KR20190085634A - 도광판의 상면 패턴 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 상면과 하면에 패턴이 형성되고 상기 상면과 하면 사이에는 투명한 재질이 막을 이루고 있는 도광판과, 상기 도광판의 상면과 직각을 이루는 가상의 수직면의 일측에 설치되는 조명장치와, 상기 수직면의 타측에 상기 조명장치와 대응되도록 구비되는 영상획득부가 구비되며, 상기 조명장치에서 상기 도광판에 조사되는 광은 광원으로부터 멀어질수록 발산하도록 조사되고, 상기 조명장치에서 조사되는 광이 상기 도광판에서 변형되어 상기 영상획득부에 입사되며, 상기 영상획득부에서 획득되는 영상은 도광판의 상면에서 반사되는 광만을 획득하는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치가 제공된다.

Description

도광판의 상면 패턴 검사 장치{Top pattern inspection device of light guide plate}

본 발명은 도광판의 상면 패턴 검사 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 도광판(Light Guide Panel) 공정에서 광학을 이용하여 패턴의 불량 및 표면 상태를 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도광판은 순수 PPMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 수지로 만들어진 투명 아크릴 패널을 말하며, 도광판의 상면에는 패턴이 형성되고, 그 하면에는 볼록부(Lenti)가 형성되며, 볼록부가 형성된 면에는 보호지가 부착된다.

또한, 종래의 도광판 검사 장치는 도광판 상면에 조명장치가 도광판 상면과 일정 각도로 배치되어 광이 도광판 상면에 대하여 일정각도로 입사되며, 영상획득부는 도광판의 상면에 대하여 일정각도로 배치된다.

이때, 조명장치는 도광판을 조사하며, 이 광이 도광판의 상면 및 하면에서 반사된다.

즉, 상기 조명장치의 광은 도광판 상면의 패턴을 따라 내부로 투과되게 되며, 투관된 광은 하부에 형성된 패턴의 영향으로 다시 상부로 반사되어 영상획득부에 취득된다.

이로 인해 하부에 형성된 이물, 스크래치가 영상획득부에 취득되어 도광판의 상, 하부 구분이 어려운 문제가 있다.

따라서 도광판 상면에 형성된 가공 패턴만 인식되기 어려우며, 하부에 형성된 패턴과 보호지의 영향을 받지 않고 도광판 상면의 패턴만 검사할 수 있는 검사 장치의 개발이 필요한 상황이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도광판 상면의 이미지만을 취득하여 도광판 상면에 형성된 패턴의 불량을 정확하게 검사할 수 있는 도광판의 상면 패턴 검사 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상면과 하면에 패턴이 형성되고 상기 상면과 하면 사이에는 투명한 재질이 막을 이루고 있는 도광판과, 상기 도광판의 상면과 직각을 이루는 가상의 수직면의 일측에 설치되는 조명장치와, 상기 수직면의 타측에 상기 조명장치와 대응되도록 구비되는 영상획득부가 구비된다.

그리고 상기 조명장치에서 상기 도광판에 조사되는 광은 광원으로부터 멀어질수록 발산하도록 조사되고, 상기 조명장치에서 조사되는 광이 상기 도광판에서 변형되어 상기 영상획득부에 입사되며, 상기 영상획득부에서 획득되는 영상은 도광판의 상면에서 반사되는 광만을 획득하는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치가 제공된다.

또한, 상기 조명장치의 광원에서 상기 도광판으로 입사되는 광에서 일부의 광은 상면에 임계각보다 작게 입사됨에 따라 상면에서 굴절되어 하면으로 입사되고 상기 입사된 광은 하면에서 반사된 후 상면을 통과하여 영상획득부로 입사된다.

그리고 상기 조명장치의 광원에 의해 입사되는 광에서 상기 일부의 광을 제외한 광은 임계각보다 큼에 따라 상기 도광판의 상면에서 전반사된 후 상기 영상획득부로 입사된다.

또한, 상기 광원에서 조사되는 광 중에서 상기 도광판의 상면에 입사되되 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하기 위한 커팅수단이 구비되어 상기 영상획득부에 입사되는 광은 도광판의 상면에서 전반사되는 광이 상기 영상획득부로 입사된다.

또한, 상기 커팅수단에 의해 차단되는 광을 광원에서 조사되는 전체 광중에서 1/3을 넘지 않도록 조명장치가 배치된다.

