KR910006221B1 - 자동조직해석처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동조직해석처리장치

제1도는 본 발명의 일실시예로서의 자동조직해석장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 광영역의 화상거둬드림방법을 표시한 모식도.

제3도∼제5도는 본 발명의 일실시예에 의해서 얻어진것의 모식도로서

제3도는 균열이 발생한 철강재료의 300배의 조직상 2500매를 합성해서 작성한 10mm×10mm 관찰영역의 조직상.

제4도는 제3도의 조직상 중에서 300배의 화상 10×10매의 화상을 합성하므로서 작성한 조직도.

제5도는 제4도중의 임의의 1매의 300배의 화상.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광학현미경 2 : 자동초점조정기구

3 : 기어 및 모우터 4 : 시료스테이지

5 : 기억장치 6 : 컴퓨터

7 : 텔레비젼카메라 8 : 화상처리장치

9 : 디스플레이 10 : 프린터

11 : 관찰대상영역을 분할하므로서 얻어진 1화상 거둬드림영역

12 : 균열 13 : 결상하는 영역

14 : 미소균열 15 : 결상하는 영역

16 : 미소공동 17 : 결정입계

본 발명은, 기계부품등의 품질관리, 재질조사에 사용되는 조직검사장치에 관한 것이다.

종래의 광학현미경, 전자현미경등의 조직해석장치는, 조사영역의 임의의 배율(倍率)의 1시야의 조직을 관찰, 기억하는 것이었다.

그러나 상술한 조직관찰장치에서는 관찰할수 있는 시야수가 1시야이기 때문에 넓게 영역의 관찰을 행하기 위해서는, 저배(低倍)의 조직관찰을 행하고, 또 각부의 고배(高倍)의 조직관찰을 행할경우에는, 저배의 조직관찰에 의해서 조사대상위치를 시야중심까지 이동시켜, 배율을 순차적으로 올려서 관찰할 필요가 있었다.

또한, 조사대상시료에 있어서 조사하고져하는 개소가 다수 있을 경우에는, 개개의 위치를 찾아내어 1매씩 사진촬영할 필요가 있을뿐더러, 개개의 조사위치의 상대위치의 정보를 얻기위해서는, 시료대에 부속된 측각기(goniometer)의 X축 및 Y축 눈금을 판독한후, 방안지등에 기입할 필요가 있었다.

또, 조사한 데이터의 보관에 있어서도, 촬영한 사진 또는 필름을 보관할 필요가 있으며, 보관에 많은 스페이스가 필요할 뿐더러, 재차 데이터가 필요할때에는 보관한 데이터중에서 찾아내야할 필요가 있는등의 불편한 점이 있었다.

본 발명은, 재료의 표면조직을 관찰하는 조직관찰기구와, 상기 조직관찰기구에 대설되는 시료스테이지와, 상기 조직관찰기구의 상을 거둬드려서 화상을 처리하는 화상처리장치와, 상기 거둬드린 화상을 기억하는 기억장치와, 상기 기억화상의 임의의 화상을 확대·축소 또는 상기 기억화상중 복수개의 화상을 합성해서 출력하는 출력장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동조직해석처리장치이며, 상술한 종래의 것의 문제점을 해소하는 목적으로 발명된 것이다.

더욱, 상세히 설명하면, 종래의 광학현미경등의 조직해석장치의 시료스테이지에 이를 구동시키기위한 모우터와, 그 구동을 제어하여 광영역을 세분화한 소영역을 상기 광학현미경등의 시야상에 정확하게 위치시키기위한 컴퓨터와, 자동초점조정기구와, 화상을 거둬드림 및 화상기억재생기구를 조합해서 시료면상의 넓은 영역을 다수의 소영역으로 구분하여 각 상기 소영역의 현미경조직을 자동적으로 연속하여 화상으로서 화상처리장치에 의해 디지털화해서 기억하는 광디스크등의 디지털신호 기억장치와, 상기 기억한 모든 상기 소영역의 광학현미경등의 조직중의 임의의 상기 소영역의 조직을 조합하여 출력하므로서 임의의 위치 및 배율이 광학현미경등의 조직을 출력표시하는 출력장치로 구성되어 있는 것이다.

본 발명에서 어떤 재료의 조직을 관찰하는 자동조직해석장치에 있어서, 상기 재료표면의 광범위한 관찰영역을 임의의 같은 형상의 소영역으로 구분하는 동시에, 각각의 상기 소영역에 부호붙임을 행하고, 임의의 상기 소영역의 조직을 자동초점조정기능을 가지는 광학현미경 또는 전자현미경에 의해서 관찰하는 동시에, 관찰상을 화상처리장치에 의해서 디지털기호화해서 광디스크등의 디지털신호 기억장치에 상기 소영역의 부호와함께 기억하는 동시에, 컴퓨터제어의 구동장치에 의해서 다음의 상기 소영역으로 관찰위치를 이동시켜, 상술한 조작에 의해서 화상 및 그위치를 표시한 상기 부호를 기억하는 조작을 모든 상기 소영역에 걸쳐서 반복하여, 관찰영역전체의 상기 소영역의 조직을 기억장치에 기억시키는 공정과, 기억된 상기 관찰영역중의 소영역조직의 전부 또는 임의의 일부를 디스플레이장치상에 연속해서 표시하는 공정을 구비하므로서, 상기 관찰영역의 전체상 또는 그 일부의 상세상을 임의로 자동적으로 관찰한다.

