KR20220053304A

KR20220053304A - 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법

Info

Publication number: KR20220053304A
Application number: KR1020200137595A
Authority: KR
Inventors: 장문욱; 이태규; 천준호
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2022-04-29

Abstract

본 발명은, 검사 대상체가 배치되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부, 상기 검사부의 일측에 배치되며, 상기 검사부에 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여 조사하는 광원부, 상기 검사부의 타측에 배치되며, 검사 대상체를 촬영하고, 화상을 연산부로 전송하는 촬영부 및 상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하는 연산부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.

Description

얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법{AUTOMATIC INSPECTION APPARATUS FOR STAIN AND METHOD FOR INSPECTING STAIN USING THEREOF}

본 발명은 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display)는 TV나 컴퓨터 등의 모니터에 사용되고 있는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)을 대체하기 위한 표시장치로, 액정 분자에 입사되는 빛의 진동 방향을 조절하기 위해 편광필름을 사용함으로써 경량과 박형의 설계가 용이하고 고화질, 저소비전력 등의 장점을 가지므로 산업에서 널리 이용되고 있다. 이러한 LCD에 사용되는 편광필름은 액정셀의 일면 또는 양면에 점착하여 LCD 패널의 일부로서 사용된다. 여기서 편광필름은 액정 표시 소자에 특정 파장의 빛을 투과시키기 위해 사용되는 광학 소자를 말한다.

일반적으로 편광판은 PVA(폴리비닐알코올, Polyvinyl alcohol) 필름을 염착, 가교, 연신하여 제조된다. 종래의 일반적인 편광판 제조 공정은 PVA 필름을 요오드 또는 염료로 염착하는 단계, 붕산 등을 첨가하여 요오드 또는 염료를 PVA 필름에 가교시키는 단계, PVA 필름을 연신 시키는 단계로 이루어지며, 이때 상기 염착, 가교, 연신 단계는 개별적으로 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있을 뿐 아니라, 이들 각각의 단계들의 순서 역시 고정적이지 않다. PVA 필름의 염착, 가교, 연신 단계가 완료된 다음, 이를 건조시킴으로써 편광기능을 가지는 PVA 소자가 만들어진다. 이와 같이 제조된 PVA 소자의 일면 또는 양면에 PVA 접착제 등을 이용하여, TAC(트리아세틸 셀룰로오스, Triacetyl Cellulose) 필름과 같은 보호 필름을 접착시킴으로써 편광판이 완성된다.

이와 같이 제조된 서로 다른 두 편광판의 투과축을 직교 상태로 두고 백라이트(Back Light) 상에서 관찰하면, 이론상으로는 통과되는 빛이 없어야 하므로 완전히 암(暗) 상태가 되어야 한다. 그러나, 실제로는 염료의 불균일한 염착 내지 접착 불량 등의 요인으로 인해 빛이 100% 차단되지 않고, 위치에 따라 편광판의 투과도 차이가 나타나기 때문에 연신 방향으로 줄무늬 얼룩이 발생하게 된다.

이러한 얼룩이 심하게 나타나는 경우, 전체적으로 균일한 휘도의 화상을 구현하기 어려워, 결국 최종 제품의 불량이 야기된다. 따라서, 편광판에 얼룩 발생 유무를 정확하게 선별할 수 있는 방법이 요구된다.

종래의 편광판 얼룩 검사 방법은, 검사자의 육안 관찰에 의해 이루어 지고 있었으나, 이와 같은 검사 방법은 검사자의 주관에 따라 제품의 불량 정도가 판별되기 때문에 균일한 품질의 제품을 생산해내기 어렵다는 문제가 있다. 또한 검사자의 숙련도가 낮을 경우 검사 효율이 감소하고 오검사율이 증가할 수 있었으며, 사람이 일일이 검사하여야 하기 때문에 생산 효율이 떨어진다는 문제점도 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 등록특허 제 10-1057626호는, 명암 데이터를 이용하여 평관판 얼룩을 객관적 수치로 정량화하고 이를 통해 불량 여부를 판단하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템에 관한 기술을 개시하고 있다. 그러나 상기 특허문헌에서 개시하는 기술을 이용할 경우 육안 검사 결과와 차이가 발생하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제 10-1057626호

본 발명은 우수한 검사 성능을 갖는 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은, 검사 대상체가 배치되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부; 상기 검사부의 일면에 위치하며, 상기 검사부에 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여 조사하는, 광원부; 상기 검사부의 다른 면에 위치하며, 검사 대상체를 촬영하고, 화상 데이터를 연산부로 전송하는, 촬영부; 및상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하는, 연산부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치에 관한 것이다.

