KR20190020143A - Thickness measuring device - Google Patents

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KR20190020143A
KR20190020143A KR1020197003017A KR20197003017A KR20190020143A KR 20190020143 A KR20190020143 A KR 20190020143A KR 1020197003017 A KR1020197003017 A KR 1020197003017A KR 20197003017 A KR20197003017 A KR 20197003017A KR 20190020143 A KR20190020143 A KR 20190020143A
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배진형
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치는 대상체에 광을 조사하는 발광부, 상기 발광부에서 발생하는 빛이 모이는 렌즈부, 상기 렌즈부를 통해 모인 빛이 통과하는 격자 무늬 발생부, 상기 대상체의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부 및 상기 격자 무늬 발생부에 따라 상기 대상체의 표면에 형성되는 격자 무늬의 높이 차에 기초하여 상기 대상체의 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득하는 연산부를 포함할 수 있다.A thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light emitting unit for emitting light to a target object, a lens unit for collecting light generated from the light emitting unit, a grid pattern generating unit for passing light collected through the lens unit, And a calculation unit for obtaining a thickness of at least one of the plurality of layers of the object based on the difference in height of the lattice pattern formed on the surface of the object in accordance with the lattice pattern generating unit .

Description

두께 측정 장치Thickness measuring device

본 발명은 두께 측정 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 레진을 사용하는 광학 점착(Optical Bonding) 장비에서 커버 글래스와 패널 사이에서 충진 된 레진의 두께 및 높이 일정성을 광학적 간섭 무늬를 이용하여 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thickness measuring apparatus, and more particularly, to an apparatus for measuring thickness and height uniformity of a resin filled between a cover glass and a panel using optical interference fringing in an optical bonding apparatus using resin .

최근에 널리 사용되는 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 스마트 전자기기는 영상을 표시할 뿐만 아니라 사용자로부터 터치를 입력받는 터치스크린을 포함할 수 있다. 이 때, 터치스크린은 디스플레이 패널과 TPS 모듈의 합착 구조로 형성될 수 있다.2. Description of the Related Art Smart electronic devices such as smart phones, tablet PCs, etc., which are widely used recently, may include a touch screen that not only displays an image but also receives a touch from a user. At this time, the touch screen may be formed by a structure in which the display panel and the TPS module are attached together.

종래의 터치스크린은 디스플레이 패널과 TPS 모듈 사이에 에어 갭(Air Gap)을 포함하도록 마련되었다. 그러나 최근에는 야외 시인성을 향상시키고자 에어 갭 대신에 투명 레진(Regin)을 충진시키고 이를 자외선으로 경화시켜 디스플레이 패널과 TPS 모듈을 접합시키는 추세이다.The conventional touch screen is configured to include an air gap between the display panel and the TPS module. Recently, however, in order to improve the outdoor visibility, a transparent resin (Regin) is filled in place of the air gap, and the ultraviolet rays are cured to bond the display panel and the TPS module.

터치스크린의 제조에 레진을 사용하는 경우, 디스플레이 패널 및 TPS 모듈의 제조 공차에 의해 접합면이 비평행을 이루므로, 레진 층 두께의 균일성이 낮아질 수 있다.In the case of using a resin for manufacturing a touch screen, the uniformity of the resin layer thickness may be lowered because the bonding surfaces are not parallel to each other due to manufacturing tolerances of the display panel and the TPS module.

두께가 균일한 레진 층을 형성하기 위해서는 레진 층의 두께를 측정할 필요가 있다.In order to form a resin layer having a uniform thickness, it is necessary to measure the thickness of the resin layer.

본 발명의 일 과제는, 레이저 포인트 측정 방식보다 빠르게 대상물의 높이를 측정하는 두께 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a thickness measuring device for measuring a height of an object faster than a laser point measuring method.

본 발명의 다른 과제는, 서로 다른 대상체에 대응하는 격자 무늬를 쉽고 빠르게 생성하는 두께 측정 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a thickness measuring apparatus which can quickly and easily generate a grid pattern corresponding to different objects.

본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치는 대상체에 광을 조사하는 발광부, 상기 발광부에서 발생하는 빛이 모이는 렌즈부, 상기 렌즈부를 통해 모인 빛이 통과하는 격자 무늬 발생부, 상기 대상체의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부 및 상기 격자 무늬 발생부에 따라 상기 대상체의 표면에 형성되는 격자 무늬의 높이 차에 기초하여 상기 대상체의 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light emitting unit for emitting light to a target object, a lens unit for collecting light generated from the light emitting unit, a grid pattern generating unit for passing light collected through the lens unit, And a calculation unit for obtaining a thickness of at least one of the plurality of layers of the object based on the difference in height of the lattice pattern formed on the surface of the object in accordance with the lattice pattern generating unit .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치의 연산부는, 상기 복수의 수광 위치 중 인접하는 두 개의 거리 차이를 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 복수의 층 중 어느 하나의 두께를 획득하는 것을 특징으로 한다.The calculation unit of the thickness measuring apparatus according to the embodiment of the present invention can acquire the thickness of any one of a plurality of layers constituting the object by using the difference between two adjacent ones of the plurality of light receiving positions .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치의 연산부는, 상기 발광부에서 조사된 광이 상기 대상체 표면에 입사될 때의 입사각을 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층 중 어느 하나의 층의 두께를 획득하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculation unit of the thickness measurement apparatus according to the embodiment of the present invention may be configured such that an incident angle of the light emitted from the light emitting unit to the surface of the object is used to calculate the thickness of one of the layers constituting the object, And obtaining the thickness of the second layer.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치의 연산부는, 상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층의 굴절률을 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층 중 어느 하나의 층의 두께를 획득하는 것을 특징으로 한다.The calculation unit of the thickness measuring apparatus according to the embodiment of the present invention may be configured to obtain the thickness of any one of the layers constituting the object by using the refractive index of at least one layer constituting the object .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치는 상기 연산부에 의해 획득된 상기 대상체의 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a display unit for displaying a thickness of at least one of a plurality of layers of the object obtained by the calculating unit.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 두께 측정 장치의 디스플레이부는 상기 연산부에 의해 획득된 두께를 등고선으로 표시하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The display unit of the thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention may include a display unit for displaying the thickness obtained by the calculating unit on a contour line.

