KR20210019901A - 광학 검사 장치 - Google Patents

Abstract

광학 검사 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검사 대상물에 광을 조사하는 광원부; 상기 광을 반사시키기 위해 상기 검사 대상물의 일측에 제공되는 반사체; 상기 반사체에 의해 반사된 광을 입사받아 이미지 촬영을 통해 상기 검사 대상물의 결함을 취득하는 촬영부; 상기 촬영부로 입사되는 상기 광의 광량을 조절하기 위해 상기 촬영부의 전방에 이동 가능하게 제공되는 차광부재; 상기 차광부재를 이동시켜 상기 차광부재의 위치를 조절하는 차광 구동부; 상기 차광 구동부를 동작시키는 제어부; 및 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성을 검출하기 위해 상기 검사 대상물의 일측에 제공되며, 검출 정보를 상기 제어부에 송출하는 특성 검출부;를 포함하는 광학 검사 장치가 제공될 수 있다.

Description

광학 검사 장치{OPTICAL INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 광학 검사 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광학 검사에서 사용되는 슐리렌 촬영 기법은 측정 영역의 밀도 구배(내부이물, 변형 등에 의한 밀도 변화)에 따른 굴절률의 변화를 이용하여 측정 영역을 통과하는 평행광의 변위 현상을 포착하는 촬영 기법이다.

이것은 투과광의 집광부에 차광판을 설치하여 진행 방향으로부터 벗어난 광을 차단함으로써 스크린 상의 화상에 측정 영역의 밀도 구배에 기인하는 광의 명암이 얻어질 수 있다.

광원이 모이는 초점 면에 차광판을 두어 광로를 한쪽 방향만 선택하게 하면, 광로 각도 기울기의 변화에 따라 표면이나 내부의 결점이 광량의 세기 변화로 민감하게 나타나게 된다. 이러한 원리를 이용한 광학계를 슐리렌 광학계라고 한다.

슐리렌 광학계의 특징은 반사체에서 반사된 광원이 모이는 초점에 차광판을 설치하는 것이다. 초점에 위치한 차광판에 의하여 광의 일부가 차단되면 통과된 광이 카메라에 도달하게 된다.

이와 같이, 종래의 슐리렌 광학계를 이용한 광학 검사 장치는 검사 대상물의 상태를 광량의 세기 변화로 민감하게 포착하여 명암의 차이로 뚜렷하고 두드러지게 표현할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 슐리렌 광학계를 이용한 광학 검사 장치는, 검사 대상물이 예컨대 평판 글라스인 경우에는 별 문제 없이 검사 대상물의 결함을 검사할 수 있지만, 검사 대상물이 예컨대 자체적으로 경사면이 형성된 경사 글라스이거나 자체적으로 굴곡이 형성된 굴곡 글라스와 같이 의도하지 않았던 결함에 의한 것이 아닌 의도적인 자체 물리적 특성(예컨대, 경사각, 굴곡 정도, 의도적인 변형량 등)을 갖는 경우에 결함을 정밀하게 검사하기 어려운 문제가 있다.

즉, 검사 대상물이 자체 물리적 특성을 가지고 있는 경우, 슐리렌 광학 기법을 이용하여 검사 대상물에 발생된 결함을 검사하게 되면 슐리렌 광학 기법이 광의 굴절률 변화를 이용하여 측정 영역을 통과하는 평행광의 변위 현상을 포착하는 방법이기 때문에 검사 대상물 자체의 물리적 특성에 의하여 광의 굴절률이 변하게 된다.

이에 따라 검사 대상물의 검사 결과에서 결함이 아님에도 불구하고 뚜렷한 명암의 차이가 출력되어 결함으로 오판할 수 있고, 나아가 검사 대상물의 자체 물리적 특성에 의해 표현된 명암이 검사 대상물의 결함에 의해 표현된 명암보다 더 크게 표현되어 결함에 의한 명암이 묻히게 되므로 결함이 발견되지 않는 문제를 초래할 수 있다.

