KR20190027042A - 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템 - Google Patents

검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Dark Field 조명계(경사 확산 조명)와 Silt 조명계(슬릿 조명) 2개의 Strobe 조명이 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라를 사용하여 Even, Odd 방식으로 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상, 다시 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상이 반복하여 촬영하여 영상을 취득하며, 상기 조건으로 검사대상체 표면의 파티클(Particle), 스크래치(Scratch), 스트레인(Stain), Mura 등의 표면 불량을 검사하는, 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템에 관한 것이다.

Description

검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템{Dual line optics inspection system for surface inspection of flexible device}
본 발명은 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명1과 조명2를 적용하되 2개의 Strobe 조명과 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라를 사용하여 Even, Odd 방식으로 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상, 다시 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상이 반복하여 촬영함으로써 조합된 영상(이미지)을 취득하며, 상기 조건으로 검사대상체 표면의 파티클(Particle), 스크래치(Scratch), 스트레인(Stain), Mura 등의 표면 불량을 검사하기 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템에 관한 것이다.
PC 기반의 머신 비전 검사 시스템은 광학 조명, 카메라, 카메라 인터페이스(Frame Grabber, Gigabit Ethernet(GigE), IEEE1394, 카메라 링크, USB 3.0), 컴퓨터에 탑재되는 비전 영상처리를 위한 비전 검사 시스템, 비전 검사 영상처리 소프트웨어에 의한 획득된 이미지의 검사를 위한 영상 처리(image processing)를 통해 제품 표면의 이물, 스크래치, 패턴 오류를 검출한다.
비전 검사 영상 처리 소프트웨어는 이미지 획득(frame grabbing)/이미지 처리(imgae processing)/특징 추출(feature extraction)/결함 검출과 제어 기능을 제공하며, 멀티 카메라를 구비하는 Line scan camera 또는 Area scan camera과 연동된 컴퓨터의 비전 검사 시스템을 사용하여 제품 표면 결함을 검사하여 영상 처리(image processing)와 결함 검출 알고리즘을 가진 소프트웨어에 의해 정상 이미지와 검사 이미지의 특징값을 비교하여 이물질, 스크래치, 패턴 오류, 찍힘성 결함을 검출하고 결함 위치를 측정하여 제품 불량을 검출한다.
최근, 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), Non Pattern PCB Panel, Lamination 투명 Film, 광학 Film 등의 Flexible한 제품들은 표면 Particle, stain, Mura 등의 불량도 존재하지만 찍힘, 솟음, 눌림등의 요철 불량도 함께 야기된다.
그러나, 불량을 검사하기 위해서는 다수의 조명이 필요로 하며, 이에 따른 검사장비의 원가상승, 검사시간 상승 문제가 발생된다.
종래의 경우 조명1과 조명2가 합쳐서 카메라로 이미지를 획득하고 이를 다시 조명1과 조명2에 해당하는 영상으로 분리하는 경우, 이를 소프트웨어로 분리하므로 분리시에 노이즈가 발생하며, 이를 통해 결함을 검출하는 경우 정확한 결합검출이 어려운 문제가 있었다.