본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따르면, 격자 무늬 패턴을 대상체의 전면에 1회 조사함으로써, 레이저 포인트 측정 방식보다 빠르게 대상물의 높이를 측정하는 두께 측정 장치를 제공하는 기술적 효과가 있다.According to one embodiment of the various embodiments of the present invention, there is a technical effect of providing a thickness measuring apparatus that measures a height of an object faster than a laser point measuring method by irradiating a grid pattern on the entire surface of the object once.

본 발명의 다양한 실시 예들 중 다른 실시 예에 따르면, 장치 일부 구성요소로서 격자 무늬 발생기를 간단하게 교체할 수 있도록 함으로써 서로 다른 대상체에 대응하는 격자 무늬를 쉽고 빠르게 생성하는 두께 측정 장치를 제공하는 기술적 효과가 있다.According to another embodiment of the various embodiments of the present invention, there is provided a thickness measurement device for easily and quickly generating a plaid pattern corresponding to different objects by allowing a simple replacement of the plaid generator as a part of the device. .

도 1은 두께 측정 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 두께 측정 장치의 일 실시예에 따른 제어 블록도이다.
도 3은 두께 측정 장치의 일 실시예에 따른 변위센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 두께 측정 장치의 일 실시예에 따른 이송부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 두께 측정 장치 제어방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 내지 도 15은 본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a thickness measuring apparatus.
2 is a control block diagram according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.
3 is a view for explaining the operation of the displacement sensor according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.
FIGS. 4 and 5 are views for explaining the operation of the transport unit according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.
6 is a flowchart according to an embodiment of a method for controlling a thickness measuring apparatus.
7 to 10 are views for explaining an operation method of the thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
11 to 15 are views for explaining a method of operating the thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

도 1은 두께 측정 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다. 먼저, 도 1을 참조하여 두께측정장치의 외관을 설명한다.1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a thickness measuring apparatus. First, the appearance of the thickness measuring apparatus will be described with reference to FIG.

두께 측정 장치의 일 실시예에 따르면, 변위센서(110), 테이블(120), 이송부(130), 컴퓨터(140), 디스플레이(150), 지지부(160)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the thickness measuring device, the displacement sensor 110, the table 120, the transfer unit 130, the computer 140, the display 150, and the support unit 160 can be included.

테이블(120)은 지표면과 평행한 XY 평면상의 상면 및 하면을 가질 수 있다. 테이블(120)의 상면에는 대상체(Ob)가 놓일 수 있고, 이렇게 위치하는 대상체(Ob)에 대하여 두께측정이 이루어 질 수 있다.The table 120 may have an upper surface and a lower surface in an XY plane parallel to the surface of the earth. The object Ob can be placed on the upper surface of the table 120 and thickness measurement can be performed on the object Ob located in this way.

여기서 대상체(Ob)란 복수의 층으로 구성될 수 있다. 또한, 대상체(Ob)를 구성하는 각각의 층은 빛을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 대상체(Ob)는 터치 패널과 LCD 패널이 레진(Resin)으로 합착 되어 이루어지는 터치스크린일 수 있다. Here, the object Ob may be composed of a plurality of layers. In addition, each layer constituting the object Ob may be made of a material capable of transmitting light. For example, the object Ob may be a touch screen formed by bonding a touch panel and an LCD panel together with a resin.

이와는 달리, 대상체(Ob)는 강화유리와 옥타(OTCA; On Cell Touch AMOLED) 디스플레이가 레진으로 합착 되어 이루어지는 터치스크린일 수도 있다.Alternatively, the object Ob may be a touch screen in which tempered glass and an OTC (On Cell Touch AMOLED) display are bonded together with a resin.

변위센서(110)는 테이블(120)의 상면으로부터 이격되어 설치될 수 있다. 이를 위해 변위 센서는 지지부(160)와 연결되도록 마련될 수 있다. The displacement sensor 110 may be installed apart from the upper surface of the table 120. For this purpose, the displacement sensor may be connected to the support 160.

지지부(160)는 지표면과 수직인 Z축 방향으로 연장되어 마련될 수 있다.The support portion 160 may be provided extending in the Z-axis direction perpendicular to the surface of the earth.

