KR20220142598A - 조명 장치 및 이를 포함하는 광학 검사 장치 - Google Patents

Abstract

조명 장치는 메인 광원, 하프 미러, 및 확산판을 포함할 수 있다. 메인 광원은 메인 조명광을 방출할 수 있다. 하프 미러는 메인 광원으로부터 이격하여 위치할 수 있다. 하프 미러는 메인 조명광 중 제1 방향으로 진행하는 제1 조명광을 반사시킬 수 있다. 하프 미러는 제1 조명광을 제2 방향으로 반사시키는 반사면을 가질 수 있다. 확산판은 반사면과 중첩하지 않도록 메인 광원과 하프 미러 사이에 위치할 수 있다. 확산판은 제1 수평면 및 제1 수평면의 배면인 제2 수평면을 가질 수 있다. 확산판은 메인 조명광 중 제1 수평면으로 입사하는 제2 조명광을 투과시켜 제2 수평면으로부터 산란시킬 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 포함하는 광학 검사 장치{ILLUMINATION APPARATUS AND OPTICAL INSPECTION APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 조명 장치 및 이를 포함하는 광학 검사 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 광을 방출하는 조명 장치 및 이를 포함하는 광학 검사 장치에 관한 것이다.

조명 장치는 검사 대상물 표면의 이물질 및 상기 검사 대상물의 표면에 형성된 문자나 무늬와 같은 표식에 조명광을 방출할 수 있다.

광학 검사 장치는 상기 조명 장치 및 카메라를 포함할 수 있다. 상기 조명 장치의 상기 조명광은 상기 검사 대상물의 표면으로부터 반사되고, 상기 반사된 조명광이 상기 카메라에 입사될 수 있다. 상기 카메라는 상기 카메라에 입사된 입사광을 이용해 상기 이물질 및 상기 표식을 촬영할 수 있다. 이로 인해, 상기 광학 검사 장치는 상기 검사 대상물의 결함을 찾거나 상기 검사 대상물의 품질을 검사할 수 있다.

한편, 상기 검사 대상물은 평탄한 상면 및 굴곡진 측면을 가질 수 있다. 따라서, 다양한 각도로 상기 조명광을 방출하는 상기 조명 장치가 개발되고 있다. 다만, 상기 조명 장치의 크기를 최소화하기 위하여, 최소한의 광원을 포함하는 상기 조명 장치가 요구되고 있다.

본 발명의 일 목적은 신뢰성이 향상된 조명 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조명 장치를 포함하는 광학 검사 장치를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는 메인 조명광을 방출하는 메인 광원, 상기 메인 광원으로부터 이격하여 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 방향으로 진행하는 제1 조명광을 제2 방향으로 반사시키는 반사면을 갖는 하프 미러, 및 상기 반사면과 중첩하지 않도록 상기 메인 광원과 상기 하프 미러 사이에 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 수평면으로 입사하는 제2 조명광을 투과시켜 상기 제1 수평면의 배면인 제2 수평면으로부터 산란시키는 제1 확산판을 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제2 조명광은 상기 제1 및 제2 방향들과 상이한 방향으로 진행할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 확산판은 상기 제1 방향과 평행할 수 있고, 상기 메인 광원과 인접하여 배치될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 조명 장치는, 상기 하프 미러 및 상기 제1 확산판 사이에 위치하는 제2 확산판을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제2 확산판은 상기 메인 광원과 마주보는 제1 수직면 및 상기 하프 미러와 마주보는 제2 수직면을 가질 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제2 확산판은 상기 반사면과 상기 제1 방향으로 중첩할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제2 확산판의 일측은 상기 하프 미러와 인접할 수 있고, 상기 제2 확산판의 타측은 상기 제1 확산판과 인접할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 확산판들은 접촉할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 조명 장치는, 상기 메인 광원을 상기 제1 방향으로 이동시키는 이송 부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 이송 부재는, 상기 메인 광원과 결합되는 헤드부, 상기 헤드부와 결합되고 상기 제1 방향으로 길이가 조절되는 실린더부, 및 상기 실린더부와 결합되고, 기 설정된 위치에 고정된 베이스부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 조명 장치는, 상기 제1 확산판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 보조 조명광을 방출하는 보조 광원을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 보조 광원은 상기 메인 광원 및 상기 하프 미러 사이에 위치할 수 있다.