또한 종래의 다른 문제점으로 복수의 조명을 사용하는 경우 먼저 조명1에 대한 이미지를 획득하고, 이후에 조명2에 대한 이미지를 획득하므로, 이경우 조명1과 조명2에 대한 이미지를 명확히 분리할 수 있으나, 먼저 조명1에 대한 이미지를 획득하고 다시 초기 위치로 다시 되돌아와 조명2에 대한 영상을 얻어야 하므로 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
특허 등록번호 10-17726730000 (등록일자 2017년 08월 23일), "멀티 광학 모듈 비전 검사 시스템", 주식회사 에이피에스
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 조명1과 조명2인 2개의 조명을 온/오프로 진행하면서 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라를 사용하여 Even, Odd 방식으로 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상, 다시 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상이 반복하여 촬영하여 영상을 취득하며, 불량을 검출하기 위해 상기 취득한 이미지로부터 조명1에 대한 이미지와 조명2에 대한 이미지를 각각 분리하는 듀얼 라인 광학 검사 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 복수의 조명을 사용하여 검사대상체(100)를 측정하는 검사장치에 있어서, 복수의 렌즈와 카메라를 구비하는 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라를 구비하는 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라(400);와 상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명1(200);과 상기 조명1과 다른 위치에서 상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명2(300):과 상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 각각의 카메라와 연결되며, 상기 조명1과 상기 조명2와 각각 연결되며, 상기 카메라의 셔터와 상기 조명1과 조명2를 온/오프시키는 신호를 전달하는 트리거 싱크 모듈(500);과 상기 카메라에서 획득한 이미지를 이미지 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하는 영상처리모듈(600);과 상기 검사대상체를 이송하는 이송테이블(90);과 상기 이송테이블의 모터(630)를 구동하는 구동드라이버(620);와 상기 트리거 싱크 모듈(500)과 상기 구동드라이버(620)을 제어하는 제어부(610);으로 이루어져, 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 듀얼 라인 스캔 카메라는 고정된 위치에 구비되고, 상기 검사 대상체들이 놓인 테이블에는 이동량을 검출하는 센서(640);가 더 구비되며, 상기 조명1과 상기 조명2 및 상기 테이블과 상기 카메라를 동기시켜 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 상기 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라로 형성된 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라에서 상기 제1 라인스캔 카메라의 라인폭 L1과 제2 라인스캔 카메라의 라인폭을 L2라 할 때 상기 L1 과 L2 는 L 로서 동일하며, 서로 인접하여 배치되고, 상기 듀얼 라인 스캔 카메라(400)를 통해 이미지를 획득할 때 상기 조명1(200)과 조명2(300)와 검사 대상체들이 놓인 이송테이블(90)에는 이동량과 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하되 상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 이송하며 이때 스텝단위의 이동량을 상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 라인폭 L에 캡처되는 만큼인 한스텝씩 이동하면서 이동 할때마다 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하고, 상기 한스텝씩 이동할 때 조명의 온/오프상태는 상기 트리거 싱크 모듈(500)을 통해 제어하되 이동하는 순서가 Even(짝수) 인 경우 조명1은 온상태이고, 조명2는 오프상태로 제어하여 영상을 획득하고, 이동하는 순서가 Odd(홀수)인 경우는 조명1은 오프상태이고, 조명2는 온상태로 제어하여 영상을 획득함에 따라 상기 한스텝씩 이동하면서 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지에서 상기 한스텝씩 이동하는 순서가 Even 일때 조명1을 통해 얻은 이미지를 분리하여 조명1에 대한 이미지를 획득하고, Odd 일때 조명1을 통해 얻은 이미지를 분리하여 조명1에 대한 이미지를 획득하여, 측정하고자 하는 영역을 1회 스캔하여 영상을 획득하여 2개의 조명에 대한 영상을 획득하여 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 한스텝 이동하기 전에 조명1 및 조명2를 오프한 상태에서 첫 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명2를 오프하고, 두 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명1를 오프하며, 세 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명2를 오프하며, 네 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명1를 오프하는 과정을 측정하고자 하는 영역이 끝날때까지 반복함에 따라 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 동축조명(Bright Field)이고 조명2는 경사조명(Dark Field)을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 동축조명과 경사조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 동축조명에 대한 이미지와 경사조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 청색(Blue)조명이고 조명2는 적색(Red)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 청색조명과 적색조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 청색조명에 대한 이미지와 적색조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 백색(White)조명이고 조명2는 슬릿(Slit)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 백색조명과 슬릿조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 백색조명에 대한 이미지와 슬릿조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 검사대상체의 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템을 이용하여 조명1과 조명2를 통해 1회의 스캐닝을 통해 얻은 이미지를 단순한 이미지 프로세싱을 통해 조명1과 조명2의 이미지로 분리하되 어떠한 노이즈도 없이 간단히 분리하고 이를 통해 결함을 검출함으로써 간단하고 빠르게 각 조명에 대한 이미지를 획득하는 효과가 있다.