변위센서(110)는 테이블(120)에 놓인 대상체(Ob)에 광을 조사할 수 있다. 또한 변위 센서는 대상체(Ob)의 복수의 층 경계 각각에서 반사되는 광을 수신할 수 있다.The displacement sensor 110 can irradiate the object Ob placed on the table 120 with light. Further, the displacement sensor can receive light reflected at each of the plurality of layer boundaries of the object Ob.

이렇게 수신된 광의 정보는 컴퓨터(140)로 전달될 수 있다. The information of the received light may be transmitted to the computer 140.

컴퓨터(140)는 수신된 광을 기초로 대상체(Ob) 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득할 수 있다. The computer 140 may obtain the thickness of at least one of the plurality of layers of the object Ob based on the received light.

디스플레이(150)는 컴퓨터(140)에서 획득한 두께를 표시하여 사용자에게 알려 줄 수 있다.The display 150 may display the thickness acquired by the computer 140 to inform the user.

컴퓨터(140)는 연산부(141) 및 제어부(142)를 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술하도록 한다.The computer 140 may include an operation unit 141 and a control unit 142, which will be described later.

테이블(120)의 상면에 대향하여 하면이 마련될 수 있는데, 테이블(120)의 하면에는 이송부(130)가 결합될 수 있다. 이송부(130)는, 대상체(Ob)를 원하는 위치로 이송시키도록, 테이블(120)을 이동시킬 수 있다.The lower surface of the table 120 may be provided with a lower surface facing the upper surface of the table 120. The lower surface of the table 120 may have the transfer unit 130 coupled thereto. The transfer unit 130 can move the table 120 to transfer the object Ob to a desired position.

구체적으로 이송부(130)는 대상체(Ob)의 복수의 층이 적층되는 방향인 제 1 방향으로 대상체(Ob)가 이송되도록, 테이블(120)을 이동시키는 제 1 이송부(131), 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 대상체(Ob)가 이송되도록, 테이블(120)을 이동시키는 제 2 이송부(132) 및 제 1 방향 및 제 2 방향에 수직인 제 3 방향으로 대상체(Ob)가 이송되도록, 테이블(120)을 이동시키는 제 3 이송부(133)를 포함할 수 있다. Specifically, the transfer unit 130 includes a first transfer unit 131 for moving the table 120 so that the object Ob is transferred in a first direction in which a plurality of layers of the object Ob are stacked, A second conveying part 132 for moving the table 120 and a second conveying part 132 for conveying the object Ob in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction so that the object Ob is conveyed in the second direction, And a third transfer unit 133 for moving the table 120. [

이 때, 제 1 방향은 Z축 방향, 제 2 방향은 Y축 방향, 제 3 방향은 X축 방향일 수 있다.In this case, the first direction may be the Z axis direction, the second direction may be the Y axis direction, and the third direction may be the X axis direction.

도 2는 두께 측정 장치의 일 실시예에 따른 제어 블록도이다.2 is a control block diagram according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.

대상체(Ob)의 각 층의 두께를 측정하는 두께측정장치의 일 실시예에 따르면, 복수의 층으로 구성된 대상체(Ob)에 광을 조사하는 발광부(111) 및 대상체(Ob)의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부(112)를 포함하는 변위센서(110), 수광부(112)의 복수의 수광 위치를 기초로 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득하는 연산부(141), 획득한 적어도 하나의 층의 두께를 표시하는 디스플레이(150) 및 두께측정장치의 동작 전반을 제어하는 제어부(142)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the thickness measuring apparatus for measuring the thickness of each layer of the object Ob, a light emitting unit 111 for emitting light to a target object Ob composed of a plurality of layers and a plurality of layers A displacement sensor 110 including a light receiving unit 112 for receiving light reflected from a boundary, an operation unit 141 for obtaining a thickness of at least one of a plurality of layers based on a plurality of light receiving positions of the light receiving unit 112, A display 150 indicating the thickness of at least one layer, and a controller 142 controlling overall operation of the thickness measuring apparatus.

변위센서(110)는 대상체(Ob)의 복수의 층의 두께에 대한 정보를 포함하는 광을 수신할 수 있다. 구체적으로 변위센서(110)는 발광부(111)를 통해 대상체(Ob)에 광을 조사하고, 수신부를 통해 대상체(Ob)의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신할 수 있다. The displacement sensor 110 may receive light including information on the thicknesses of a plurality of layers of the object Ob. Specifically, the displacement sensor 110 can emit light to the object Ob through the light emitting unit 111 and receive light reflected from a plurality of interlayer boundaries of the object Ob through the receiving unit.

이 때, 수신부가 수신하는 광은 대상체(Ob)의 복수의 층에 대한 두께 정보를 포함할 수 있다.At this time, the light received by the receiving unit may include thickness information for a plurality of layers of the object Ob.

도 3은 두께측정장치의 일 실시예에 따른 변위센서(110)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the operation of the displacement sensor 110 according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.

화살표는 광의 경로를 의미할 수 있다. The arrows may indicate the path of the light.

또한, 대상체(Ob)는 굴절률 n1의 제 1 층(Ob1), 및 굴절률 n2의 제 2 층(Ob2)으로 구성된 것을 전제로 설명한다.It is assumed that the object Ob is composed of a first layer Ob1 having a refractive index n1 and a second layer Ob2 having a refractive index n2.