전술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치는 메인 조명광을 방출하는 메인 광원, 상기 메인 광원으로부터 이격하여 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 방향으로 진행하는 제1 메인 조명광을 제2 방향으로 반사시키는 반사면을 갖는 하프 미러, 및 상기 반사면과 중첩하지 않도록 상기 메인 광원과 상기 하프 미러 사이에 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 수평면으로 입사하는 제2 조명광을 투과시켜 상기 제1 수평면의 배면인 제2 수평면으로부터 산란시키는 제1 확산판을 포함하는 조명 장치, 상기 조명 장치를 수용하는 케이스, 및 상기 케이스 외부에 위치하고, 상기 하프 미러 상에 배치되는 카메라를 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 카메라는 상기 하프 미러와 중첩할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 케이스의 상면은 상부 개구를 가질 수 있고, 상기 케이스의 저면은 상기 상부 개구와 마주보는 제1 하부 개구 및 상기 제1 하부 개구와 이격하는 제2 하부 개구를 가질 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 하프 미러는 상기 상부 개구 및 상기 제1 하부 개구 사이에 배치될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 확산판은 상기 제2 하부 개구에 배치될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 조명 장치는, 상기 메인 광원을 상기 제1 방향으로 이동시키는 이송 부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 조명 장치는, 상기 제1 확산판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 보조 조명광을 방출하는 보조 광원을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 상기 보조 광원은 상기 하프 미러 및 상기 메인 광원 사이에 위치할 수 있고, 상기 케이스의 상면에 배치될 수 있다.

조명 장치는 메인 광원 및 하프 미러를 포함할 수 있다. 상기 메인 광원은 메인 조명광을 방출할 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치는 상기 메인 광원의 상기 메인 조명광 중 제1 조명광을 이용하여 동축 조명 효과를 가질 수 있다.

상기 조명 장치는 제1 확산판을 포함할 수 있다. 상기 제1 확산판은 평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 확산판은 상기 하프 미러의 반사면과 중첩하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 제1 확산판은 상기 메인 광원과 인접하여 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제1 확산판은 상기 메인 조명광 중 제2 조명광을 균일하게 산란시킬 수 있다. 상기 제1 확산판이 상기 제2 조명광을 균일하게 산란시킴으로써, 상기 조명 장치는 다양한 각도로 조명하는 측면 조명 효과를 가질 수 있다. 이로 인해, 상기 조명 장치는 상기 측면 조명 효과를 위한 별도의 광원을 포함하지 않고서도, 상기 측면 조명 효과를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 조명 장치의 크기는 최소화되면서도 상기 조명 장치는 균일한 상기 측면 조명 효과를 가질 수 있다.

상기 조명 장치는 상기 메인 광원을 직선 이동시키는 이송 부재를 포함할 수 있다. 상기 이송 부재에 의해 상기 메인 광원이 상기 제1 확산판 상에서 이동함으로써, 상기 제1 조명광의 광량 및 상기 제2 조명광의 광량을 선택적으로 조절할 수 있다. 따라서, 상기 제2 조명광 없이 상기 제1 조명광의 광량을 최대화할 수도 있고, 필요에 따라 상기 제1 조명광의 광량 및 제2 조명광의 광량을 선택할 수 있다. 이로 인해, 상기 메인 조명광의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 조명 장치는 보조 조명광을 방출하는 보조 광원을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 제1 확산판이 산란시킨 산란광의 광량이 증가할 수 있다. 이로 인해, 상기 측면 조명 효과를 최대화할 수 있다.

즉, 상기 조명 장치는 선택적으로 상기 동축 조명 효과만을 갖거나 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 가질 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치의 신뢰성이 향상될 수 있다.

다만, 본 발명의 효과가 전술한 효과들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 메인 광원이 이송 부재를 통해 이동되는 상태를 나타내는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 장치를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치를 나타내는 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 광학 검사 장치를 이용한 검사 방법을 나타내는 도면들이다.
도 8은 도 7a의 검사 대상물이 광학 검사 장치를 통해 촬영되는 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 7b의 검사 대상물이 광학 검사 장치를 통해 촬영되는 평면도들이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(1100)를 나타내는 개략도이다.

도 1을 참조하면, 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)과 수직하는 제3 방향(D3)에 의해 평면이 정의될 수 있다. 제2 방향(D2)은 상기 평면과 수직하는 방향일 수 있다. 다시 말하면, 제1 방향(D1)은 제2 방향(D2)과 수직할 수 있다.

조명 장치(1100)는 메인 광원(100), 하프 미러(300), 및 제1 확산판(510)을 포함할 수 있다.

메인 광원(100)은 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 메인 광원(100)은 메인 조명광(L1)을 방출할 수 있다. 메인 조명광(L1)은 제1 방향(D1)으로 진행하는 제1 조명광(L11) 및 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 상이한 방향으로 진행하는 제2 조명광(L12)을 포함할 수 있다.