본 발명의 얼룩 자동 검사 장치에서 상기 광원부는 녹색광 대비 적색광의 강도를 높게 조절하여 조사할 수 있다. 이 경우, 상기 광원부는, 녹색광 및 적색광을 1: 1.1 내지 1.6의 강도비(녹색광:적색광)로 조사할 수 있다.

또한, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치에서, 상기 광원부는 녹색광 대비 청색광의 강도를 낮게 조절하여 조사할 수 있으며, 이 경우, 상기 광원부는 녹색광 및 청색광을 1: 0.3 내지 0.6의 강도비(녹색광:청색광)로 조사할 수 있다.

바람직하게는, 상기 광원부는, 적색광, 녹색광 및 청색광을 1.4:1:0.5의 강도비(적색광:녹색광:청색광)로 조사할 수 있다.

본 발명에서, 상기 연산부는, 촬영부에서 전송된 화상으로부터 밝기정보를 추출하는 데이터 추출부; 및 데이터 추출부로부터 추출된 밝기정보를 비교하여 주변 영역에 비해 밝기차이가 증가된 부분을 얼룩으로 판단하는 얼룩 검출부를 포함할 수 있다.

상기 검사부는, 검사 대상체의 상부 및 하부에 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판이 각각 구비될 수 있으며, 이 때, 상기 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판의 흡수축이 평행한 것일 수 있다.

본 발명의 얼룩 자동 검사 장치에서 상기 광원부로부터 조사되는 광은, 검사대상체 및 기준편광판에 수직하게 조사될 수 있다.

상기 검사 대상체는, 편광 필름을 포함할 수 있다.

본 발명의 얼룩 자동 검사 장치는 상기 연산부에 의해 도출된 얼룩 결함 유무를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은, 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여, 검사 대상체에 광을 조사하는 광조사 단계; 상기 광조사된 검사 대상체를 촬영한 화상을 획득하는 촬영 단계; 및 상기 획득된 화상을 분석하여 검사 대상체의 얼룩 유무를 판단하는 얼룩검출 단계를 포함하는, 얼룩 자동 검사 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 얼룩 검사 장치의 검사 성능을 향상시킴으로써, 종래 검사 장치 대비 제품의 품질이 더욱 향상되는 것일 수 있다.

예를 들면, 본 발명은 검사 대상체의 얼룩 검사시, 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도 조절을 통해 획득된 이미지를 이용할 수 있다. 이에 따라, 검품원이 육안으로 보는 이미지와 실질적으로 동일한 수준의 이미지를 자동 얼룩 검사에 적용할 수 있어, 얼룩 유무 판단 결과의 편차가 최소화되어 자동 검사의 신뢰성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 얼룩 결함부와 정상부의 밝기차이를 증가시켜 얼룩 결함 검출력을 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 검사 장치를 통한 검사 결과를 육안 검사 결과와 동기화 시킬 수 있어, 사람이 직접 모든 검사 대상체를 검사하지 않고도 생산 라인에서 실시간으로 검사 대상체의 불량 여부를 확인 및 추적할 수 있어, 종래 검사 장치 대비 품질 관리 능력이 향상되고, 생산 시간이 단축되며, 생산 효율이 향상되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 의하면, 향상된 검사 성능에 의한 객관적인 기준을 통해 검사 대상체의 불량 여부를 판단하므로, 종래 검사 장치 대비 제품의 품질 균일성이 더욱 향상되는 것일 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 2는, 검사 대상체에 대한 목시 이미지이다.
도 3 및 도 4는, 검사 대상체를 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치로 촬영한 이미지 이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.

본 발명은, 검사 대상체의 얼룩 검사시, 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도 조절을 통해 획득된 이미지를 이용함으로써, 검품원이 육안으로 보는 이미지와 실질적으로 동일한 수준의 이미지를 자동 얼룩 검사에 적용할 수 있어, 얼룩 유무 판단 결과의 편차가 최소화되어 자동 검사의 신뢰성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 얼룩 결함부와 정상부의 밝기차이를 증가시켜 얼룩 결함 검출력을 상승시킬 수 있는 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명은, 검사 대상체가 배치되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부; 상기 검사부의 일면에 위치하며, 상기 검사부에 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여 조사하는 광원부; 상기 검사부의 다른 면에 위치하며, 검사 대상체를 촬영하고, 화상 데이터를 연산부로 전송하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하는 연산부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치 및 이를 이용한 얼룩 검사 방법에 관한 것이다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 실시 예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다.