또한, 상기 커팅수단은 상기 조명장치와 도광판 사이에 구비되어 상기 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하는 에지와, 상기 에지의 양측에 높이방향으로 설치된 두 개의 지지프레임을 포함한다.

또한, 상기 지지프레임에는 상기 에지를 상하로 이송시켜 에지의 위치를 조정하는 위치구동수단이 구비된다.

또한, 상기 에지는 상기 도광판의 상면과 조명장치 사이의 1/3 지점에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 도광판 상면의 패턴에서 반사되는 광만이 입사되어 도광판 상면에 형성된 패턴만을 촬영함으로써 도광판 상면에 형성되는 패턴의 불량여부를 정확하게 검사할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 도광판 검사 장치를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 도광판 검사 장치에 의해 촬영되어 상면과 하면이 겹쳐지게 촬영된 영상을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 도광판의 상면 패턴 검사 장치를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 도광판의 상면 패턴 검사 장치에 의해 촬영되어 상면만 촬영된 영상을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 위치구동수단의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 도광판의 상면 패턴 검사 장치를 나타낸 도면, 도 4는 본 발명에 따른 도광판의 상면 패턴 검사 장치에 의해 촬영되어 상면만 촬영된 영상을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명에 따른 위치구동수단의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 도광판의 상면 패턴 검사 장치는 컨베이어 장치(미도시)를 통해 도광판을 일방향으로 이동하는 동안 영상획득부와 조명부가 일정각도로 도광판 상면에 빛을 조사하여 수신되는 영상을 통해 도광판 상면의 결함여부를 검사하도록 구성된다.

또한, 도광판(Light Guide Panel) 공정에서 패턴의 불량 및 표면 상태를 광학을 이용하여 불량을 검사한다.

즉, 도광판 상면의 이미지만을 취득하여 도광판 상면에 형성된 패턴의 불량을 정확하게 검사할 수 있는 도광판의 상면 패턴 검사 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

도 3 이하에 도시된 바와 같이, 상기 검사 장치는 상면과 하면에 패턴이 형성되고 상기 상면과 하면 사이에는 투명한 재질이 막을 이루고 있는 도광판(10)과, 상기 도광판(10)의 상면과 직각을 이루는 가상의 수직면(M)의 일측에 설치되는 조명장치(20)와, 상기 수직면(M)의 타측에 상기 조명장치(20)와 대응되도록 구비되는 영상획득부(30)가 구비된다.

그리고 상기 조명장치(20)에서 상기 도광판(10)에 조사되는 광은 광원으로부터 멀어질수록 발산하도록 조사되고, 상기 조명장치(20)에서 조사되는 광이 상기 도광판에서 변형되어 상기 영상획득부(30)에 입사되며, 상기 영상획득부(30)에서 획득되는 영상은 도광판(10)의 상면에서 반사되는 광만을 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명장치(20)의 광원에서 상기 도광판(10)으로 입사되는 광에서 일부의 광은 상면에 임계각보다 작게 입사됨에 따라 상면에서 굴절되어 하면으로 입사되고 상기 입사된 광은 하면에서 반사된 후 상면을 통과하여 영상획득부(30)로 입사된다.

그리고 상기 조명장치(20)의 광원에 의해 입사되는 광에서 상기 일부의 광을 제외한 광은 임계각보다 큼에 따라 상기 도광판(10)의 상면에서 전반사된 후 상기 영상획득부(30)로 입사된다.

즉, 상기 도광판(10) 상면에 조사되는 광은 입사각이 임계각보다 작은 투과구간(A)과, 임계각보다 큰 전반사구간(B)을 갖는다.

또한, 임계각은 굴절률이 다른 두 매질의 경계면에 광선이 입사할 때, 모두 반사될 뿐 굴절되는 광이 전혀 없는 입사각을 뜻한다.

따라서 입사각이 임계각보다 작은 투과구간(A)의 광은 도광판(10) 상면의 패턴(11)을 따라 내부로 투과되게 되며, 투관된 광은 하부에 형성된 패턴(12)의 영향으로 다시 상부로 반사되어 영상획득부(30)에 취득된다.

또한, 입사각이 임계각보다 큰 전반사구간(B)의 광은 도광판(10) 상면에서 투과되지 않고 모두 반사된다.

또한, 상기 광원에서 조사되는 광 중에서 상기 도광판(10)의 상면에 입사되되 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하기 위한 커팅수단이 구비되어 상기 영상획득부(30)에 입사되는 광은 도광판(10)의 상면에서 전반사되는 광이 상기 영상획득부(30)로 입사된다.