또한 상기 조명1과 조명2의 조합을 필요에 따라 어떠한 조합도 가능하므로 간단하고 빠르게 다양한 조명들의 조합을 통해 얻은 이미지를 통해 효율적으로 결함을 검출하는 효과가 있다.
즉 조명1은 백색(White)조명이고 조명2는 슬릿(Slit)조명으로 조합할 수 있으며, 조명1은 청색(Blue)조명이고 조명2는 적색(Red)조명으로 조합할 수 있고, 조명1은 동축조명(Bright Field)이고 조명2는 경사조명(Dark Field)로 조합할 수 있다.
또한 조명1을 Dark Field 조명계(경사 확산 조명)로 적용하고 조명2를 Silt 조명(슬릿 조명)을 사용하여 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라를 사용하여 Even, Odd 방식으로 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상, 다시 첫번째 조명 촬상 후 두번째 조명 촬상이 반복하여 촬영하여 영상을 취득하며, 상기 조건으로 검사대상체(예로서 반도체 디바이스) 표면의 파티클(Particle), 스크래치(Scratch), 스트레인(Stain), Mura 등의 표면 불량을 검사하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 검사대상체의 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템 구성도이다.
도 2는 획득하고자 하는 영상을 도시한 것이다
도 3은 조명1과 조명2를 적용하여 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라로 획득하는 과정을 도시한 것이다.
도 4는 조명1과 조명2를 통해 획득한 통합된 이미지로부터 조명1과 조명2의 각각의 이미지를 추출한 결과를 보여주는 것이다.
도 5는 각 조명의 조합을 통해 구현하는 조명 광학계 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 검사대상체의 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템 구성도이다.
본 발명의 검사대상체 표면 검사를 위한 듀얼 라인 광학 검사 시스템은 Dark Field 조명계(경사 확산 조명)와 Silt 조명계(슬릿 조명) 2개의 Strobe 조명이 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라(Dual Line Scan Camera)를 사용하여 상기 검사대상체를 이동시키는 순서에 따라 이미지를 획득하되, 이동시키는 순서에 따라 Even 시에는 조명1을 사용하여 이미지를 획득하고 Odd 시에는 조명2를 사용하여 이미지를 획득하며, 이렇게 획득된 이미지로부터 해당 조명에 대한 이미지를 추출하여 상기 추출하여 상기 이미지를 통해 검사대상체 표면의 파티클(Particle), 스크래치(Scratch), 스트레인(Stain), Mura 등의 표면 불량을 검사한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 복수의 조명을 사용하여 검사대상체(100)를 측정하는 검사장치에 있어서, 복수의 렌즈와 카메라를 구비하는 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라를 구비하는 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라(400);와 상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명1(200);과 상기 조명1과 다른 위치에서 상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명2(300):과 상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 각각의 카메라와 연결되며, 상기 조명1과 상기 조명2와 각각 연결되며, 상기 카메라의 셔터와 상기 조명1과 조명2를 온/오프시키는 신호를 전달하는 트리거 싱크 모듈(500);과 상기 카메라에서 획득한 이미지를 이미지 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하는 영상처리모듈(600);과 상기 검사대상체를 이송하는 이송테이블(90);과 상기 이송테이블의 모터(630)를 구동하는 구동드라이버(620);와 상기 트리거 싱크 모듈(500)과 상기 구동드라이버(620)을 제어하는 제어부(610);으로 이루어져, 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출한다.