명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 원활한 설명을 위해 도면 상에 나타난 구성 요소들은 과장, 축소 또는 생략될 수 있다.

본 발명에서 “얼룩”은 검사 대상인 검사 대상체의 제조과정 또는 제조 전처리, 후처리, 및/또는 유통 과정에서 발생하는 일체의 결함을 포함한다. 또한, 상기 얼룩은 검사 대상체에 존재하는 뚜렷한 결함이나, 뚜렷하지 않은 결함을 포함하며, 일예로, 이물, 접힌자국 등을 포함하며, 그 외 비정형 결함을 통칭하는 의미이다.

본 명세서에서, 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도비는 공차를 고려하여 소수점 둘째자리에서 반올림한 값이다. 예를 들어, 녹색광:적색광, 녹색광:청색광, 적색광:녹색광:청색광의 강도비는 소수점 둘째자리에서 반올림한 값이다.

<얼룩 자동 검사 장치>

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치는 검사부(100), 광원부(200), 촬영부(300) 및 연산부(400)를 포함하는 것일 수 있으며, 필요에 따라 디스플레이부(500)를 더 포함하는 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치의 각 구성 요소를 설명한다.

검사부

검사부(100)는, 검사 대상인 검사 대상체(120)가 구비되는 공간을 제공하기 위한 것으로, 상기 검사 대상체(120)는 적어도 하나 이상의 기준편광판(110)에 배치되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 상기 기준편광판(110)의 상부 및/또는 하부의 대응되는 위치에 구비되는 것 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 둘 이상의 기준편광판(110) 사이에 위치하는 것 일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예로, 상기 검사 대상체(120)가 복수의 기준편광판(110)의 사이에 구비되는 것을 나타낸다.

기준편광판(110)은, 광원부(200)로부터 조사되는 광 중 일정한 방향으로 진동하는 광을 흡수할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 본 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 편광판, 편광판 반제품 또는 편광소자 등이 사용될 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 표면 코팅이 되어 있지 않은 클리어 TAC(Clear TAC) (예를 들면 Fuji Film의 UZ TAC)이 사용된 단체 투과도 41.0 ~ 42.5% 사이의 편광판 반제품 등이 사용되는 것일 수 있다.

기준편광판(110)의 수는, 적어도 하나 이상일 수 있으나, 여러 요인에 의해 편광이 변화될 수 있으므로, 기준편광판(110)의 흡수축과 평행한 편광 성분의 흡수를 최대화하기 위하여, 복수인 것이 바람직하다.

일 실시 예에 있어서, 복수의 기준편광판(110)이 사용되는 경우, 얼룩 시인성 향상의 측면에서 검사 대상체(120)의 상부 및 하부에 각각 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 기준편광판(110)의 흡수축과 평행한 편광 성분의 흡수를 최대화하고, 검사 대상체(120)의 투과축과 평행한 편광 성분 이외의 성분을 최소화함으로써 얼룩의 시인성을 향상시키기 위하여, 복수의 기준편광판(110)의 흡수축은 서로 평행한 것이 바람직하다.

검사 대상체(120)는, 소정량의 광을 투과시키는 필름일 수 있으며, 일 실시 예에 있어서 상기 검사 대상체(120)는 편광필름일 수 있다.

상기 검사 대상체(120)는 기준편광판(110)과 평행하게 구비되는 것일 수 있으며, 검사 대상체(120)의 투과축과 평행한 편광 성분 이외의 성분을 최소화함으로써 얼룩의 시인성을 향상시키기 위하여, 기준편광판(110)의 투과축과 검사 대상체(120)의 투과축은 직교 상태가 되도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 검사 대상체(120)와 기준편광판(110) 사이의 거리는, 특별히 확정되지 않으나, 예를 들면, 30mm ~ 60mm 일 수 있다. 또한, 상기 기준편광판(110)의 크기는 특별히 한정되지 않으나, 8000mm X 10mm(가로 X 세로) 인 것이 바람직하다.