하프 미러(300)는 메인 광원(100)으로부터 이격하여 위치할 수 있다. 하프 미러(300)는 메인 광원(100)으로부터 제1 방향(D1)으로 이격할 수 있다. 하프 미러(300)는 제1 조명광(L11)을 제2 방향(D2)으로 반사시키는 반사면(RS)을 가질 수 있다. 따라서, 하프 미러(300)는 제1 조명광(L11)을 제2 방향(D2)으로 반사할 수 있다. 다시 말하면, 하프 미러(300)로부터 반사된 반사광(L2)은 제2 방향(D2)으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 반사면(RS)은 상기 평면과 대략 45°경사질 수 있으나, 반사면(RS)과 상기 평면이 이루는 각도는 제한되지 않는다.

조명 장치(1100)가 제2 방향(D2)으로 조명하는 효과는 동축 조명 효과라고 지칭될 수 있다. 조명 장치(1100)가 다양한 각도로 조명하는 효과는 측면 조명 효과하고 지칭될 수 있다.

한편, 상기 측면 조명 효과를 갖는 조명 장치(1100)가 요구될 수 있다. 비교예로써, 조명 장치는 반사면과 상기 평면이 이루는 각도를 조절하여 다양한 각도로 조명할 수 있다. 즉, 상기 조명 장치는 반사면과 상기 평면이 이루는 각도를 조절하여 상기 측면 조명 효과를 가질 수 있으나, 상기 조명 장치가 갖는 상기 동축 조명 효과가 저하될 수 있다. 즉, 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 갖는 조명 장치(1100)가 요구될 수 있다.

제1 확산판(510)은 메인 광원(100)과 하프 미러(300) 사이에 위치할 수 있다. 제1 확산판(510)은 반사면(RS)과 중첩하지 않을 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 확산판(510)은 반사면(RS)과 제1 방향(D1)으로 중첩하지 않을 수 있다. 또한, 제1 확산판(510)은 제2 방향(D2)으로 중첩하지 않을 수 있다.

제1 확산판(510)은 제1 방향(D1)과 평행할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 확산판(510)은 제1 방향(D1) 및 제3 방향(D3)으로 정의되는 상기 평면과 평행하도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 조명광(L11)은 제1 확산판(510)을 투과하지 않을 수 있고, 제2 조명광(L12)은 제1 확산판(510)을 투과할 수 있다.

제1 확산판(510)이 반사면(RS)과 중첩하지 않음으로써, 제1 확산판(510)은 상기 동축 조명 효과를 저하시키지 않을 수 있다.

제1 확산판(510)은 제1 수평면(HS1) 및 제2 수평면(HS2)을 가질 수 있다. 제2 수평면(HS2)은 제1 수평면(HS1)의 배면일 수 있다. 제2 조명광(L12)은 제1 수평면(HS1)으로 입사할 수 있다. 제1 확산판(510)은 제2 조명광(L12)을 산란시킬 수 있다. 다시 말하면, 제1 확산판(510)은 제1 수평면(HS1)으로 입사하는 제2 조명광(L12)을 투과시켜 제2 수평면(HS2)으로부터 산란시킬 수 있다.

직선 방향으로 진행하는 제2 조명광(L12)은 제1 확산판(510)에 의해 산란되어 다양한 방향으로 진행할 수 있다. 즉, 제2 조명광(L12)이 제1 확산판(510)을 투과하여 산란된 산란광(L3)은 다양한 각도로 진행할 수 있다. 따라서, 조명 장치(1100)는 제1 확산판(510)을 포함함으로써, 상기 측면 조명 효과를 가질 수 있다. 또한, 제1 확산판(510)은 제2 조명광(L12)을 균일하게 산란시킬 수 있다. 다시 말하면, 균일하게 산란된 산란광(L3)에 의해, 제1 확산판(510) 아래의 임의의 위치는 균일하게 조명될 수 있다.

조명 장치(1100)는 상기 동축 조명 효과 및 균일한 상기 측면 조명 효과를 가짐으로써, 조명 장치(1100)의 신뢰성은 향상될 수 있다.

조명 장치(1100)가 상기 측면 조명 효과를 위한 별도의 광원을 포함하는 경우, 조명 장치(1100)의 크기는 최소화될 수 없다. 다시 말하면, 조명 장치(1100)는 상기 별도의 광원을 포함하지 않음으로써, 조명 장치(1100)의 크기는 최소화될 수 있다.

제1 확산판(510)은 메인 광원(100)과 인접하여 배치될 수 있다. 다시 말하면, 제1 확산판(510)은 메인 광원(100)으로부터 제2 방향(D2)으로 메인 광원(100)과 인접하여 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 확산판(510)의 일부는 메인 광원(100)과 제2 방향(D2)으로 중첩할 수 있다. 따라서, 제1 확산판(510)을 투과하지 않는 제2 조명광(L12)을 최소화할 수 있다. 이로 인해, 산란광(L4)의 광량은 증가할 수 있다.