한국등록특허 제10-1553126호(2015. 09. 05. 등록)

본 발명의 실시예는, 자체 물리적 특성을 갖는 다양한 종류의 검사 대상체의 광학 검사에서 슐리렌 광학 기법을 이용하되 검사 대상체의 자체 물리적 특성은 자동으로 배제하여 외부의 영향에 의해서 검사 대상물에 발생된 결함만을 정밀하게 검사할 수 있는 광학 검사 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 검사 대상물에 광을 조사하는 광원부; 상기 광을 반사시키기 위해 상기 검사 대상물의 일측에 제공되는 반사체; 상기 반사체에 의해 반사된 광을 입사받아 이미지 촬영을 통해 상기 검사 대상물의 결함을 취득하는 촬영부; 상기 촬영부로 입사되는 상기 광의 광량을 조절하기 위해 상기 촬영부의 전방에 이동 가능하게 제공되는 차광판; 상기 차광판을 이동시켜 상기 차광판의 위치를 조절하는 차광 구동부; 상기 차광 구동부를 동작시키는 제어부; 및 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성을 검출하기 위해 상기 검사 대상물의 일측에 제공되며, 자체 물리적 특성에 대한 정보를 상기 제어부에 송출하는 특성 검출부;를 포함하는 광학 검사 장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 광원부의 광 경로와 상기 촬영부의 광 경로가 상호 교차하는 지점에 제공되며, 상기 광원부의 광선과 상기 촬영부로 입사되는 광선 중에서 어느 하나의 광선은 반사하고 다른 하나의 광선은 투과시키는 빔 스플리터;를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 광원부는, 소정의 광을 출사하는 광 소자; 및 상기 광 소자의 광 경로의 전방에 설치되어 광을 집광하는 집광 렌즈를 포함할 수 있다.

또한 상기 촬영부는, 상기 광을 집속하는 집속 렌즈; 및 상기 집속 렌즈의 광 경로의 후방에 설치되어 상기 광을 입력받으며, 상기 광의 광량 세기에 의해 상기 검사 대상물의 이미지를 명암으로 출력하는 카메라를 포함할 수 있다.

또한 상기 집속렌즈, 상기 카메라, 상기 차광판 및 상기 차광 구동부를 내장하며, 이들이 상호 조립된 하나의 조립체로 제공되는 광학 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 광학 모듈의 외부의 광 경로 상에 제공되며, 상기 광의 광량을 추가로 조절하는 보조 차광판; 및 상기 보조 차광판을 이동시켜 상기 보조 차광판의 위치를 조절하며, 상기 제어부에 의해 제어되는 보조 차광 구동부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 검사 대상물이 놓여지며, 상기 검사 대상물을 소정의 경로로 이송시키기 위해 제공되는 이송 수단을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 이송 수단은, 무한궤도 방식으로 회전하는 컨베이어 벨트일 수 있다.

또한 상기 특성 검출부는, 상기 이송 수단의 상부 일측에 제공되며, 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성을 감지하여 상기 제어부에 그 특성 정보를 제공하는 레이저 센서일 수 있다.

또한 상기 제어부에는 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성에 대한 특성 데이터가 미리 입력되고, 상기 특성 검출부는, 상기 이송 수단의 상부 일측에 제공되며, 상기 검사 대상물의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함할 수 있다.

또한 상기 위치 센서는 상기 컨베이어 벨트의 회전축에 설치되는 엔코더일 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 자체 물리적 특성을 갖는 다양한 종류의 검사 대상체의 광학 검사에서 슐리렌 광학 기법을 이용하되 검사 대상체의 자체 물리적 특성에 의한 명암 차이는 자동으로 배제하고 검사 대상물에 발생된 결함만을 정밀하게 검사할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 장치를 도시한 구성도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치에서 집속렌즈, 카메라, 차광판 및 차광 구동부가 하나로 통합된 광학 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 보조 차광판과 보조 차광 구동부가 추가된 광학 검사 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치에서 특성 검출부의 일 실시예를 도시한 참고도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치에서 특성 검출부의 다른 실시예를 도시한 참고도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

본 출원에서 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치(10)는 광원부(100), 반사체(200), 촬영부(300), 차광판(400), 차광 구동부(500), 제어부(600) 및 특성 검출부(700)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 예컨대, 평판 글라스, 경사 글라스 또는 굴곡 글라스와 같이 결함이 아닌 자체적인 물리적 특성을 갖는 검사 대상물(20)에서 발생하는 결함을 슐리렌 광학 기법을 이용하여 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성에 영향을 받지 않고 결함을 정밀하게 검사하기 위해 제공된다. 이러한 자체 물리적 특성은 검사 대상물의 굴곡 여부, 굴곡된 부분의 위치, 굴곡된 정도 및 기울기 등을 포함할 수 있다.