도 3과 같이, 변위센서(110)의 발광부(111)는 대상체(Ob)로 광을 조사할 수 있다. As shown in FIG. 3, the light emitting portion 111 of the displacement sensor 110 can irradiate light to the object Ob.

조사된 광은 대상체(Ob) 표면입사될 때 미리 정해진 입사각을 가질 수 있다. 도 3의 경우 조사된 광의 대상체(Ob)에 대한 입사각은 θ0　일 수 있다.The irradiated light may have a predetermined incident angle when the surface of the object Ob is incident. 3, the incident angle of the irradiated light to the object Ob may be θ0.

입사각 θ0으로 대상체(Ob)에 도달한 광의 일부는 반사되어 수광부(112)의 제 1 수광 위치(①)에서 수신될 수 있다. 이 때, 제 1 수광 위치(①)란, 수광부(112)가 대상체(Ob) 표면에서 반사된 광을 수신한 영역 중 가장 많은 광을 수신한 위치를 의미할 수 있다.A part of light reaching the object Ob at the incident angle? 0 can be reflected and received at the first light receiving position (1) of the light receiving unit 112. In this case, the first light receiving position (1) may mean a position at which the light receiving unit 112 has received the largest amount of light among the areas that have received the light reflected from the surface of the object Ob.

이와는 달리 입사각 θ0으로 대상체(Ob)에 도달한 광의 일부는 대상체(Ob)의 제 1 층(Ob1)을 투과할 수 있다.A part of the light reaching the object Ob at the incident angle? 0 can pass through the first layer Ob1 of the object Ob.

대상체(Ob)의 제 1 층(Ob1)은 굴절률이 n1　이므로, 광의 진행경로가 이에 대응하여 변경될 수 있다. 그 결과 광은 굴절각 θ1으로 제 1 층(Ob1)을 진행할 수 있다.Since the refractive index of the first layer Ob1 of the object Ob is n1, the path of light can be changed correspondingly. As a result, the light can travel through the first layer Ob1 at the refraction angle [theta] 1.

굴절각 θ1을 가지고 제 1 층(Ob1)을 진행하는 광의 일부는 제 1 층(Ob1)과 제 2 층(Ob2)의 경계에서 반사되어 수광부(112)의 제 2 수광 위치(②)에서 수신될 수 있다. A part of the light traveling through the first layer Ob1 with the refraction angle? 1 is reflected at the boundary between the first layer Ob1 and the second layer Ob2 and can be received at the second light receiving position (2) of the light receiving section 112 have.

이 때, 제 2 수광 위치(②)란, 수광부(112)가 제 1층과 제 2 층(Ob2)의 경계에서 반사된 광을 수신한 영역 중 가장 많은 광을 수신한 위치를 의미할 수 있다.In this case, the second light receiving position (2) may mean the position where the light receiving unit 112 has received the largest amount of light among the areas receiving the light reflected at the boundary between the first layer and the second layer Ob2 .

또한, 굴절각 θ1을 가지고 제 1 층(Ob1)을 진행하는 광의 일부는 대상체(Ob)의 제 2 층(Ob2)을 투과할 수 있다. 이 때, 대상체(Ob)의 제 2 층(Ob2)은 굴절률이 n2　이므로, 광의 진행경로가 이에 대응하여 변경될 수 있다. Further, a part of the light traveling along the first layer Ob1 with the refraction angle [theta] 1 can pass through the second layer Ob2 of the object Ob. At this time, since the refractive index of the second layer Ob2 of the object Ob is n2, the path of light can be changed correspondingly.

그 결과 광은 굴절각 θ2을 가지고 제 2 층(Ob2)을 진행할 수 있다.As a result, the light can travel on the second layer Ob2 with the refraction angle [theta] 2.

한편, 굴절각 θ2을 가지고 제 2 층(Ob2)을 진행하는 광은 제 2 층(Ob2)의 경계에서 반사되어 수광부(112)의 제3 수광 위치(③)에서 수신될 수 있다. On the other hand, the light traveling in the second layer Ob2 with the refraction angle [theta] 2 can be reflected at the boundary of the second layer Ob2 and received at the third light receiving position (3) of the light receiving section 112. [

이 때, 제 3 수광 위치(③)란, 수광부(112)가 제 2 층(Ob2)의 경계에서 반사된 광을 수신한 영역 중 가장 많은 광을 수신한 위치를 의미할 수 있다.In this case, the third light receiving position (3) may mean the position where the light receiving unit 112 has received the largest amount of light among the areas that have received the light reflected at the boundary of the second layer Ob2.

이처럼 변위센서(110)는 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 서로 다른 수광 위치에서 수신할 수 있다. 후술할 연산부(141)에서는 수광 위치의 차이를 이용하여 대상체(Ob)의 복수의 층의 두께를 획득할 수 있다.Thus, the displacement sensor 110 can receive light reflected from a plurality of interlayer boundaries at different light receiving positions. The calculating unit 141, which will be described later, can obtain the thicknesses of the plurality of layers of the object Ob using the difference of the light receiving positions.

다시 도 2를 참조하면, 연산부(141)는 변위센서(110)로부터 복수의 수광 위치를 전달받을 수 있다. 연산부(141)는 전달받은 복수의 수광 위치를 기초로 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the operation unit 141 can receive a plurality of light receiving positions from the displacement sensor 110. The calculating unit 141 can obtain the thickness of at least one of the plurality of layers based on the received light receiving positions.