광원부

광원부(200)는 검사부(100)에 광을 조사하여 검사 대상체(120)에 존재하는 얼룩을 가시화하기 위한 것으로 검사부(100)의 일측에 구비되는 것일 수 있으며, 일 예로 검사부(100)의 상부 또는 하부에 구비되는 것일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예로, 상기 광원부(200)가 상기 검사부(100)의 하부에 구비되는 것을 나타낸다.

상기 얼룩은 검사 대상체(120)를 관찰할 때, 명도 등의 색이 불균일하게 관찰되는 부분을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 얼룩이 포함된 영역은 주변 영역에 비하여 명도가 높거나 낮을 수 있다.

또한, 상기 얼룩은 기계 방향(MD; Machine Direction)으로 연장되는 것일 수 있다. 상기 기계 방향(MD)은 검사 대상체(120)의 투과축과 평행한 방향일 수 있다. 상기 기계 방향(MD)과 수직이고 상기 검사 대상체(120)의 투과축과 수직인 방향은 횡방향(TD; Transverse Direction)으로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 상기 얼룩은 검사 대상체(120)의 횡방향(TD)으로 반복하여 형성되는 것일 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 검사 대상체(120)가 편광 필름일 경우, 연신, 염색 등의 제조 공정에서 적용된 불균일성이 상기 얼룩 결함을 야기시키는 것일 수 있다.

광원부(200)의 광원은, 얼룩을 가시화하는 역할을 수행하는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 적색광, 녹색광 및 청색광을 방출하며 파장별 강도조절이 가능한 LED 광원이 사용될 수 있다.

적색광은 약 600 nm 내지 700 nm 범위의 파장 범위를 가지며, 녹색광은 약 500 nm 내지 600 nm 범위의 파장 범위를 가지고, 청색광은 약 370 nm 내지 500 nm 범위의 파장 범위를 가질 수 있다.

본 발명에서, 광원부(200)는 검사부(100)에 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여 조사함으로써, 후술하는 촬영부(300)에 의해 획득된 이미지가 검품원이 육안으로 보는 이미지와 실질적으로 동일한 수준을 나타내도록 작용 할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치를 이용하여 검사 대상체의 얼룩 유무를 검사하면, 얼룩 유무 판단 결과의 편차를 최소화시킬 수 있어 자동 검사의 신뢰성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 얼룩 결함부와 정상부의 밝기차이를 증가시켜 얼룩 결함 검출력을 상승시킬 수 있다.

일 실시예에 있어서, 광원부(200)는 녹색광을 기준으로 했을 때, 적색광과 청색광의 강도가 각각 개별적으로 녹색광 보다 높거나 낮게 조사되도록 조절할 수 있다.

예를 들면, 녹색광 대비 적색광의 강도를 높게 조절하여 조사할 수 있으며, 또한 녹색광 대비 청색광의 강도를 낮게 조절하여 조사할 수 있다.

본 발명에서 광원부(200)가 녹색광 대비 적색광의 강도를 높게 조절하여 조사하는 경우, 녹색광 및 적색광을 1: 1.1 내지 1.6의 강도비(녹색광:적색광)로 조사할 수 있다. 녹색광과 적색광의 강도비를 상기 범위로 조절하여 조사하면, 검품원이 판정하는 목시 이미지와 유사한 검사기 이미지를 획득할 수 있어 검품원이 육안으로 보는 이미지와 실질적으로 동일한 수준의 이미지를 자동 얼룩 검사에 적용할 수 있다.

또한, 광원부(200)가 녹색광 대비 청색광의 강도를 낮게 조절하여 조사하는 경우, 녹색광 및 청색광을 1: 0.3 내지 0.6의 강도비(녹색광:청색광)로 조사할 수 있다. 녹색광과 청색광의 강도비를 상기 범위로 조절하여 조사하면, 검품원이 판정하는 목시 이미지와 유사한 검사기 이미지를 획득하여 검품원이 육안으로 보는 이미지와 실질적으로 동일한 수준의 이미지를 자동 얼룩 검사에 적용할 수 있다.

바람직하게는, 광원부(200)에서 방출되는 적색광, 녹색광 및 청색광이 적색광 : 녹색광 : 청색광 = 1.4 : 1 : 0.5의 강도비로 조사될 수 있으며, 이 경우 검품원이 육안으로 보는 이미지와 가장 동일/유사한 이미지를 기계적으로 획득할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 광원부(200)는 바(bar) 형상을 가지는 것일 수 있다. 상기 바(bar) 형상은 검사 대상체(120)의 폭 이상의 길이를 가지는 것일 수 있다.