이때의 검사 대상물(20)은 결함 검사가 비교적 용이한 평판 글라스 외에도 기존의 슐리렌 광학 기법으로는 결함을 검사할 수 없었던 자체 물리적 특성이 내포된 스마트폰 커버 글라스 및 웨이퍼 등이 될 수 있다.

이에 본 발명의 일 실시예는 슐리렌 광학 기법을 이용하되 피사체인 검사 대상물(20)의 형상 변화(각도를 가진 형상 또는 곡선 형상) 등과 같은 자체 물리적 특성에 따른 촬영 이미지의 명암 세기의 차이로 인한 결점 검출의 문제점을 해결하기 위해 제안된다.

광원부(100)는 검사 대상물(20)의 결함 검사를 위해 검사 대상물(20)에 소정의 광을 조사할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 광원부(100)는 검사 대상물(20)의 광 피사면의 법선 방향에 대하여 경사진 방향으로 광선 형태의 광을 조사할 수 있다.

또한, 광원부(100)는 광 소자(110)와 집광 렌즈(120)를 포함할 수 있다.

광 소자(110)는 소정의 광을 출사할 수 있다. 또한, 집광 렌즈(120)는 광 소자(110)로부터 출사된 광을 광선 형태의 빔으로 집광하여 검사 대상물(20)로 조사할 수 있다.

반사체(200)는 검사 대상물(20)의 일측에 검사 대상물(20)로부터 이격되도록 제공되며, 검사 대상물(20)에 입사된 후 나오는 반사 광을 검사 대상물(20) 쪽으로 재 반사시키기 위해 설치될 수 있다. 반사체(200)는 검사 대상물(20)에서 나오는 반사 광이 법선 방향으로 입사되도록 그 각도가 설정될 수 있다.

촬영부(300)는 반사체(200)에 의해 반사된 광을 입사받는 것으로, 그 반사광의 이미지 촬영을 통해 검사 대상물(20)에 발생한 결함을 취득할 수 있다. 촬영부(300)는 검사 대상물(20)의 촬영을 통해 검사 대상물(20)의 이미지를 명암 세기로 표현할 수 있다.

종래의 촬영부(300)는 평판 글라스의 경우 검사 대상물(20)의 이미지가 동일한 명암 세기로 표현되지만, 자체 물리적 특성을 갖는 경사 글라스나 굴곡 글라스의 경우 검사 대상물(20)의 이미지가 서로 다른 명암의 세기로 표현되기 때문에 자체 물리적 특성을 갖는 검사 대상물(20)에 결함이 발생되더라도 그 결함에 의한 명암 차이가 자체 물리적 특성에 의한 명암 차이에 묻히게 되어 결함의 검출이 용이하지 않게 된다. 본 발명의 일 실시예는 이러한 자체 물리적 특성에 의한 명암 차이를 배제하기 위해 제공되며 그 원리에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.

또한, 촬영부(300)는 집속 렌즈(310) 및 카메라(320)를 포함할 수 있다.

집속 렌즈(310)는 검사 대상물(20)에서 반사되어 나오는 반사 광을 집속하여 카메라(320)로 보내기 위해 제공된다. 또한 카메라(320)는 집속 렌즈(310)의 광 경로의 후방에 설치되어 집속 렌즈(310)를 통과한 광을 입력 받을 수 있다.

카메라(320)는 입력 받은 광의 광량 세기에 의해 검사 대상물(20)의 이미지를 명암으로 출력할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 광원부(100)의 광 경로와 촬영부(300)의 광 경로가 상호 교차하는 지점에 제공될 수 있는 빔 스플리터(800)를 더 포함할 수 있다.

빔 스플리터(800)는 광원부(100)에서 출사되는 광선과 촬영부(300)로 입사되는 광선 중에서 어느 하나의 광선은 반사하고 다른 하나의 광선은 투과시킬 수 있다.

따라서, 도 1과 같이 광원부(100)와 촬영부(300)가 배치된 경우에 광원부(100)와 촬영부(300)의 광 경로가 서로 교차하는 지점에 빔 스플리터(800)가 설치되면, 광원부(100)에서 출사된 광선은 빔 스플리터(800)를 그대로 투과하여 검사 대상물(20)에 조사되고, 검사 대상물(20)에서 반사되어 나오는 광선은 빔 스플리터(800)에서 반사되어 촬영부(300)로 입사될 수 있다.