여기서 조명1과 조명2은 어떠한 조합이 되어도 상관없다. 즉 측정하고자 하는 측정대상물에서 결함을 추출하기 위해 다양한 광원의 위치, 광원의 종류, 광원의 밝기, 광원의 파장등이 필요하다면 이들 광원을 조합하여 사용함으로써 한번의 스켄으로 두개의 광원에 대한 이미지를 획득하고 상기 획득한 이미지를 처리하여 각 광원에 대한 이미지를 분리한 후 해당 이미지로 필요한 결함을 검출하는 작업을 진행한다.
또한 상기 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라로 형성된 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라에서 상기 제1 라인스캔 카메라의 라인폭 L1과 제2 라인스캔 카메라의 라인폭을 L2라 할 때 상기 L1 과 L2 는 L 로서 동일하며, 서로 인접하여 배치된다(도 2 참조).
상기 듀얼 라인 스캔 카메라(400)를 통해 이미지를 획득할 때 상기 조명1(200)과 조명2(300)와 검사 대상체들이 놓인 이송테이블(90)에는 이동량과 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하되 상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 이송하며 이때 스텝단위의 이동량을 상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 라인폭 L에 캡쳐되는 만큼인 한스텝씩 이동하면서 이동할 때마다 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하게 된다(도 3 참조).
이때 상기 한스텝씩 이동할 때 조명들의 온/오프상태는 상기 트리거 싱크 모듈(500)을 통해 제어하되 이동하는 순서가 Even(짝수)인 경우 조명1은 온(on)상태이고, 조명2는 오프(off)상태로 제어하여 영상을 획득하고, 이동하는 순서가 Odd(홀수)인 경우는 조명1은 오프(off)상태이고, 조명2는 온(on)상태로 제어하여 영상을 획득함에 따라 상기 한스텝씩 이동하면서 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 이미지를 획득하며 이후에 상기 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하게 된다.
또한 본 발명은 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지에서 상기 한스텝씩 이동하는 순서가 Even 일때 조명1을 통해 얻은 이미지를 분리하여 조명1에 대한 이미지를 획득하고, Odd 일때 조명1을 통해 얻은 이미지를 분리하여 조명1에 대한 이미지를 획득하여, 측정하고자 하는 영역을 1회 스캔하여 영상을 획득하여 2개의 조명에 대한 영상을 획득하여 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출한다.
또한 본 발명은 상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 한스텝 이동하기 전에 조명1 및 조명2를 오프한 상태에서 첫 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명2를 오프하고, 두 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명1를 오프하며, 세 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명2를 오프하며, 네 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득한 다음 조명1를 오프하는 과정을 측정하고자 하는 영역이 끝날때까지 반복함에 따라 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 진행과정을 설명한다.
도 3(a)는 측정하고자 하는 대상물이고 도 3(b)는 측정하고자 하는 대상물에 라인이 그려져 있는데 상기 라인은 상기 제1 및 제2 라인스캔 카메라의 라인폭 L에 대응된다.
따라서 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득할때 도 3(b)에 그려진 라인이 상기의 한스텝이 되며 이 간격만큼씩 이동하면서 영상을 획득하게 된다.
도 4는 테이블을 한스텝씩 이동하면 획득한 영상을 보여주고 있다. 도 4에서 L1과 L2는 동일하며 각각 제1 라인스캔 카메라의 라인폭 L1과 제2 라인스캔 카메라의 라인폭을 L2에 대응되어 획득되는 이미지의 간격이다.
여기서 A1 ~ A6은 조명1을 통해 획득한 이미지이고 B1 ~ B6는 조명2를 통해 획득된 이미지이며 이들 이미지는 A1, B1, A2, B2, A3, B3 ~~~ 순서로 한스텝씩 이동하면서 순차적으로 이미지를 얻게되며, 이러한 반복은 필요한 이미지를 획득할 때까지 진행하면 된다.