검사부(100)에 검사 대상체(120)가 구비되면, 광원부(200)는 광을 조사하여 얼룩을 시인할 수 있도록 하며, 상기 광원부(200)로부터 조사되는 광은 얼룩 시인성 향상의 측면에서, 검사 대상체(120) 및 기준편광판(110)에 수직하게 조사되는 것이 바람직하다. 이때, 기준 편광판(110)의 투과축과 검사 대상체(120)의 투과축이 서로 수직하므로, 검사 대상체(120)에 얼룩 결함이 존재하지 않을 경우에는 투과되는 광이 없어, 암화상이 획득될 수 있으나, 불균일한 염착, 접착 불량 등의 이유로 얼룩 결함이 존재하는 경우에는 광 누설이 발생하게 되며, 특히 편광판의 연신 방향으로 명암 줄무늬를 비롯한 얼룩들이 관찰된다.

촬영부

촬영부(300)는, 광원부(200)의 조사된 광에 의해 얼룩이 가시화된 검사 대상체(120)를 촬영하고, 그 화상을 연산부(400)로 전송하기 위한 것으로 검사부(100)의 일측에 구비되는 것일 수 있으며, 일 예로 검사부(100)의 상부 또는 하부에 구비되는 것일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예로, 상기 촬영부(300)가 상기 검사부(100)의 상부에 구비되는 것을 나타낸다. 본 발명에서 검사부(100)를 사이에 두고 광원부(200)와 대향되는 위치에 배치되는 것일 수 있다.

촬영부(300)는 얼룩이 가시화된 검사 대상체(120)의 화상을 얻을 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라, 디지털 카메라 등이 있을 수 있으며, 배경영역과 얼룩영역의 대비를 강조하기 위하여 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라인 것이 바람직하다.

촬영된 검사 대상체(120)의 화상은 연산부(400)로 전송되며, 일반적으로 상기 화상에는 검사부(100)를 투과하여 나온 빛의 밝기, 색상 또는 각 화소의 위치정보 등이 포함되어 있다.

연산부

연산부(400)는, 촬영부(300)에 의해 촬영된 검사 대상체(120)의 화상을 검사 영역별로 일련의 연산과정을 거쳐 검사 대상체(120)의 얼룩 결함 유무를 판단하기 위한 것일 수 있다.

상기 연산부(400)는 데이터 추출부(A) 및 얼룩 검출부(B)를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명에서, 광원부(200)에 의해 조사된 광은 기준편광판 및 검사 대상체를 지나 촬영부(200)로 입사될 수 있다. 검사 대상체에 얼룩과 같은 결함이 있는 경우, 결함부위를 통과하는 광은 정상부위보다 더 많은 광(빛)이 투과된다.

상기 데이터 추출부(A)는, 소정 위치에서 검사 영역을 설정하기 위한 것으로 촬영부(300)에 의해 생성된 이미지의 밝기정보를 이용하며, 상기 촬영부(300)에서 전송된 검사 대상체(120)의 화상으로부터 밝기정보를 추출하는 것일 수 있다.

예를 들면, 촬영부(300)를 통해 획득된 이미지를 구성하는 픽셀단위별 또는 이미지를 일정수의 픽셀로 분할된 복수의 이미지영역별로 YUV값 또는 RGB값을 분석하여 각각의 밝기정보를 획득할 수 있다.

얼룩 검출부(B)는 데이터 추출부(A)에서 획득된 각각의 픽셀별 또는 복수의 이미지영역별 밝기 정보를 기초로, 밝기정보를 비교하여 주변 영역에 비해 밝기차이가 증가된 부분을 얼룩 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다.

상기와 같이 얼룩 결함 강도를 도출할 경우, 육안 검사 결과에 보다 근접한 검사 결과를 얻을 수 있어, 검사 성능이 향상될 수 있다.

디스플레이부

본 발명의 얼룩 자동 검사 장치는 연산부(400)의 검사 결과를 나타내는 디스플레이부(500)를 더 포함하는 것일 수 있다.