조명 장치(1100)는 제2 확산판(520)을 더 포함할 수 있다. 제2 확산판(520)은 하프 미러(300) 및 제1 확산판(510) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 제1 확산판(510)은 제2 확산판(520) 보다 메인 광원(100)과 인접하여 배치될 수 있다. 제2 확산판(520)은 제1 확산판(510) 보다 하프 미러(300)에 인접하여 배치될 수 있다.

제2 확산판(520)은 제1 수직면(VS1) 및 제2 수직면(VS2)을 가질 수 있다. 제1 수직면(VS1)은 메인 광원(100)과 마주볼 수 있다. 제2 수직면(VS2)은 하프 미러(300)와 마주볼 수 있다.

제2 확산판(520)의 일측은 하프 미러(300)와 인접할 수 있고, 제2 확산판(520)의 타측은 제1 확산판(510)과 인접할 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 확산판(520)의 일측은 하프 미러(300)와 접촉할 수 있고, 제2 확산판(520)의 타측은 제1 확산판(510)과 접촉할 수 있다.

제2 확산판(520)은 반사면(RS)과 중첩할 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 확산판(520)은 반사면(RS)과 제1 방향(D1)으로 중첩할 수 있다. 즉, 제2 확산판(520)은 제1 확산판(510)과 수직하도록 배치될 수 있다. 제1 확산판(510)은 상기 평면과 평행하도록 배치되는 반면에, 제2 확산판(520)은 상기 평면과 수직하도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1 조명광(L11)은 제2 확산판(520)을 투과할 수 있다.

제2 확산판(520)은 제1 조명광(L11)을 균일하게 산란시킬 수 있다. 산란된 제1 조명광(L11)은 하프 미러(300)로부터 반사될 수 있다. 따라서, 균일한 반사광(L2)에 의해, 하프 미러(300) 아래의 임의의 위치는 균일하게 조명될 수 있다. 다시 말하면, 조명 장치(1100)는 균일한 상기 동축 조명 효과 및 균일한 상기 측면 조명 효과를 가짐으로써, 조명 장치(1100)의 신뢰성은 향상될 수 있다.

제1 및 제2 확산판들(510, 520)은 접촉할 수 있다. 따라서, 메인 조명광(L1)은 제1 및 제2 확산판들(510, 520) 중 어느 하나를 투과할 수 있다. 따라서, 반사광(L2)의 광량 및 산란광(L3)의 광량은 최대화될 수 있다.

한편, 조명 장치(1100)에 의해 조명되는 검사 대상물의 정보에 따라, 메인 조명광(L1)을 상이하게 제공할 필요가 있다. 예를 들면, 상기 검사 대상물이 평탄한 면을 갖는 경우, 상기 동축 조명 효과가 요구될 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 검사 대상물이 굴곡진 면을 갖는 경우, 상기 측면 조명 효과가 요구될 수 있다. 상기 검사 대상물에 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 갖는 메인 조명광(L1)을 제공하는 경우, 상기 동축 조명 효과를 달성하기 위한 제1 조명광(L11)의 광량이 작을 수 있다. 다시 말하면, 상기 검사 대상물이 상기 동축 조명 효과만을 요구하는 경우, 상기 동축 조명 효과를 달성하기 위한 제1 조명광(L11)의 효율을 증가시킬 필요가 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치(1200)를 나타내는 개략도이다. 도 1의 조명 장치(1100)와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하고, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는 이송 부재(700)를 제외한 다른 구성은 도 1에 도시된 조명 장치(1100)와 동일하다.

도 2를 참조하면, 조명 장치(1200)는 이송 부재(700)를 더 포함할 수 있다. 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 제1 방향(D1)으로 이동시킬 수 있다. 이송 부재(700)는 헤드부(710), 실린더부(730), 및 베이스부(750)를 포함할 수 있다.

헤드부(710)는 메인 광원(100)과 결합될 수 있다. 헤드부(710)는 메인 광원(100)과 일체로 이동할 수 있다.

실린더부(730)는 헤드부(710)와 결합될 수 있다. 실린더부(730)는 제1 방향(D1)으로 길이를 조절할 수 있다. 실린더부(730)의 길이가 조절됨에 따라, 헤드부(710)는 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 헤드부(710)가 제1 방향(D1)으로 이동함에 따라, 메인 광원(100)은 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 또한, 실린더부(730)의 길이가 조절됨에 따라, 헤드부(710)는 제1 방향(D1)의 반대 방향으로 이동할 수도 있다. 따라서, 메인 광원(100)은 제1 방향(D1)의 상기 반대 방향으로 이동할 수도 있다.

베이스부(750)는 실린더부(730)와 결합될 수 있다. 베이스부(750)는 기 설정된 위치에 고정될 수 있다.

다시 말하면, 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 하프 미러(300)에 접근하도록 직선 이동시킬 수 있다. 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 하프 미러(300)로부터 멀어지도록 직선 이동시킬 수도 있다.