한편, 도 2와 같이 광원부(100)와 촬영부(300)가 배치된 경우에, 광원부(100)와 촬영부(300)의 광 경로가 서로 교차하는 지점에 빔 스플리터(800)가 설치되면, 광원부(100)에서 출사된 광선은 빔 스플리터(800)에서 반사되어 검사 대상물(20)에 조사되고, 검사 대상물(20)에서 다시 반사되어 나오는 광선은 빔 스플리터(800)를 투과하여 촬영부(300)로 입사될 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 차광판(400)은 촬영부(300)로 입사되는 광의 광량을 조절하기 위해 촬영부(300)의 전방에 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이러한 차광판(400)은 반드시 판 형상에 한정되는 것은 아니므로 차광부재로 명명될 수도 있다. 차광판(400)은 집속 렌즈(310)의 전방에 배치될 수 있으며, 촬영부(300)로 입사되는 광의 일부를 차단하여 촬영부(300)로 들어가는 광량이 조절될 수 있다.

차광판(400)은 촬영부(300)로 입사되는 광선의 법선 방향으로 이동(전진 또는 후진) 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성에 의한 명암의 차이가 배제되기 때문에 실제로는 검사 대상물(20)이 자체적인 물리적 특성을 가지고 있음에도 불구하고 촬영부(300)에서 촬영되는 이미지에는 차광판(400)의 이동에 의해 광량이 조절되어 명암의 차이가 발생하지 않고 균일하고 일정한 명암을 취득하게 된다.

검사 대상물(20)은 결함 검사시 어느 일 방향으로 이동하게 된다. 본 발명의 일 실시예는 검사 대상물(20)의 이동을 위해 이송 수단(900)을 더 포함할 수 있다. 이송 수단(900)은 검사 대상물(20)이 놓여지며, 검사 대상물(20)을 소정의 경로로 이송시키기 위해 제공될 수 있다.

또한, 차광 구동부(500)는 차광판(400)이 전진 또는 후진 가능하도록 차광판(400)을 이동시켜 차광판(400)의 위치를 조절할 수 있다. 이에 따라 차광판(400)은 차광 구동부(500)에 의하여 자동으로 이동될 수 있으며, 검사 대상물(20)이 자체 물리적 특성을 갖더라도 이에 영향을 받지 않도록 차광판(400)이 자동으로 이동될 수 있다.

또한, 제어부(600)는 차광 구동부(500)를 동작시키기 위해 제공될 수 있다. 제어부(600)는 소정의 제어 신호를 출력하여 차광 구동부(500)를 동작시키며, 그 제어 신호에 따라 차광판(400)이 전진 또는 후진될 수 있다.

특성 검출부(700)는 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성을 검출하기 위해 검사 대상물(20)의 일측에 제공될 수 있다. 특성 검출부(700)는 검사 대상물(20)의 피검 표면과 이격되도록 설치될 수 있으며, 자체 물리적 특성을 제어부(600)에 송출할 수 있다. 특성 검출부(700)가 검출하는 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성은 검사 대상물(20)의 굴곡 여부, 굴곡된 부분의 위치, 굴곡된 정도 및 기울기 등을 포함할 수 있다. 이러한 자체 물리적 특성은 검사 대상물(20)의 형상과 크기 등에 기초한 것일 수 있다.

특성 검출부(700)는 어느 일 방향으로 이송되는 검사 대상물(20)을 그 진행 방향에 대한 선단부부터 후단부까지 연속적으로 검출하여 그 자체 물리적 특성에 대한 정보를 제어부(600)에 보낼 수 있다.

제어부(600)는 특성 검출부(700)가 제공하는 자체 물리적 특성을 인식하여 이에 기초하여 촬영부(300)로 입사되는 광의 광량이 기준 광량에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이러한 기준 광량은 단일 광량값일 수도 있고, 상한과 하한을 가지는 범위일 수도 있다. 제어부(600)가 차광판(400)을 이동시켜 촬영부(300)로 입사되는 광량을 조절함으로써 촬영부(300)는 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성에 의해서 검사 대상물의 결함에 대한 이미지를 보다 용이하게 획득할 수 있다.