구체적으로 연산부(141)는 스넬의 법칙(Snell's Law)를 이용하여 대상체(Ob)의 복수의 층의 두께를 획득할 수 있다.Specifically, the computing unit 141 can obtain the thicknesses of the plurality of layers of the object Ob using the Snell's Law.

굴절률이 다른 2개의 등방, 비전도성 매질의 경계에서 빛이 굴절할 때 입사광과 굴절광의 방향 사이에 스넬의 법칙이 성립한다. Snell's law is established between the direction of the incident light and the refracted light when the light is refracted at the boundary of two isotropic and nonconductive media with different refractive indices.

구체적으로, 도 3의 경우 수학식 1을 따른다.Specifically, in the case of FIG. 3, Equation 1 is followed.

[수학식 1][Equation 1]

sinθ0 = n1sinθ1 = n2sinθ2 sinθ 0 = n 1 sinθ 1 = n 2 sinθ 2

수학식 1을 이용하면, 굴절각 θ1, 및 θ2 를 구할 수 있다. 즉, 발광부(111)에서 조사된 광이 대상체(Ob) 표면에 입사될 때의 입사각 θ0 와 두께를 구하고자 하는 층의 굴절률을 이용하면, 해당 층에 의한 굴절각을 획득할 수 있다.Using the equation (1), the refraction angles? 1 and? 2 can be obtained. That is, by using the incident angle? 0 when the light emitted from the light emitting portion 111 is incident on the surface of the object Ob and the refractive index of the layer whose thickness is to be obtained, the refraction angle by the layer can be obtained.

이렇게 구해진 굴절각을 이용하면 굴절각에 대응하는 층의 두께를 구할 수 있다. 도 3의 경우, 굴절각 θ1　을 이용하면 제 1 층(Ob1)의 두께를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제 1 층(Ob1)의 두께는 수학식 2를 따른다.Using the refraction angle thus obtained, the thickness of the layer corresponding to the refraction angle can be obtained. In the case of FIG. 3, the thickness of the first layer Ob1 can be obtained by using the refraction angle? 1. Specifically, the thickness of the first layer Ob1 follows the formula (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

t1 = a/(2tanθ1)t 1 = a / (2 tan &thetas; 1 )

여기서, a는 제 1 수광 위치와 제 2 수광 위치의 차이를 의미할 수 있다.Here, a may mean the difference between the first light receiving position and the second light receiving position.

또한, 굴절각 θ2　를 이용하면 제 2 층(Ob2)의 두께를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제 2 층(Ob2)의 두께는 수학식 3을 따른다.Further, by using the refraction angle [theta] 2, the thickness of the second layer Ob2 can be obtained. Specifically, the thickness of the second layer Ob2 follows the formula (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

t2 = b/(2tanθ2)t 2 = b / ( 2 tan 2 )

여기서, b는 제 2 수광 위치와 제 3 수광 위치의 차이를 의미할 수 있다.Here, b may mean the difference between the second light receiving position and the third light receiving position.

이처럼 인접하는 수광 위치의 거리 차이를 이용하면 대응되는 층의 두께를 획득할 수 있다.By using the distance difference of the adjacent light receiving positions, the thickness of the corresponding layer can be obtained.

다시 도 2를 참조하면, 디스플레이(150)는 연산부(141)에서 획득한 적어도 하나의 층의 두께를 표시할 수 있다.Referring again to FIG. 2, the display 150 may display the thickness of at least one layer obtained in the calculator 141.

도 4 및 도 5는 두께 측정 장치의 일 실시예에 따른 이송부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 4 and 5 are views for explaining the operation of the transport unit according to an embodiment of the thickness measuring apparatus.

도 4 및 도 5의 경우, 대상체(Ob)는 스마트 폰의 터치 스크린일 수 있다.4 and 5, the object Ob may be a touch screen of a smart phone.

도 4의 경우 대상체(Ob)의 C위치에 대한 두께 측정이 진행될 수 있다.In the case of FIG. 4, thickness measurement for the C position of the object Ob may proceed.

C위치에 대한 두께 측정이 종료된 후, 대상체(Ob)의 미리 정해진 위치에 광이 입사되도록, 이송부(130)는 테이블(120)을 이송시킬 수 있다. After the thickness measurement for the C position is completed, the transfer unit 130 can transfer the table 120 so that light is incident on a predetermined position of the object Ob.

도 5의 경우, 미리 정해진 위치 D로 광이 입사되도록, 제 3 이송부(133)는 테이블(120)을 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 5, the third transfer unit 133 can move the table 120 in the X-axis direction so that light is incident on the predetermined position D.

그 결과 대상체(Ob)가 X축 방향으로 이송되고, 두께 측정 장치는 대상체(Ob)의 D위치에 대한 두께를 측정할 수 있다.As a result, the object Ob is transported in the X-axis direction, and the thickness measuring apparatus can measure the thickness of the object Ob with respect to the D position.