이송 부재(700)는 실린더부(730)에 의해 구동되는 것에 제한되지 않는다. 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 직선 이동시킬 수 있는 다양한 기계 요소를 포함하면 충분하다.

도 3 및 도 4는 도 2의 메인 광원(100)이 이송 부재(700)를 통해 이동되는 상태를 나타내는 도면들이다.

도 3을 참조하면, 실린더부(730)의 길이가 조절됨에 따라, 헤드부(710) 및 메인 광원(100)은 제1 방향(D1)으로 이동할 수 있다. 따라서, 메인 광원(100)은 하프 미러(300)에 접근할 수 있다.

메인 광원(100) 및 하프 미러(300) 사이의 간격이 감소함에 따라, 제1 확산판(510)을 투과하는 제2 조명광(L12)이 감소할 수 있다. 따라서, 제2 확산판(520)을 투과하는 제1 조명광(L11)의 광량은 증가할 수 있고, 제1 확산판(510)을 투과하는 제2 조명광(L12)의 광량은 감소할 수 있다. 다시 말하면, 상기 동축 조명 효과는 증가할 수 있고, 상기 측면 조명 효과는 감소할 수 있다.

도 4를 참조하면, 실린더부(730)의 길이가 조절됨에 따라, 헤드부(710) 및 메인 광원(100)은 제1 방향(D1)으로 더욱 이동할 수 있다. 따라서, 메인 광원(100)은 하프 미러(300)에 더욱 접근할 수 있다.

메인 광원(100) 및 하프 미러(300) 사이의 간격이 더욱 감소함에 따라, 제1 확산판(510)을 투과하는 제2 조명광(L12)이 최소화될 수 있다. 따라서, 제2 확산판(520)을 투과하는 제1 조명광(L11)의 광량은 최대화될 수 있고, 제1 확산판(510)을 투과하는 제2 조명광(L12)의 광량은 최소화될 수 있다. 다시 말하면, 상기 동축 조명 효과는 최대화될 수 있고, 상기 측면 조명 효과는 최소화될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 이송 부재(700)는 메인 광원(100)이 도시된 위치들 사이의 어느 위치에도 메인 광원(100)을 이동시킬 수 있다. 따라서, 조명 장치(1200)는 상기 검사 대상물의 정보에 따라, 제1 및 제2 조명광들(L11, L12)을 상이하게 제공할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 검사 대상물이 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 요구하는 정도에 따라, 조명 장치(1200)는 제1 및 제2 조명광들(L11, L12)을 제공할 수 있다.

일 예를 들면, 상기 검사 대상물이 상기 동축 조명 효과만을 요구하는 경우, 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 제1 방향(D1)으로 이동시켜 상기 동축 조명 효과를 달성하기 위한 제1 조명광(L11)의 광량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 조명 장치(1200)가 제공하는 메인 조명광(L1)의 효율을 증가시킬 수 있다. 다른 예를 들면, 상기 검사 대상물이 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 요구하는 경우, 이송 부재(700)는 메인 광원(100)을 제1 방향(D1)의 반대 방향으로 이동시켜 제1 및 제2 조명광들(L11, L12)을 동시에 제공할 수 있다. 따라서, 조명 장치(1200)는 메인 광원(100) 이외에 별도의 광원 없이도 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 제공할 수 있다. 따라서, 메인 조명광(L1)의 효율을 증가시킬 수 있다. 즉, 조명 장치(1200)의 효율성은 향상될 수 있다.

한편, 제1 조명광(L11)의 광량은 제2 조명광(L12)의 광량보다 클 수 있다. 다시 말하면, 제1 확산판(510)을 투과하는 제2 조명광(L12)의 광량이 작을 수 있다. 따라서, 산란광(L3)의 광량이 작음으로써, 상기 측면 조명 효과가 저하될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 장치(1300)를 나타내는 개략도이다. 도 1의 조명 장치(1100)와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는 보조 광원(900)를 제외한 다른 구성은 도 1에 도시된 조명 장치(1100)와 동일하다.

도 5를 참조하면, 조명 장치(1300)는 보조 광원(900)을 더 포함할 수 있다. 보조 광원(900)은 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 보조 광원(900)은 제1 확산판(510) 상에 배치될 수 있다. 보조 광원(900)은 제2 방향(D2)으로 보조 조명광(L4)을 방출할 수 있다. 또한, 보조 광원(900)은 메인 광원(100) 및 하프 미러(300) 사이에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 보조 광원(900)은 제1 확산판(510)을 투과하는 보조 조명광(L4)을 제공할 수 있다.