구체적으로는, 상기 연산부(400)에 의해 검사 대상체(120)의 불량 여부 판단이 완료되면 상기 디스플레이부(500)에 검사 대상체(120)의 불량 여부가 표시될 수 있도록 함으로써, 작업자가 이를 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예에 다른 얼룩 자동 검사 장치는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플로피 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.

<얼룩 자동 검사 방법>

본 발명은, 상술한 얼룩 자동 검사 장치를 이용한 얼룩 자동 검사 방법을 포함한다.

도 5는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 방법을 나타내는 개략적인 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여, 검사 대상체에 광을 조사하는 광조사 단계(S10); 상기 광조사된 검사 대상체를 촬영한 화상을 획득하는 촬영 단계(S20); 및 상기 획득된 화상을 분석하여 상기 획득된 화상을 분석하여 검사 대상체의 얼룩 유무를 판단하는 얼룩검출 단계(S30)를 포함하는 것일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예인 얼룩 자동 검사 방법을 설명하나, 이에 한정되는 것이 아님은 전술한 바와 같다.

우선, 검사 대상체를 기준편광판 상에 투과축이 직교하도록 구비시킨다. 이후, 상기 검사 대상체 및 기준편광판의 하부에 위치하는 LED 광원으로부터 광을 조사하여, 검사 대상체의 얼룩을 가시화한다. 이 때, LED 광원으로부터 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도가 조절되어 방출될 수 있다.

적색광, 녹색광, 청색광의 강도 조절 설명에 있어서, 앞서 설명한 구성과 동일한 바, 중복된 설명을 생략한다.

상기 조사된 광에 의해 얼룩이 가시화된 검사 대상체를 컬러 라인 스캔(Line-Scan)카메라, 디지털 카메라 등을 이용하여 상기 검사 대상체를 촬영한다.

이후, 상기 촬영된 검사 대상체 화상의 밝기정보를 추출한다. 예를 들어, 상기 밝기정보는 획득된 이미지를 구성하는 픽셀단위별 또는 이미지를 일정수의 픽셀로 분할된 복수의 이미지영역별로 YUV값 또는 RGB값을 분석하여 얻을 수 있다.

이후, 획득된 각각의 픽셀별 또는 복수의 이미지영역별 밝기 정보를 기초로, 검사 대상체 화상의 밝기정보를 비교하여 주변 영역에 비해 밝기차이가 증가된 부분을 얼룩 결함이 있는 것으로 판단하여 검사 대상체의 얼룩 유무를 검출한다.

한편, 상기 방법에서는 각각의 단계 및 하부 단계가 순차적으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 각각의 단계 및 하부 단계가 개별적으로 동시에 이루어지는 것일 수 있다.

상기 얼룩 자동 검사 방법에 개시된 구성 요소들은, 상기 항목 <얼룩 자동 검사 장치>에서 서술한 모든 특성을 나타내는 것일 수 있다.

또한, 상기 얼룩 자동 검사 방법의 각 단계는, 상기 항목 <얼룩 자동 검사 장치>에서 서술된 구성 요소들에 의해 실시되는 것일 수 있다.

이하, 구체적으로 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

<실시예>

(1) RGB 강도비에 따른 목시 이미지 유사도 평가

검사 대상인 편광 필름이 구비되는 기준편광판(동우화인켐 사/6308L-8279A), 상기 기준편광판 하부에 구비되는 LED 광원(AITEC 사/ LLRG-600FRGB-0066) 및 상기 기준편광판 상부에 구비되는 컬러라인스캔(Line-Scan)카메라(Teledyne DALSA 社 LA-CC 8K Color Line Scan Camera) 및 촬영된 화상을 전송받아 처리하는 컴퓨터를 포함하며,

상기 컴퓨터는 전송된 화상으로부터 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B) 파장별 강도 Data를 추출하고, 추출된 밝기정보를 비교하여 주변 영역에 비해 밝기차이가 증가된 부분을 얼룩으로 판단하도록 프로그램된 얼룩 자동 검사 장치를 준비하였다.

상기 LED 광원으로부터 방출되는 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)의 강도를 하기 표 1과 조절하여, 도 2의 목시 이미지에 대한 실험군 1 내지 10의 유사도를 평가 하여 도 3 및 도 4에 나타내었다.

도 2는, 검사 대상체에 대한 목시 이미지이다.

도 3 및 도 4는, 검사 대상체를 본 발명의 일 실시 예에 따른 얼룩 자동 검사 장치로 촬영한 이미지 이다.