도 4 및 도 5에서는 제 1 이송부(131)에 의해 테이블(120)이 X축 방향으로 이동되는 경우만을 예시하였으나, 제 2 이송부(132)에 의해 테이블(120)이 Y축 방향으로 이동되는 것도 가능하고, 이와는 달리 제 3 이송부(133)에 의해 테이블(120)이 Z축 방향으로 이동되는 것도 가능할 수 있다.4 and 5 illustrate only the case where the table 120 is moved in the X-axis direction by the first transfer unit 131, but the table 120 may be moved in the Y-axis direction by the second transfer unit 132 Alternatively, it is also possible that the table 120 is moved in the Z-axis direction by the third transfer unit 133. [

이와 같이, 이송부(130)에 의해 대상체(Ob)의 복수의 위치에서의 적어도 하나의 층의 두께가 측정되면, 디스플레이(150)는 대상체(Ob)의 위치 변화에 따른 적어도 하나의 층의 두께를 표시할 수 있다.As described above, when the thickness of at least one layer at a plurality of positions of the object Ob is measured by the transferring unit 130, the display 150 displays the thickness of at least one layer according to the positional change of the object Ob Can be displayed.

구체적으로 디스플레이(150)는 등고선으로 적어도 하나의 층의 두께를 표시할 수 있다.Specifically, the display 150 may display the thickness of at least one layer in contour lines.

도 6은 두께 측정 장치 제어방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.6 is a flowchart according to an embodiment of a method for controlling a thickness measuring apparatus.

먼저, 대상체(Ob)로 광을 조사할 수 있다. 이 때, 대상체(Ob)는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 각각의 층은 빛을 투과시킬 수 있는 재질로 이루어 질 수 있다.First, light can be irradiated to the object Ob. At this time, the object Ob may be composed of a plurality of layers, and each layer may be made of a material capable of transmitting light.

다음으로, 대상체(Ob)의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신할 수 있다. 이 때, 광을 반사시키는 층에 따라 수광 위치가 달라질 수 있다.Next, light reflected from a plurality of interlayer boundaries of the object Ob can be received. At this time, the light receiving position may vary depending on the layer that reflects the light.

수광 위치는 광을 반사시킨 층의 두께 정보를 포함할 수 있다.The light receiving position may include thickness information of the layer reflecting the light.

반사되는 광을 수신한 후, 수광 위치의 거리 차이를 획득할 수 있다. 구체적으로, 인접한 수광 위치간의 거리를 획득할 수 있다.After receiving the reflected light, the distance difference of the light receiving position can be obtained. Specifically, the distance between adjacent light receiving positions can be obtained.

획득한 수광 위치간의 거리를 기초로 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득할 수 있다. 적어도 하나의 층의 두께를 획득하는 과정은 수학식 1, 수학식 2, 및 수학식 3에 의할 수 있다.The thickness of at least one of the plurality of layers can be obtained based on the distance between the obtained light receiving positions. The process of obtaining the thickness of at least one layer can be expressed by Equations (1), (2), and (3).

마지막으로, 획득한 적어도 하나의 층의 두께를 표시하여 사용자에게 두께 정보를 제공할 수 있다.Finally, the thickness of at least one layer obtained may be displayed to provide thickness information to the user.

이 때, 수광위치에 따른 수신된 광량을 함께 표시할 수도 있다.At this time, the received light quantity corresponding to the light receiving position may be displayed together.

대상체(Ob)의 복수의 위치에서 적어도 하나의 층의 두께를 측정하였다면, 대상체(Ob)의 위치에 따른 적어도 하나의 층의 두께 변화를 표시할 수도 있다. If the thickness of at least one layer is measured at a plurality of positions of the object Ob, the thickness variation of at least one layer depending on the position of the object Ob may be displayed.

특히, 적어도 하나의 층의 두께를 등고선 그래프로 표시할 수 있다.In particular, the thickness of at least one layer can be represented by a contour graph.

등고선 그래프를 사용하면 사용자가 등고선 그래프를 통해 두께 정보를 용이하게 인식할 수 있다.Using the contour graph, the user can easily recognize the thickness information through the contour graph.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 두께 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.FIGS. 7 to 10 are views for explaining an operation method of a thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 두께 측정 장치는 레이저(740)를 이용하여 레진(730)의 두께 및 높이를 측정할 수 있다.7, the thickness measuring apparatus according to an embodiment of the present invention can measure the thickness and height of the resin 730 using the laser 740. [

도 7의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 광학 점착에서 커버 글래스(710)와 패널(720) 사이에 레진(730)이 충진될 수 있다.7 (a) to 7 (c), the resin 730 can be filled between the cover glass 710 and the panel 720 in optical sticking.

레진(730)을 충진한 뒤에는 커버 글래스(710)를 압착하는 방식을 통해 압착이 이루어 질 수 있다.After filling the resin 730, the pressing can be performed by a method of pressing the cover glass 710.

이 때, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 두께 측정 장치의 레이저(740)를 이용하여 특정 포인트의 레진의 두께 또는 높이를 측정할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 7 (d), the thickness or the height of the resin at a specific point can be measured using the laser 740 of the thickness measuring apparatus.

즉 도 8에 도시된 바와 같이, 두께 측정 장치의 레이저(740)를 이용하여, 커버 글래스(710)로부터 반사되는 제1 레이저, 레진(730)으로부터 반사되는 제2 레이저 및 패널(720)로부터 반사되는 제3 레이저를 분리하여 측정할 수 있다.8, a laser 740 of the thickness measuring device is used to measure a first laser reflected from the cover glass 710, a second laser reflected from the resin 730, and a second laser reflected from the panel 720, The third laser can be separated and measured.