이를 좀더 설명하면, 상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 한스텝 이동하기 전에 조명1 및 조명2를 오프한 상태에서 첫 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득(도 4의 A1에 해당)한 다음 조명2를 오프하고, 두 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득(도 4의 B1에 해당)한 다음 조명1를 오프하며, 세 번째(Odd)로 이동한 다음 조명2을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득(도 4의 A2에 해당)한 다음 조명2를 오프하며, 네 번째(Even)로 이동한 다음 조명1을 온하고, 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 영상을 획득(도 4의 B2에 해당)한 다음 조명1를 오프하는 과정을 측정하고자 하는 영역이 끝날때까지 반복함에 따라 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출한다.
도 5는 상기 과정을 통해 획득된 이미지(도 5a)를 통해 조명1과 조명2에 해당하는 이미지를 추출하는 내용을 도시한 것이다.
도 5a 에서 보는 바와 같이 듀얼 라인 스캔 카메라를 통해 획득한 이미지는 조명1과 조명2가 번갈아 온/오프되면서 획득한 이미지이며 여기에서 A1, A2, A3, A4, A5, A6 를 추출하면 조명1에 대한 이미지를 얻을 수 있고, B1, B2, B3, B4, B5, B6 를 추출하면 조명21에 대한 이미지를 얻을 수 있다.
일반적으로 조명 2개를 사용하여 획득한 이미지를 동시에 획득한 다음 이를 주파수 분석법 등을 통해 각각의 조명에 대한 이미지를 추출하는 경우 노이즈등이 실려 정확한 이미지를 획득하기 어려운 상황이다.
그러나 본 발명의 기법을 이용하면 해당 조명에만 영향을 받은 이미지를 얻을 수 있어 이미지 분석에 매우 유리하다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 동축조명(Bright Field)이고 조명2는 경사조명(Dark Field)을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 동축조명과 경사조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 동축조명에 대한 이미지와 경사조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출한다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 청색(Blue)조명이고 조명2는 적색(Red)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 청색조명과 적색조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 청색조명에 대한 이미지와 적색조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출한다.
또한 본 발명은 상기 조명1은 백색(White)조명이고 조명2는 슬릿(Slit)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 백색조명과 슬릿조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 백색조명에 대한 이미지와 슬릿조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출한다.
듀얼 라인 스캔 카메라(400)는 10~40㎛ 범위의 고해상도 CCD 카메라 또는 CMOS 이미지 센서를 사용한다.
도 6는 Dark Field 조명계(경사 확산 조명)과 Slit 조명계(슬릿 조명)의 조명 광학계 구현 방식을 나타내며 조명의 형태에 따라 아래와 같이 여러가지 형태로 사용할 수 있다.
Dark Field 조명계(경사 확산 조명)은 경사 확산 조명으로 사용되는 Dark Field 조명계로써 White LED를 이용한 집광형 Bar 조명을 사용할 수 있다.
상기 Dark Field 조명계는 광축과 카메라의 광축에 따라 전반사, 경계반사 조건을 셋팅할 수 있으며 이를 통해 파티클(Particle), 스크래치(Scratch), 스트레인(Stain), Mura 등의 검사 대상체의 표면 불량을 검사할 수 있다.