제1 확산판(510)은 제2 조명광(L12) 및 보조 조명광(L4)을 산란시킬 수 있다. 제2 조명광(L12) 및 보조 조명광(L4)은 제1 확산판(510)에 의해 산란되어 다양한 방향으로 진행할 수 있다. 따라서, 산란광(L3)의 광량은 증가할 수 있다. 다시 말하면, 산란광(L3)의 광량이 증가함으로써, 조명 장치(1300)의 상기 측면 조명 효과는 최대화될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 검사 장치(2000)를 나타내는 개략도이다.

도 6을 참조하면, 광학 검사 장치(2000)는 조명 장치(1000), 케이스(200), 및 카메라(400)를 포함할 수 있다. 조명 장치(1000)는 도 1에 도시된 조명 장치(1100), 도 2에 도시된 조명 장치(1200), 및 도 5에 도시된 조명 장치(1300) 중 어느 하나일 수 있다. 조명 장치(1000)가 도 5에 도시된 조명 장치(1300)인 경우, 보조 광원(900)은 케이스(200)의 내부에 배치되고, 케이스(200)의 상면에 배치될 수 있다.

광학 검사 장치(2000)가 포함하는 조명 장치(1000)는 메인 광원(100), 하프 미러(300), 및 제1 확산판(510)을 포함할 수 있다. 도 1, 도 2, 및 도 5의 조명 장치들(1100, 1200, 1300)과 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하고, 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

케이스(200)는 조명 장치(1000)를 수용할 수 있다. 다시 말하면, 케이스(200)는 메인 광원(100), 하프 미러(300), 및 제1 확산판(510)을 수용할 수 있다. 케이스(200)가 조명 장치(1000)를 수용함으로써, 케이스(200)는 조명 장치(1000)에 외광의 투과를 방지할 수 있다. 따라서, 조명 장치(1000)에 의해 제공되는 광 및 외광의 간섭을 방지할 수 있다.

카메라(400)는 케이스(200) 외부에 위치할 수 있다. 카메라(400)는 하프 미러(300) 상에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 카메라(400)는 하프 미러(300)와 이격하여 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 카메라(400)는 하프 미러(300)와 제2 방향(D2)으로 중첩할 수 있다.

케이스(200)의 상면은 상부 개구(210)를 가질 수 있다. 케이스(200)의 저면은 제1 하부 개구(230) 및 제2 하부 개구(250)를 가질 수 있다. 제1 하부 개구(230)는 상부 개구(210)와 마주볼 수 있고, 제2 하부 개구(250)는 제1 하부 개구(230)와 이격할 수 있다. 제2 하부 개구(250)는 제1 하부 개구(230) 보다 메인 광원(100)과 인접할 수 있다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 하프 미러(300)는 상부 개구(210) 및 제1 하부 개구(230) 사이에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 하프 미러(300)는 케이스(200)의 내부에 배치되고, 하프 미러(300)는 상부 개구(210) 및 제1 하부 개구(230)와 제2 방향(D2)으로 중첩하도록 배치될 수 있다. 따라서, 하프 미러(300)는 제1 조명광(L11)을 제2 방향(D2)으로 반사시킬 수 있고, 반사광(L2)은 제1 하부 개구(230)를 통해 제2 방향(D2)으로 진행할 수 있다.

제1 확산판(510)은 제2 하부 개구(250)에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 확산판(510)은 제1 수평면(HS1)으로 입사되는 제2 조명광(L12)을 투과시켜 제2 수평면(HS2)으로부터 산란시킬 수 있고, 산란광(L3)은 제2 하부 개구(250)를 통해 제1 확산판(510) 아래의 임의의 위치를 균일하게 조명할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 도 6의 광학 검사 장치(2000)를 이용한 검사 방법을 나타내는 도면들이다.

도 6 및 도 7a를 참조하면, 광학 검사 장치(2000) 아래에 검사 대상물(3000)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 검사 대상물(3000)은 디스플레이 패널(DP) 및 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 포함할 수 있다. 조명 장치(1000)는 검사 대상물(3000)에 반사광(L2)을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 조명 장치(1000)는 상기 동축 조명 효과를 가질 수 있다.

검사 대상물(3000)에 제공된 반사광(L2)이 검사 대상물(3000)로부터 반사될 수 있다. 검사 대상물(3000)로부터 반사된 제1 광이 제1 하부 개구(230)를 통해 하프 미러(300)로 입사될 수 있다. 하프 미러(300)로 입사된 상기 제1 광은 하프 미러(300)를 투과할 수 있다. 하프 미러(300)를 투과한 제2 광은 카메라(400)에 입사될 수 있다. 카메라(400)는 카메라(400)에 입사된 입사광(L5)을 이용하여 검사 대상물(3000)을 촬영할 수 있다.