도 2 내지 도 4에서 ① 내지 ⑨는, 검사 대상체에서 검품원이 얼룩 결함으로 판정한 각 영역(100mm x 100mm)을 촬영한 이미지이다. 여기서, LV2(NG)는 강한 수준의 얼룩 결함이며, 사고성(NG)은 매우 강한 수준의 얼룩결함으로, 얼룩 결함 레벨 중 가장 강한 수준(Lv3)의 얼룩 결함을 의미한다.

구분	강도 비 (적색광:녹색광:청색광)
실험군 1	1.7:1:0.5
실험군 2	1.6:1:0.5
실험군 3	1.4:1:0.5
실험군 4	1.1:1:0.5
실험군 5	1:1:0.5
실험군 6	1.4:1:0.7
실험군 7	1.4:1:0.6
실험군 8	1.4:1:0.5
실험군 9	1.4:1:0.3
실험군 10	1.4:1:0.2

상기 표 1에서, 실험군 1 내지 5는 녹색광 및 청색광의 강도를 고정값으로 설정하고 적색광의 강도를 조절한 것이며, 실험군 6 내지 10은 녹색광 및 적색광의 강도를 고정값으로 설정하고 청색광의 강도를 조절한 것이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 실험군 1 내지 10은 도 2의 목시 이미지와 비교하여 유사한 수준을 나타내었으며, 그 중 실험군 2 내지 4 및 실험군 7 내지 9의 경우, 다른 실험군 대비 도 2의 목시 이미지와 더욱 유사한 것으로 나타났고, 특히 실험군 3 및 8의 경우에는 목시이미지와 동일한 수준을 나타내는 것으로 확인되었다.

이로부터, 본 발명의 얼룩 자동 검사 장치를 이용하면 검품원의 컨디션과 검품원 간에 발생할 수 있는 판정 결과 차이에 영향을 받지 않고 얼룩 결함을 검출할 수 있어 편광판과 같은 광학 필름의 얼룩 검사에 효과적으로 적용할 수 있음이 확인된다.

100: 검사부
110: 기준편광판
120: 검사 대상체
200: 광원부
300: 촬영부
400: 연산부
500: 디스플레이부

Claims

검사 대상체가 배치되는 적어도 하나 이상의 기준편광판을 포함하는 검사부;
상기 검사부의 일측에 배치되며, 상기 검사부에 적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여 조사하는, 광원부;
상기 검사부의 타측에 배치되며, 검사 대상체를 촬영하고, 화상을 연산부로 전송하는, 촬영부; 및
상기 촬영부에서 전송된 검사 대상체의 화상을 분석하여 얼룩을 검출하는, 연산부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광원부는, 녹색광 대비 적색광의 강도를 높게 조절하여 조사하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 광원부는, 녹색광 및 적색광을 1: 1.1 내지 1.6의 강도비로 조사하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광원부는, 녹색광 대비 청색광의 강도를 낮게 조절하여 조사하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 광원부는, 녹색광 및 청색광을 1: 0.3 내지 0.6의 강도비로 조사하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광원부는, 적색광, 녹색광 및 청색광을 1.4:1:0.5의 강도비로 조사하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 연산부는,
촬영부에서 전송된 화상으로부터 밝기정보를 추출하는 데이터 추출부; 및
데이터 추출부로부터 추출된 밝기정보를 비교하여 주변 영역에 비해 밝기차이가 증가된 부분을 얼룩으로 판단하는 얼룩 검출부를 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 검사부는, 검사 대상체의 상부 및 하부에 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판이 각각 구비되는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 상부 기준편광판 및 하부 기준편광판의 흡수축이 평행한 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 광원부로부터 조사되는 광은, 검사대상체 및 기준편광판에 수직하게 조사되는 것인, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 검사 대상체는, 편광 필름을 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 연산부에 의해 도출된 얼룩 결함 유무를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는, 얼룩 자동 검사 장치.
적색광, 녹색광 및 청색광의 강도를 조절하여, 검사 대상체에 광을 조사하는 광조사 단계;
상기 광조사된 검사 대상체를 촬영한 화상을 획득하는 촬영 단계; 및
상기 획득된 화상을 분석하여 검사 대상체의 얼룩 유무를 판단하는 얼룩검출 단계를 포함하는, 얼룩 자동 검사 방법.