제어부(600)는 특성 검출부(700)로부터 제공받은 자체 물리적 특성에 기초하여, 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 많아지게 하는 검사 대상물(20)의 영역과 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 적어지게 하는 검사 대상물(20)의 영역을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는, 자체 물리적 특성에 기초하여, 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 많아지게 하는 검사 대상물(20)의 영역(예를 들어 밝게 촬영되는 영역)과 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 적어지게 하는 검사 대상물(20)의 영역(예를 들어 어둡게 촬영되는 영역)을 판단할 수 있다.

또한, 제어부(600)는, 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 많아지는 검사 대상물(20)의 영역에 대한 광을 촬영부(300)가 입사받을 때에는 차광판(400)가 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량을 감소시키도록 차광 구동부(500)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(600)는, 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량이 기준 광량보다 적어지는 검사 대상물(20)의 영역에 대한 광을 촬영부(300)가 입사받을 때에는 차광판(400)가 촬영부(300)에 입사되는 광의 광량을 증가시키도록 차광 구동부(500)를 제어할 수 있다.

특성 검출부(700)에서 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성을 전체적으로 파악하고, 제어부(600)는 촬영부(300)가 검사 대상물(20)에 대한 광을 입사받기 시작하였다는 것을 감지하면, 촬영부(300)가 검사 대상물(20)에 대한 광을 입사받기 시작한 시점으로부터 경과한 시간 및 검사 대상물(20)이 이송되는 속도에 기초하여 촬영부(300)가 검사 대상물(20)의 어느 영역에 대한 광을 입사하고 있는지 판단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(600)는 촬영부(300)가 검사 대상물(20)에 대한 광을 입사받기 시작한 시점으로부터 경과한 시간 및 검사 대상물(20)이 이송되는 속도에 기초하여 촬영부(300)가, 기준 광량보다 적어지게 하는 검사 대상물(20)의 영역(예를 들어 어둡게 촬영되는 영역)을 촬영 하고 있는지, 기준 광량보다 많아지게 하는 검사 대상물(20)의 영역(예를 들어 밝게 촬영되는 영역)을 촬영 하고 있는지, 판단할 수 있다.

제어부(600)에는 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성 및 그에 따라 광량이 조절되어야 하는 정도에 대한 데이터가 미리 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 제어부(600)는 특성 검출부(700)로부터 제공받은 자체 물리적 특성을 제어부(600)에 미리 저장된 데이터와 비교하여 그에 맞게 광량이 조절되도록 차광 구동부(500)를 제어하여 차광판(400)의 차광에 의해 자체 물리적 특성에 따른 명암의 차이가 배제(보상)되도록 차광판(400)을 이동(전진 또는 후진)시킬 수 있다.

예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 광 조사 지점이 검사 대상물(20)에서 평면으로 형성되어 있는 (b) 부위인 경우 이에 적합한 차광판(400)의 위치를 기준으로, 제어부(600)는 자체 물리적 특성에 따라 차광판(400)의 위치를 가변시키게 된다.

따라서 만약, 광 조사 지점이 소정의 경사면이 형성된 (a) 부위라면 제어부(600)는 (b) 부위일 때의 차광판(400)의 위치보다 차광판(400)이 전방으로 더 전진하도록 차광 구동부(500)를 제어할 수 있다.

한편, 광 조사 지점이 검사 대상물(20)의 (c) 부위라면 제어부(600)는 (b)부위일 때의 차광판(400)의 위치보다 후방으로 후퇴하도록 차광 구동부(500)를 제어할 수 있다.

따라서, 검사 대상물(20)이 예를 들어 도 2의 도면상 우측 방향으로 이송될 때 광 조사 지점이 (a) --> (b) --> (c)의 순서를 따라 변경된다면, 차광판(400)은 전방으로 돌출된 상태에서 점차 후방으로 후퇴하도록 제어부(600)가 차광 구동부(500)를 제어할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 광학 모듈(1000)을 더 포함할 수 있다.

광학 모듈(1000)은 앞에서 설명한 집속 렌즈(310), 카메라(320), 차광판(400) 및 차광 구동부(500)를 모두 내장한 하나의 조립체로 구성될 수 있다.