이와 같은 과정을 통해 두께 측정 장치는 레진(720)의 두께 또는 높이를 측정할 수 있다.Through this process, the thickness measuring apparatus can measure the thickness or the height of the resin 720.

또한 도 9에 도시된 바와 같이, 이와 같은 두께 측정 방식은 스마트폰 등의 액정에서 복수의 포인트(900)마다 수행될 수 있다.Also, as shown in FIG. 9, such a thickness measurement method can be performed for each of a plurality of points 900 in a liquid crystal of a smart phone or the like.

즉 도 10에 도시된 바와 같이, 두께 측정 장치의 레이저(740)를 이동시키면서 스마트폰 액정 방향으로 레이저를 주기적으로 조사시킴으로써, 스마트폰의 전체 영역의 각 포인트마다 레진의 두께 또는 높이를 측정할 수 있다.10, the thickness or height of the resin can be measured for each point of the entire area of the smartphone by periodically irradiating the laser in the direction of the smartphone liquid crystal while moving the laser 740 of the thickness measuring device have.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치는 두께를 측정하고자 하는 부분에 레이저를 조사하고, 이때 반사되는 레이저를 각각의 층별로 분리하여 측정하고자 하는 영역의 레진 두께를 계산할 수 있다.That is, in the thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, a laser is irradiated to a portion to be measured for thickness, and a laser thickness of a region to be measured can be calculated by separating the reflected laser by each layer.

이와 같은 방법은 레이저 1회 조사에 1 포인트 또는 1라인의 레진 두께만 측정이 가능하다.In this method, only one resin or one line of resin thickness can be measured in one laser irradiation.

그리고, 측정 포인트가 많은 경우에 측정 시간이 많이 걸린다.When the number of measurement points is large, the measurement time is long.

또한 이물 혹은 기포에 의해 반사 특성이 바뀌면 측정이 불가하다.Also, measurement can not be performed if the reflection characteristic is changed by foreign matter or bubbles.

그리고, 측정물의 높이가 바뀌면 레이저 촛점을 재 조정해야 하고, 전체 경향성을 파악하기 위해서 별도의 데이터 분석이 필요하다는 단점이 존재할 수 있다.If the height of the measurement object changes, the laser focus must be readjusted, and there may be a disadvantage that separate data analysis is necessary to grasp the overall tendency.

도 11 내지 도 16은 본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면들이다.11 to 16 are views for explaining an operation method of the thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 11에 도시되 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치는 카메라(1110), 렌즈(1120), 격자 무늬 발생기(1130) 및 조명(1140)으로 구성될 수 있다.11, the thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention may include a camera 1110, a lens 1120, a grid pattern generator 1130, and an illumination 1140. [

도 12에 도시된 바와 같이, 격자 무늬 발생기(1130)의 타입에 따라서 격자 무늬가 생성될 수 있는데, 제1 타입의 격자무늬(1210), 제2 타입의 격자무늬(1220), 제3 타입의 격자무늬(1230)가 생성될 수 있다. 12, a lattice pattern can be generated according to the type of the lattice pattern generator 1130, including a first type of lattice pattern 1210, a second type of lattice pattern 1220, a third type of lattice pattern 1220, A grid pattern 1230 can be generated.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 타입의 격자무늬(1210)는 세로 격자(1212) 및 가로 격자(1214)로 분리될 수 있고, 제3 타입의 격자무늬(1230)는 실선 및 점선으로 조절 가능하다.13, a first type of grid pattern 1210 can be separated into a vertical grid 1212 and a horizontal grid 1214, and a third type of grid pattern 1230 can be divided into a solid line and a dotted line .

방식은 간단하다.The method is simple.

도 14에 도시된 바와 같이, 광을 조사하면 광이 패턴 마스크(1410, 1420)를 통과하게 되고, 그 결과 패턴 마스크(1410, 1420)의 형태에 대응하여 격자무늬가 바닥면에 형성될 수 있다.As shown in Fig. 14, when light is irradiated, light passes through the pattern masks 1410 and 1420, and as a result, a lattice pattern corresponding to the pattern masks 1410 and 1420 can be formed on the bottom surface .

따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 바닥에 형성된 격자 무늬는 레진 등의 표면에 따라 곡면을 형성할 수 있고, 곡면들 사이의 높이차를 통해 레진의 높이 차를 계산할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 15, the grid pattern formed on the bottom can form a curved surface along the surface of the resin or the like, and the height difference of the resin can be calculated through the height difference between the curved surfaces.

본 발명의 제1 실시예에 의한 두께 측정 장치는 패턴을 선택적으로 사용할 수 있고, 격자 무늬는 레이저 및 LED를 사용하여 만들거나 패턴 마스트 또는 패턴 글라스를 이용하여 만들 수 있다.The thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention can selectively use a pattern, and the lattice pattern can be made using a laser and an LED, or can be made using a pattern mast or pattern glass.

두께 측정 원리는 높이가 동일한 경우 물체에 투사된 격자 무늬는 동일한 격자 무늬를 갖게 되며, 이 때 조사된 격자를 카메라에서 인식하여 격자간의 간격을 측정할 수 있다. 측정 값이 동일한 경우는 높이 혹은 두께 변화가 없다는 원리를 이용하는 것이다.The principle of the thickness measurement is that when the height is the same, the grid pattern projected on the object has the same grid pattern, and the grid can be recognized by the camera and the interval between the grid can be measured. If the measured values are the same, the principle is that there is no change in height or thickness.