즉, 카메라(400)는 검사 대상물(3000) 및 하프 미러(300)와 중첩할 수 있다. 다시 말하면, 카메라(400)는 검사 대상물(3000) 및 하프 미러(300)와 제2 방향(D2)으로 중첩할 수 있다. 카메라(400)는 상부 개구(210) 및 제1 하부 개구(230)를 통해 검사 대상물(3000)을 촬영할 수 있다.

한편, 검사 대상물(3000)이 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 요구할 수 있다.

도 6 및 도 7b를 참조하면, 검사 대상물(3000)은 평탄한 상면 및 굴곡진 측면을 가질 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널(DP) 아래에 부착된 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 벤딩될 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)이 벤딩됨으로써, 검사 대상물(3000)은 상기 굴곡진 측면을 가질 수 있다. 조명 장치(1000)는 상기 굴곡진 측면을 조명하기 위해, 산란광(L3)을 제공할 수 있다. 즉, 조명 장치(1000)는 상기 평탄한 상면 및 상기 굴곡진 측면을 동시에 조명하기 위해, 반사광(L2) 및 산란광(L3)을 제공할 수 있다. 다시 말하면, 검사 대상물(3000)의 정보에 따라, 조명 장치(1000)는 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 동시에 가질 수 있다.

광학 검사 장치(2000)의 검사 방법의 일 예시로써, 상기 벤딩 공정을 들 수 있다. 상기 벤딩 공정에 광학 검사 장치(2000)를 적용하는 경우, 광학 검사 장치(2000)는 디스플레이 패널(DP) 및 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)의 배열 상태를 검사할 수 있다.

도 8은 도 7a의 검사 대상물(3000)이 광학 검사 장치(2000)를 통해 촬영되는 평면도이다.

도 7a 및 도 8을 참조하면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)의 일부는 디스플레이 패널(DP)과 중첩할 수 있다. 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)의 상기 일부는 디스플레이 패널(DP)의 저면에 부착될 수 있다.

제1 표식들(MK11, MK12)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)의 표면에 형성될 수 있다. 제2 표식들(MK21, MK22)은 디스플레이 패널(DP)의 표면에 형성될 수 있다. 검사 대상물(3000)이 광학 검사 장치(2000) 아래에 제공되기 전에, 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)은 형성될 수 있다.

광학 검사 장치(2000)는 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 촬영할 수 있다. 광학 검사 장치(2000)가 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 인식하는 경우, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)을 벤딩할 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)이 인식된 후에 상기 벤딩 공정이 진행될 수 있다.

도 9 및 도 10은 도 7b의 검사 대상물(3000)이 광학 검사 장치(2000)를 통해 촬영되는 평면도들이다.

도 9를 참조하면, 광학 검사 장치(2000)가 촬영한 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 통해, 디스플레이 패널(DP) 및 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)가 기 설정된 배열과 어긋나게 벤딩된 것을 인식할 수 있다.

도 10을 참조하면, 광학 검사 장치(2000)가 촬영한 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 통해, 디스플레이 패널(DP) 및 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)가 기 설정된 배열로 벤딩된 것을 인식할 수 있다.

도 7a, 도 7b, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 광학 검사 장치(2000) 아래에 검사 대상물(3000)을 제공할 수 있다. 조명 장치(1000)의 상기 동축 조명 효과를 이용하여 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 촬영할 수 있다. 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)이 인식되지 않는 경우, 조명 장치(1000)의 상기 동축 조명 효과 및 상기 측면 조명 효과를 이용하여 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)을 촬영할 수 있다. 제1 및 제2 표식들(MK11, MK12, MK21, MK22)이 인식되는 경우, 상기 벤딩 공정을 진행할 수 있다. 검사 대상물(3000)이 기 설정된 배열과 어긋나게 벤딩된 경우, 검사 대상물(3000)의 위치를 보정할 수 있다. 검사 대상물(3000)이 기 설정된 배열로 벤딩된 경우, 상기 벤딩 공정을 종료할 수 있다.

이로 인해, 조명 장치(1000)는 검사 대상물(3000)의 정보에 따라 광을 제공함으로써, 조명 장치(1000)의 신뢰성이 향상될 수 있다. 따라서, 광학 검사 장치(2000)의 신뢰성이 향상될 수 있다. 광학 검사 장치(2000)는 검사 대상물(3000)의 결함을 찾거나 검사 대상물(3000)의 품질을 검사할 수 있다.

또한, 검사 대상물(3000)의 상기 굴곡진 측면의 곡률 반경이 클 수록, 이송 부재(700)를 이용하여 메인 광원(100)을 하프 미러(300)로부터 멀어지도록 직선 이동시킬 수 있다.

광학 검사 장치(2000)의 검사 방법의 일 예시로써, 상기 벤딩 공정을 설명하였지만, 광학 검사 장치(2000)의 검사 방법은 제한되지 않는다. 다른 예를 들면, 광학 검사 장치(2000)는 검사 대상물(3000) 표면의 이물질을 검사하기 위하여 사용될 수도 있다.