또한, 상기 커팅수단에 의해 차단되는 광을 광원에서 조사되는 전체 광중에서 1/3을 넘지 않도록 조명장치(20)가 배치된다.

즉, 상기 도광판(10) 상면에 조사되는 광의 입사각을 임계각보다 크게 설정하는 커팅수단이 구비된다.

따라서 도광판(10)의 하부측으로 투과되는 광을 차단함으로써 도광판(10) 상면의 이미지만을 취득하여 도광판(10) 상면에 형성된 패턴(11)의 불량을 정확하게 검사할 수 있다.

또한, 상기 커팅수단은 상기 조명장치(20)와 도광판(10) 사이에 구비되어 상기 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하는 에지(40)와, 상기 에지(40)의 양측에 높이방향으로 설치된 두 개의 지지프레임(50)을 포함한다.

즉, 상기 에지(40)는 상기 조명장치(20)와 도광판(10) 사이에 구비되어 상기 투과구간(A)의 광을 차단한다.

또한, 상기 에지(40)는 소정각도로 기울어져 광을 차단하는 경사면(41)을 갖되, 상기 경사면(41)은 상기 조명장치(20)가 구비된 일측에서 상기 영상획득부(30)가 구비된 타측방향으로 하향 경사지도록 배치된다.

또한, 상기 에지(40)는 상기 도광판(10)의 상면과 조명장치 사이의 1/3 지점에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 지지프레임(50)에는 상기 에지(40)를 상하로 이송시켜 에지(40)의 위치를 조정하는 위치구동수단이 구비될 수 있다.

또한, 상기 위치구동수단은 일측면에 길이방향으로 나사산이 형성된 상하이송바(61)와, 상기 상하이송바(61)의 나사산과 치합되어 회전하도록 구비된 구동부재(62)와, 상기 상하이송바(61)에 상기 에지를 연결 고정하는 브라켓(63)과, 상기 상하이송바(61)의 위치를 고정하는 스토퍼(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

10 : 도광판 11 : 상면 패턴
12 : 하부 패턴 13 : 보호지
20 : 조면장치 30 : 영상획득부
40 : 에지 41 : 경사면

Claims (7)

1. 상면과 하면에 패턴이 형성되고 상기 상면과 하면 사이에는 투명한 재질이 막을 이루고 있는 도광판과,
   상기 도광판의 상면과 직각을 이루는 가상의 수직면의 일측에 설치되는 조명장치와,
   상기 수직면의 타측에 상기 조명장치와 대응되도록 구비되는 영상획득부가 구비되며,
   상기 조명장치에서 상기 도광판에 조사되는 광은 광원으로부터 멀어질수록 발산하도록 조사되고,
   상기 조명장치에서 조사되는 광이 상기 도광판에서 변형되어 상기 영상획득부에 입사되며,
   상기 영상획득부에서 획득되는 영상은 도광판의 상면에서 반사되는 광만을 획득하는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 조명장치의 광원에서 상기 도광판으로 입사되는 광에서 일부의 광은 상면에 임계각보다 작게 입사됨에 따라 상면에서 굴절되어 하면으로 입사되고 상기 입사된 광은 하면에서 반사된 후 상면을 통과하여 영상획득부로 입사되며,
   상기 조명장치의 광원에 의해 입사되는 광에서 상기 일부의 광을 제외한 광은 임계각보다 큼에 따라 상기 도광판의 상면에서 전반사된 후 상기 영상획득부로 입사되는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 광원에서 조사되는 광 중에서 상기 도광판의 상면에 입사되되 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하기 위한 커팅수단이 구비되어,
   상기 영상획득부에 입사되는 광은 도광판의 상면에서 전반사되는 광이 상기 영상획득부로 입사되는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 커팅수단에 의해 차단되는 광을 광원에서 조사되는 전체 광중에서 1/3을 넘지 않도록 조명장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 커팅수단은,
   상기 조명장치와 도광판 사이에 구비되어 상기 입사각도가 임계각 보다 작게 입사되는 광을 차단하는 에지와,
   상기 에지의 양측에 높이방향으로 설치된 두 개의 지지프레임을 포함한 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 지지프레임에는,
   상기 에지를 상하로 이송시켜 에지의 위치를 조정하는 위치구동수단이 구비된 것을 특징으로 하는 상면 패턴 검사장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 에지는 상기 도광판의 상면과 조명장치 사이의 1/3 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 도광판의 상면 패턴 검사 장치.

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