따라서, 촬영부(300)와 차광판(400) 및 차광 구동부(500)의 배치 관계를 신경 쓰지 않고 하나의 조립체로 모듈화된 광학 모듈(1000)을 통해 검사 대상물(20)의 결함을 더욱 용이하게 검사할 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 보조 차광판(410) 및 보조 차광 구동부(510)를 더 포함할 수 있다.

보조 차광판(410) 및 보조 차광 구동부(510)는 앞에서 설명한 차광판(400) 및 차광 구동부(500)를 기본적으로 포함한 상태에서 광선의 광량을 더욱 효과적으로 조절하기 위해 제공될 수 있다.

차광판(400) 및 차광 구동부(500)가 광학 모듈(1000)에 내장되는 경우, 보조 차광판(410) 및 보조 차광 구동부(510)는 도 4에 도시된 바와 같이 광학 모듈(1000)의 외부에 배치될 수 있다.

보조 차광판(410)은 광학 모듈(1000)의 외부의 광 경로 상에 제공되며, 촬영부(300)로 입사되는 광의 광량을 추가로 조절하기 위해 이동 가능하게 설치될 수 있다.

보조 차광 구동부(510)는 보조 차광판(410)을 이동시켜 보조 차광판(410)의 위치를 조절하며, 제어부(600)에 의해 제어될 수 있다. 이때, 보조 차광판(410)은 광선의 법선에 대하여 경사진 방향으로 전진 또는 후진되도록 설치될 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 검사 대상물(20)을 이송하는 이송 수단(900)은 무한궤도 방식으로 회전하는 컨베이어 벨트(910)로 구현될 수 있으나, 이송 수단(900)이 반드시 컨베이어 벨트(910)에 국한되는 것은 아니고 다른 방식으로 검사 대상물(20)을 이송시킬 수도 있다.

또한, 특성 검출부(700)는 이송 수단(900)의 상부 일측에 제공되며, 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성을 감지하여 제어부(600)에 그 특성 정보를 제공할 수 있는 레이저 센서(710)로 구현될 수 있다. 레이저 센서(710)는 검사 대상물(20)의 물리적인 상태를 측정하여 그 정보를 제어부(600)에 송출할 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성을 파악하기 위한 수단으로, 제어부(600)에는 검사 대상물(20)의 자체 물리적 특성에 대한 특성 데이터가 미리 입력되고, 특성 검출부(700)는 검사 대상물(20)의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함하도록 구성될 수 있다.

즉, 제어부(600)에 검사 대상물(20)의 형상 데이터가 미리 입력된 상태에서 검사 대상물(20)이 이송 수단(900)에 의해 이송될 때 광이 조사되는 부위가 검사 대상물(20)의 어느 부위인지 알 수 있도록 위치 센서가 제공될 수 있다.

이때, 위치 센서는 도 7에 도시된 바와 같이 컨베이어 벨트(910)의 회전축에 설치되는 엔코더(720)가 될 수 있다. 이 경우 검사 대상물(20)은 컨베이어 벨트(910)의 기 설정된 위치에 놓여지며, 엔코더(720)에 의하여 컨베이어 벨트(910)의 진행 거리 및 검사 대상물(20)의 위치를 정확하게 파악하고, 이러한 모든 정보가 입력된 제어부(600)에 의하여 검사 대상물(20)의 광 조사 부위가 어디인지 제어부(600)가 파악하여 차광판(400)의 위치를 제어할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

10 : 광학 검사 장치 20 : 검사 대상물
100 : 광원부 110 : 광 소자
120 : 집광 렌즈 200 : 반사체
300 : 촬영부 310 : 집속 렌즈
320 : 카메라 400 : 차광판
410 : 보조 차광판 500 : 차광 구동부
510 : 보조 차광 구동부 600 : 제어부
700 : 특성 검출부 710 : 레이저 센서
720 : 엔코더 800 : 빔 스플리터
900 : 이송 수단 910 : 컨베이어 벨트
1000 : 광학모듈

Claims (16)

