치를 조절하고, 카메라(510)에 의해 촬영된 피검사체(10)의 표면 영상을 분석하여 고반사 물체인 피검사체(10)의 평탄 정도를 검출하는 제어를 수행한다.

도 9는 동축조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 동축조명검사는 광원을 촬영 방향과 동축에서 조사하도록 하는 것에 의해 간섭 무늬 등을 형성하여 평탄도가 높은 표면에 대한 굴곡 등의 표면 결함을 검출할 수 있도록 하는 검사이다.

상술한 동축조명검사를 위해, 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 동축조명부(100)의 동축조명광원(110)에 의한 조명광이 하프미러(120)에 의해 반사되어 촬영 방향과 동축 방향으로 피검사체(10)에 조사되도록 하고, 피검사체(10)에서 반사된 조명광이 조명광과 동일한 축에서 촬영부(500)의 카메라(510)에 직접 입사되도록 동축조명부(100)와 카메라(510)의 위치를 조절하고, 카메라(510)에 의해 촬영된 피검사체(10)의 표면 영상을 분석하여 결함을 검출하도록 하는 제어를 수행한다.

도 10은 후방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 후방조명검사는 물체의 뒤쪽에서 피검사체(10)를 조명하는 방식으로 물체의 배경의 최대 대비를 제공하여 물체의 에지(edge) 또는 홀(hole)의 지수측정에 적용되는 검사이다.

상술한 후방조명검사를 위해, 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 피검사체(10)의 배면에서 후방조명부(300)에 의해 조명광이 피검사체(10)에 조사되도록 한 후, 피검사체(10)를 투과한 조명광이 촬영부(500)의 카메라(510)에 입사되도록 후방조명부(300)와 상기 촬영부(500)의 위치 제어를 수행하고, 카메라(510)에 의해 촬영된 피검사체(10)의 표면 영상을 분석하여 표면 결함을 검출하도록 하는 제어를 수행한다.

도 11은 확산전방조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 확산전방조명검사는 피검사체(10)의 검사 대상 면의 모든 방향에서 부드럽고 균일한 조명을 수행하여 그림자를 최소화하여 피검사체(10)의 표면을 평가할 수 있도록 하는 검사이다.

상술한 확산전방조명검사의 수행을 위해 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 경사조명부(200)의 하나 이상의 경사조명광원(210)을 피검사체(10)의 주위에 다수 배치시켜, 피검사체에 대하여 경사 방향으로 확산되는 조명광을 조사한 후, 조명방향과 무관한 방향에서 카메라(510)를 이용하여 피검사체(10)의 검사 대상 표면을 촬영한 후, 촬영된 피검사체 영상을 분석하여 피검사체(10)의 표면 상태를 출력하도록 하는 제어를 수행한다.

도 12는 구조조명검사 시의 촬영부(500)와 조명부(20)의 위치 상태를 나타내는 도면이다.

상기 구조조명검사는 레이저 혹은 광섬유 선 조명과 같은 선광원을 물체에 조사하여 물체의 3차원 특성을 간접적으로 측정하는 검사이다.

상기 구조조명검사의 수행을 위해 경사조명부(200)의 경사조명광원(210)들은 레이저 또는 광섬유에 의한 선조명을 수행하는 선광원으로 구성된다. 그리고 상기 표면검사장치제어부(800)는, 도 12와 같이, 피검사체(10)에 선 조명의 조명광을 조사하면서 피검사체(10)의 검사대상면을 카메라(510)로 촬영하고, 촬영된 피검사체 표면 영상을 분석하여 피검사체(10) 표면의 3차원 구조를 출력하도록 하는 제어를 수행한다.

상술한 본 발명의 실시예에 같이, 본 발명의 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치는 피검사체(10)에 대하여 명시야조명(bright field light), 암시야조명(dark field light), 경사전방조명(oblique front light), 방향성전방조명(directional front light), 돔조명(dome light), 동축조명(co-axial illumination), 후방조명(back light), 확산전방조명(diffusion front light), 구조조명(structured lighting) 등의 하이브리드조명을 수행할 수 있도록 하는 것에 의해, 하나의 표면검사 장치를 이용하여 피검사체의 표면에 대한 명시야조명검사, 암시야조명검사, 경사전방조명검사, 방향성전방조명검사, 돔조명검사, 동축조명검사, 후방조명검사, 확산전방조명검사, 구조조명검사 등의 표면 검사를 수행할 수 있도록 한다.