본 발명은 조명 장치 및 광학 검사 장치에 적용될 수 있다. 보다 상세하게는, 표시 장치의 제조 공정 중 부품의 결함을 찾거나 결함을 방지하는 조명 장치, 광학 검사 장치, 머신 비전용 조명 장치, 머신 비전 장치, 머신 비전 검사 장치, 비전 검사 장치 등에 적용될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1100, 1200, 1300: 조명 장치 2000: 광학 검사 장치
100: 메인 광원 300: 하프 미러
510: 제1 확산판 520: 제2 확산판
700: 이송 부재 710: 헤드부
730: 실린더부 750: 베이스부
900: 보조 광원 200: 케이스
400: 카메라 210: 상부 개구
230: 제1 하부 개구 250: 제2 하부 개구
L1: 메인 조명광 L11: 제1 조명광
L12: 제2 조명광 L2: 반사광
L3: 산란광 L4: 보조 조명광
L5: 입사광 3000: 검사 대상물
RS: 반사면 HS1: 제1 수평면
VS1: 제1 수직면

Claims (20)

1. 메인 조명광을 방출하는 메인 광원;
   상기 메인 광원으로부터 이격하여 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 방향으로 진행하는 제1 조명광을 제2 방향으로 반사시키는 반사면을 갖는 하프 미러; 및
   상기 반사면과 중첩하지 않도록 상기 메인 광원과 상기 하프 미러 사이에 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 수평면으로 입사하는 제2 조명광을 투과시켜 상기 제1 수평면의 배면인 제2 수평면으로부터 산란시키는 제1 확산판을 포함하는 조명 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제2 조명광은 상기 제1 및 제2 방향들과 상이한 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 확산판은 상기 제1 방향과 평행하고, 상기 메인 광원과 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 하프 미러 및 상기 제1 확산판 사이에 위치하는 제2 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 제2 확산판은 상기 메인 광원과 마주보는 제1 수직면 및 상기 하프 미러와 마주보는 제2 수직면을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
6. 제4 항에 있어서, 상기 제2 확산판은 상기 반사면과 상기 제1 방향으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
7. 제4 항에 있어서, 상기 제2 확산판의 일측은 상기 하프 미러와 인접하고, 상기 제2 확산판의 타측은 상기 제1 확산판과 인접하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
8. 제4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 확산판들은 접촉하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 메인 광원을 상기 제1 방향으로 이동시키는 이송 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
10. 제9 항에 있어서, 상기 이송 부재는,
    상기 메인 광원과 결합되는 헤드부, 상기 헤드부와 결합되고 상기 제1 방향으로 길이가 조절되는 실린더부, 및 상기 실린더부와 결합되고, 기 설정된 위치에 고정된 베이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 확산판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 보조 조명광을 방출하는 보조 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
12. 제11 항에 있어서, 상기 보조 광원은 상기 메인 광원 및 상기 하프 미러 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
13. 메인 조명광을 방출하는 메인 광원;
    상기 메인 광원으로부터 이격하여 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 방향으로 진행하는 제1 메인 조명광을 제2 방향으로 반사시키는 반사면을 갖는 하프 미러; 및
    상기 반사면과 중첩하지 않도록 상기 메인 광원과 상기 하프 미러 사이에 위치하고, 상기 메인 조명광 중 제1 수평면으로 입사하는 제2 조명광을 투과시켜 상기 제1 수평면의 배면인 제2 수평면으로부터 산란시키는 제1 확산판을 포함하는 조명 장치;
    상기 조명 장치를 수용하는 케이스; 및
    상기 케이스 외부에 위치하고, 상기 하프 미러 상에 배치되는 카메라를 포함하는 광학 검사 장치.
14. 제13 항에 있어서, 상기 카메라는 상기 하프 미러와 중첩하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
15. 제13 항에 있어서, 상기 케이스의 상면은 상부 개구를 갖고, 상기 케이스의 저면은 상기 상부 개구와 마주보는 제1 하부 개구 및 상기 제1 하부 개구와 이격하는 제2 하부 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
16. 제15 항에 있어서, 상기 하프 미러는 상기 상부 개구 및 상기 제1 하부 개구 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
17. 제15 항에 있어서, 상기 제1 확산판은 상기 제2 하부 개구에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
18. 제13 항에 있어서, 상기 조명 장치는,
    상기 메인 광원을 상기 제1 방향으로 이동시키는 이송 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
19. 제13 항에 있어서, 상기 조명 장치는,
    상기 제1 확산판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 보조 조명광을 방출하는 보조 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.
20. 제19 항에 있어서, 상기 보조 광원은 상기 하프 미러 및 상기 메인 광원 사이에 위치하고, 상기 케이스의 상면에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 검사 장치.

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