1. 검사 대상물에 광을 조사하는 광원부;
   상기 광원부에 의해 조사된 광을 입사받음으로써 이미지를 촬영하고, 상기 이미지를 통해 상기 검사 대상물의 결함을 취득하는 촬영부;
   상기 광원부에 의해 조사되어 상기 촬영부로 입사되기까지 광이 진행하는 진행 경로 상에 배치되고, 상기 촬영부로 입사되는 상기 광의 광량을 조절하는 차광부재;
   상기 차광부재를 이동시켜 상기 차광부재의 위치를 조절하는 차광 구동부;
   상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성을 검출하는 특성 검출부; 및
   상기 특성 검출부에서 검출된 상기 자체 물리적 특성에 기초하여 상기 차광 구동부를 동작시키는 제어부를 포함하는,
   광학 검사 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 특성 검출부가 검출하는 상기 검사 대상물의 상기 자체 물리적 특성은 상기 검사 대상물의 형상과 크기에 기초한 것인,
   광학 검사 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 특성 검출부에서 검출된 상기 자체 물리적 특성에 기초하여, 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량이 기준 광량에서 벗어나게 하는 상기 검사 대상물의 영역을 판단하고, 상기 광의 광량이 기준 광량에서 벗어나는 정도에 따라 상기 차광 구동부를 동작시키는,
   광학 검사 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 자체 물리적 특성에 기초하여, 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량이 기준 광량보다 많아지게 하는 상기 검사 대상물의 영역과 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량이 기준 광량보다 적어지게 하는 상기 검사 대상물의 영역을 판단하는,
   광학 검사 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 촬영부가, 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량이 기준 광량보다 많아지는 상기 검사 대상물의 영역에 대한 광을 입사받을 때에는 상기 차광부재가 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량을 감소시키도록 상기 차광 구동부를 제어하고,
   상기 촬영부가, 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량이 기준 광량보다 적어지는 상기 검사 대상물의 영역에 대한 광을 입사받을 때에는 상기 차광부재가 상기 촬영부에 입사되는 상기 광의 광량을 증가시키도록 상기 차광 구동부를 제어하는,
   광학 검사 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원부의 광 경로와 상기 촬영부의 광 경로가 상호 교차하는 지점에 제공되며, 상기 광원부의 광선과 상기 촬영부로 입사되는 광선 중에서 어느 하나의 광선은 반사하고 다른 하나의 광선은 투과시키는 빔 스플리터;를 더 포함하는,
   광학 검사 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원부는,
   소정의 광을 출사하는 광 소자; 및
   상기 광 소자의 광 경로의 전방에 설치되어 광을 집광하는 집광 렌즈;를 포함하는,
   광학 검사 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 촬영부는,
   상기 광을 집속하는 집속 렌즈; 및
   상기 집속 렌즈의 광 경로의 후방에 설치되어 상기 광을 입력받으며, 상기 광의 광량 세기에 의해 상기 검사 대상물의 이미지를 명암으로 출력하는 카메라;를 포함하는,
   광학 검사 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 집속렌즈, 상기 카메라, 상기 차광부재 및 상기 차광 구동부를 내장하며, 이들이 상호 조립된 하나의 조립체로 제공되는 광학 모듈을 더 포함하는,
   광학 검사 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학 모듈의 외부의 광 경로 상에 제공되며, 상기 광의 광량을 추가로 조절하는 보조 차광부재; 및
    상기 보조 차광부재를 이동시켜 상기 보조 차광부재의 위치를 조절하며, 상기 제어부에 의해 제어되는 보조 차광 구동부;를 더 포함하는,
    광학 검사 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사 대상물이 놓여지며, 상기 검사 대상물을 소정의 경로로 이송시키기 위해 제공되는 이송 수단;을 더 포함하는,
    광학 검사 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이송 수단은, 무한궤도 방식으로 회전하는 컨베이어 벨트인,
    광학 검사 장치.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 특성 검출부는,
    상기 이송 수단의 상부 일측에 제공되며, 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성을 감지하여 상기 제어부에 그 특성 정보를 제공하는 레이저 센서인,
    광학 검사 장치.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부에는 상기 검사 대상물의 자체 물리적 특성에 대한 특성 데이터가 미리 입력되고,
    상기 특성 검출부는, 상기 이송 수단의 상부 일측에 제공되며, 상기 검사 대상물의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함하는,
    광학 검사 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 위치 센서는 상기 컨베이어 벨트의 회전축에 설치되는 엔코더인,
    광학 검사 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광을 반사시키기 위해 상기 검사 대상물의 일측에 제공되는 반사체를 더 포함하고,
    상기 촬영부에 입사되는 조사된 광은 상기 반사체에 경유하여 반사된 광인,
    광학 검사 장치.

Images