만일 높이 변화가 있는 경우에 격자 무늬를 조사할 경우 격자 무늬가 왜곡될 수 있고 왜곡된 간격을 측정함으로써 높이 변화를 감지할 수 있다.If there is a change in height, the grid pattern may be distorted when the grid pattern is irradiated, and the height change can be detected by measuring the distorted spacing.

또한, 본 발명의 방식을 이용하면 카메라 영역에 들어오는 영역을 1회 영상을 획득하여 높이 및 두께를 측정할 수 있는 방식이어서 측정 대상물의 전체 면적을 빠르게 측정할 수 있는 기술적 효과가 있다.Further, according to the method of the present invention, there is a technical effect that the entire area of the measurement object can be measured quickly since the method of measuring the height and thickness by acquiring an image once in the area coming into the camera area.

나아가, 카메라 해상도와 격자 발생부의 해상도에 따라서 정밀 측정이 가능하며, 광학계를 여러 개 조합하여 동시에 측정이 가능한 장점도 있다.Furthermore, it is possible to perform precise measurement according to the resolution of the camera and the resolution of the grating portion, and it is also possible to perform measurement simultaneously by combining several optical systems.

즉, 레이저의 포인트 측정 방식에 비해서 영역 측정 개념이므로 측정 속도가 빠르고, 1회 영상을 획득하여 높이 정보를 빠르게 추출할 수 있어서 시스템 인라인(system inline)화가 가능하다.In other words, since it is an area measurement concept as compared with the point measurement method of laser, the measurement speed is fast and it is possible to acquire the image once and extract the height information quickly, thereby making system inline possible.

또한, 높이 및 두께 변화를 감지할 수 있어서 자재 변화나 제품의 품질 변동을 알 수 있으며 측정 특성 및 형상에 따라서 격자 무늬 패턴을 다르게 사용하여 원하는 영역을 집중하여 측정이 가능하다는 장점이 있다.In addition, it is possible to detect changes in height and thickness, and thus it is possible to know changes in material or quality of products, and it is advantageous in that a desired area can be concentrated by using different patterns of grating patterns depending on measurement characteristics and shapes.

상기와 같이 설명된 두께 측정 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The thickness measuring apparatus described above can be applied to the configurations and methods of the embodiments described above in a limited manner, but the embodiments may be modified so that all or some of the embodiments are selectively combined .

Claims (6)

두께 측정 장치에 있어서,
대상체에 광을 조사하는 발광부;
상기 발광부에서 발생하는 빛이 모이는 렌즈부;
상기 렌즈부를 통해 모인 빛이 통과하는 격자 무늬 발생부;
상기 대상체의 복수의 층간 경계로부터 반사되는 광을 수신하는 수광부; 및
상기 격자 무늬 발생부에 따라 상기 대상체의 표면에 형성되는 격자 무늬의 높이 차에 기초하여 상기 대상체의 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 획득하는 연산부를 포함하는,
두께 측정 장치.In a thickness measuring apparatus,
A light emitting unit for emitting light to the object;
A lens unit for collecting light generated from the light emitting unit;
A grid pattern generating unit through which light collected through the lens unit passes;
A light receiving unit that receives light reflected from a plurality of interlayer boundaries of the object; And
And a computing unit for obtaining a thickness of at least one of the plurality of layers of the object based on the height difference of the lattice pattern formed on the surface of the object in accordance with the lattice pattern generating unit.
Thickness measuring device. 제1 항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 복수의 수광 위치 중 인접하는 두 개의 거리 차이를 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 복수의 층 중 어느 하나의 두께를 획득하는,
두께 측정 장치.The method according to claim 1,
The operation unit,
Acquiring a thickness of any one of a plurality of layers constituting the object by using two adjacent distance differences among the plurality of light receiving positions,
Thickness measuring device. 제1 항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 발광부에서 조사된 광이 상기 대상체 표면에 입사될 때의 입사각을 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층 중 어느 하나의 층의 두께를 획득하는 것을 포함하는,
두께 측정 장치.The method according to claim 1,
The operation unit,
And obtaining the thickness of one of the at least one layer constituting the object by using an incident angle when the light emitted from the light emitting portion is incident on the surface of the object.
Thickness measuring device. 제1 항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층의 굴절률을 이용하여, 상기 대상체를 구성하는 하나 이상의 층 중 어느 하나의 층의 두께를 획득하는,
두께 측정 장치.The method according to claim 1,
The operation unit,
Acquiring a thickness of one of at least one layer constituting the object by using a refractive index of at least one layer constituting the object,
Thickness measuring device. 제1 항에 있어서,
상기 연산부에 의해 획득된 상기 대상체의 복수의 층 중 적어도 하나의 두께를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는,
두께 측정 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a display unit for displaying a thickness of at least one of a plurality of layers of the object obtained by the calculating unit,
Thickness measuring device. 제5 항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 연산부에 의해 획득된 두께를 등고선으로 표시하는 것을 포함하는,
두께 측정 장치.6. The method of claim 5,
The display unit includes:
And displaying the thickness obtained by the calculating section in a contour line.
Thickness measuring device.
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