1: 하이브리드조명표면 검사 장치 10: 피검사체
20: 조명부 100: 동축조명부
110: 동축조명광원 120: 하프미러
200: 경사조명부 210: 경사조명광원
220: 경사조명광원지지대 230: 경사조명광원지지대회전기
300: 후방조명부 310: 후방조명광원
400: 돔조명부 410: 돔조명부광원
420: 돔 421: 돔개구
500: 촬영부 510: 카메라
520: 카메라이송지지대 530: 카메라이송지지대회전기
600: 프레임그레버부 700: 스테이지제어부
800: 표면검사장치제어부 900: 스테이지부
910: 피검사체홀더 920: 스테이지

Claims

스테이지부에 장착된 피검사체에 대하여 동축조명을 수행하는 동축조명부, 상기 피검사체를 중심으로 회동 가능하게 장착되어 상기 피검사체에 경사조명을 수행하는 경사조명부, 피검사체의 촬영부와 대향하는 반대측면을 조사하는 후방조명부 또는 상부에 돔개구부가 형성된 돔의 내부에서 피검사체에 돔조명을 수행하는 돔조명부 중 하나 이상을 포함하는 조명부;
상기 피검사체를 중심으로 회전 가능하게 장착되어 상기 조명부에 의해 조사된 하이브리드 조명에 의한 하이브리드조명표면검사를 위해 상기 피검사체를 촬영하는 촬영부; 및
상기 피검사체에 대한 하이브리드조명표면검사를 제어하는 표면검사장치제어부;를 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는
상기 동축조명부 또는 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 조명광이 조사된 후 상기 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 명시야조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 동축조명부 또는 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 조사된 후 반사된 조명광의 영역 밖에서 상기 피검사체를 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 피검사체의 표면을 검사하는 암시야조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 경사조명부에 의해 상기 피검사체를 중심으로 대칭을 이루는 경사 방향의 다수의 경사조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 경사전방조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 경사조명부에 의해 상기 피검사체에 경사 방향의 조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 방향성전방조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 돔조명부에 의해 상기 피검사체에 조명광이 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 피검사체의 검사 대상면에 대향하여 배치되는 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 돔조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 동축조명부에 의한 조명광이 하프미러에 의해 상기 피검사체에 조사된 후, 피검사체에서 반사된 조명광이 상기 촬영부에 직접 입사되도록 상기 동축조명부에 의한 조명과 상기 촬영부로 입사되는 반사광이 동일한 축에 위치되도록 하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 동축조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 후방조명부에 의해 상기 피검사체의 배면에서 조명광이 조사된 후, 피검사체를 투과한 조명광이 상기 촬영부에 입사되도록 상기 후방조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 후방조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 경사조명부의 하나 이상의 경사조명광원에 의해 상기 피검사체에 대하여 경사 방향으로 확산되는 조명광이 조사된 후, 상기 촬영부가 상기 피검사체를 촬영하도록 상기 경사조명부와 상기 촬영부의 위치를 조절하여 상기 피검사체의 표면을 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 표면을 검사하는 확산전방조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 표면검사장치제어부는,
상기 경사조명부는 레이저 또는 광섬유에 의한 선조명을 수행하도록 구성되어, 상기 피검사체에 선 조명의 조명광을 조사하면서 상기 피검사체를 촬영한 후, 촬영된 표면 영상을 분석하여 상기 피검사체의 3차원 특성을 검사하는 구조조명검사;를 수행하도록 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 동축조명부는,
상기 피검사체의 검사를 위한 동축조명광을 조사하는 동축조명광원; 및
상기 동축조명광원의 빛을 상기 피검사체의 검사 대상면으로 반사시킨 후, 상기 피검사체에서 반사된 동축조명광이 상기 촬영부로 입사되도록 투과시키는 하프미러;를 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 경사조명부는
상기 피검사체의 검사 대상 표면에 대하여 경상 방향의 경사조명을 수행하는 하나 이상의 경사조명광원;
상기 각각의 경사조명광원을 상기 피검사체를 중심으로 회전시키도록 지지하는 하나 이상의 경사조명광원지지대; 및
상기 각각의 경사조명광원을 상기 피검사체를 중심으로 회전시키도록 상기 경사조명광원지지대를 회전시키는 경사조명광원지지대회전기;를 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 돔조명부는,
상부에 돔개구부가 형성된 돔; 및
상기 돔의 내측면에서 상기 피검사체에 돔조명을 수행하도록 방사상으로 배치되는 다수의 돔조명광원;을 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 촬영부는,
상기 피검사체를 촬영하는 카메라;
상기 카메라를 상기 피검사체를 중심으로 회전시키고, 상기 피검사체와의 거리 조절 가능하게 이송시키도록 상기 카메라를 지지하는 카메라이송지지대; 및
상기 카메라이송지지대를 회전 가능하게 지지하며 회전시키는 카메라이송지지대회전기;를 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 촬영부의 아날로그 촬영 신호를 디지털로 변환하여 상기 표면검사장치제어부로 전송하도록 상기 촬영부와 상기 표면검사장치제어부 사이에서 촬영된 영상데이터의 송신을 매개하는 프레임그래버;를 더 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 스테이지부는,
상기 피검사체를 고정시키는 피검사체홀더; 및
상기 피검사체홀더를 지지하며 피검사체의 위치를 이동시키도록 위치 이동되는 스테이지;를 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스테이지부에 장착된 상기 피검사체를 검사 위치에 위치되도록 상기 스테이지부의 구동을 제어하는 스테이지제어부;를 더 포함하여 구성되는 하이브리드 조명 기반 표면 검사 장치.