Slit 조명계(슬릿 조명)는 슬릿 조명으로 사용되고, 슬릿 조명은 Bar Type 조명 앞단에 슬릿(Slit)를 추가하여 검사대상체 표면에 투영하는 형태로 사용할 수 있다. 투영된 Slit 무늬는 표면의 요철 형태에 따라 도시된 바와 같은 변형을 일으킨다. 따라서 찍힘, 눌림 등과 같은 오목한 변형은 Slit가 바깥쪽으로 벌어지고, 솟음, Bubble 등과 같은 볼록한 변형은 Slit가 안쪽으로 향하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 검사대상체(100) 200: 조명1
300: 조명2 400: 듀얼 라인 스캔 카메라
500: 트리거 싱크 모듈 600: 영상처리모
90: 이송테이블 630: 이송테이블의 모터
620: 구동드라이버 610: 제어부

Claims (6)

  1. 복수의 조명을 사용하여 검사대상체(100)를 측정하는 검사장치에 있어서
    복수의 렌즈와 카메라를 구비하는 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라를 구비하는 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라(400);
    상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명1(200);과
    상기 조명1과 다른 위치에서 상기 검사대상물에 광을 조사하는 조명2(300):과
    상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 각각의 카메라와 연결되며, 상기 조명1과 상기 조명2와 각각 연결되며, 상기 카메라의 셔터와 상기 조명1과 조명2를 온/오프시키는 신호를 전달하는 트리거 싱크 모듈(500);과
    상기 카메라에서 획득한 이미지를 이미지 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하는 영상처리모듈(600);과
    상기 검사대상체를 이송하는 이송테이블(90);과
    상기 이송테이블의 모터(630)를 구동하는 구동드라이버(620);와
    상기 트리거 싱크 모듈(500)과 상기 구동드라이버(620)을 제어하는 제어부(610);으로 이루어져
    상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 듀얼 라인 스캔 카메라는 고정된 위치에 구비되고,
    상기 검사 대상체들이 놓인 테이블에는 이동량을 검출하는 센서(640);가 더 구비되며,
    상기 조명1과 상기 조명2 및 상기 테이블과 상기 카메라를 동기시켜 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 제1 라인 스캔 카메라와 제2 라인 스캔 카메라로 형성된 1개의 듀얼 라인 스캔 카메라에서
    상기 제1 라인스캔 카메라의 라인폭 L1과 제2 라인스캔 카메라의 라인폭을 L2라 할 때
    상기 L1 과 L2 는 L 로서 동일하며, 서로 인접하여 배치되고,
    상기 듀얼 라인 스캔 카메라(400)를 통해 이미지를 획득할 때
    상기 조명1(200)과 조명2(300)와 검사 대상체들이 놓인 이송테이블(90)에는 이동량과 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하되
    상기 이송테이블(90)의 스텝단위로 이송하며 이때 스텝단위의 이동량을 상기 듀얼 라인 스캔 카메라의 라인폭 L에 캡처되는 만큼인 한스텝씩 이동하면서 이동 할때마다 카메라의 셔터를 제어하여 영상을 획득하고,
    상기 한스텝씩 이동할 때 조명의 온/오프상태는 상기 트리거 싱크 모듈(500)을 통해 제어하되 이동하는 순서가 Even(짝수) 인 경우 조명1은 온상태이고, 조명2는 오프상태로 제어하여 영상을 획득하고, 이동하는 순서가 Odd(홀수)인 경우는 조명1은 오프상태이고, 조명2는 온상태로 제어하여 영상을 획득함에 따라 상기 한스텝씩 이동하면서 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
  4. 제3항에 있어서
    상기 조명1은 동축조명(Bright Field)이고 조명2는 경사조명(Dark Field)을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 동축조명과 경사조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 동축조명에 대한 이미지와 경사조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
  5. 제3항에 있어서
    상기 조명1은 청색(Blue)조명이고 조명2는 적색(Red)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 청색조명과 적색조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 청색조명에 대한 이미지와 적색조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
  6. 제3항에 있어서
    상기 조명1은 백색(White)조명이고 조명2는 슬릿(Slit)조명을 사용하여 1회의 스캔을 통해 상기듀얼 라인 스캔 카메라에서 백색조명과 슬릿조명에 대한 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지를 이미지 처리를 통해 백색조명에 대한 이미지와 슬릿조명에 대한 이미지를 분리하여 각각 분리된 영상을 이용하여 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 듀얼 라인 스캔 카메라에서 획득한 이미지를 처리하여 각 조명에 해당하는 이미지로 분리하여 결함을 검출하는 검사장치.
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