본 발명의 실시예를 제1도∼제5도를 참조하여 설명한다.

제1도는, 본 발명의 일실시예에 있어서의 자동조직해석장치의 구성도를 표시한 것이다. 제1도에 있어서, (1)은 광학현미경으로서, 동현미경(1)에는, 자동초점조정기구(2) 및 위치결정정밀도±1μm의 기어나 모우터(3)을 가진 XY제어시료스테이지(4)가 장착되어 있다.

또, 현미경(1)에는 스테이지(4)의 위치를 제어하고, XY방향으로 임의의 시간간격으로 스테이지(4)를 임의의 이동량만큼 이동시키는 동시에 이동량으로부터 역산한 스테이지(4)의 상대위치의 정보를 기억장치(5)에 기억시키는 컴퓨터(6)와, 광학현미경조직을 거둬드리기위한 텔레비젼카메라(7)와, 가연결되어있다. 또, 텔레비젼카메라(7)에는 화상을 디지털화하여, 기억시킨 화상을 확대, 축소 및/또는 합성하기위한 화상처리장치(8)가 연결되고, 동화상 처리장치(8)에는 처리한 화상을 출력하는 디스플레이(9) 및 프린처(10)가 연결되어 있다.

제1도에 도시한 장치를 사용하여, 기계부품으로서 장시간 사용된 재료의 조직해석을 행하였다. 먼저 관찰영역의 면적은 제2도에 도시한 바와 같이 10mm×10mm의 정방형영역으로하여, 이를 0.2mm×0.2mm의 소영역(11)으로 구분하였다. 다음에 각 소영역(11)에 왼쪽상단의 소영역(11)으로부터 순차①,②,③,…의 부호를 오른쪽하단의 소영역(11)까지 붙이고, 이를 컴퓨터(6)에 기억시켰다. 다음에 광학현미경(1)에 의하여 왼쪽상단의 관찰위치를 결정하고, 부호 ①의 소영역(11)의 300배의 광학현미경조직을 텔레비젼카메라(7)에 의해서 화상처리장치(8)에 송신하여, 디지털화해서 광디스크에 소영역(11)의 부호 ①와함께 기억시킨다. 이 공정이 종료하면 컴퓨터(6)에 의해서, 제2도중의 X방향으로 시료를 0.2mm만큼 컴퓨터제어의 시료스테이지(4)에 의해서 이동시키고, 제2도중의 부호 ②의 소영역(11)을 광학현미경(1)의 관찰위치에 위치시켜, 상술한 방법에 의해서 광디스크내에 소영역(11)의 조직을 그부호 ②와함께 기억시킨다. 이상의 조작을 50회 반복하여 X축방향으로 10mm의 조직을 기억시키면, 컴퓨터(6)에 의해서 시료를 Y방향으로 0.2mm X방향으로 -9.8mm 컴퓨터제어의 시료스테이지(4)에 의해서 이동시키고, 광학현미경(1)의 관찰위치를 제2도중의 부호

의 소영역(11)에 위치시키며, 상술한 방법에 의해서 X축방향으로 50시야의 영역의 300배의 광학현미경조직을 관찰시켜 광디스크내에 기억시킨다. 이상의 조작을 반복하므로서 Y방향으로 9.8mm만큼 시료를 이동시켜 X방향으로 50시야의 조직을 광디스크내에 기억시켜서 측정을 종료한다.

다음에 화상처리장치(8)에 연결한 디스플레이(9)를 제2도에 표시한 것과 마찬가지의 메시(50×50)의 영역으로 구분하여, 광디스크내에 기억된 각부호의 광학현미경조직을 디스플레이(9)상의 각 구분상에 출력시키고, 광디스크중에 기억시킨 전체광학현미경상을 합성해서 1매의 화상으로 한다.

제3도에 상술한 방법에 의해서 작성한 화상을 프린터(10)에 출력시킨 화상의 모식도를 표시하나, 이 부분에 발생한 균열형상의 결함(12)의 거시적인 분포상황을 확인할 수 있다.

다음에, 제3도중에 표시한 균열선단부분의 영역(13)의 조직만을 얻기위하여, 컴퓨터(6)에 의해서 해당되는 영역의 부호를 검지시키고, 해당되는 영역중의 화상수(10×10)개를 디스플레이상의 (10×10)의 정방형영역에 구분하여, 각 구분에 대응하는 화상을 순차적으로 출력시킨다.

제4도에 얻어진 화상의 모식도를 표시하나, 제3도중의 화상에서는 확인할수 없었던 균열(12)선단에 미소균열(14)이 다수존재하는 것을 확인할 수 있다.

또, 제4도중의 미소균열의 선단부분의 영역(15)의 조직만을 조사하기 위하여, 컴퓨터(6)에 의해서 해당되는 영역의 부호를 검지시켜, 해당되는 영역의 화상 1매만을 디스플레이(9)상에 표시시킨다.

제5도에 얻어진 화상의 모식도를 표시하나, 제3도 및 제4도에 표시한 화상에서는 확인하지못했던 극히 작게보이는 균열선단의 다수의 미소한 공동(空洞)(16)이 결정입계(結晶粒界)(17)상에 존재하는 것을 확인할 수 있다.

본 발명 장치에 의하면, 종래 관찰자가 현미경조직을 검경하면서 촬영점을 결정하여 다수의 사진을 촬영하므로서 행하고 있던 재료의 조직해석을 화상의 거둬드림을 자동화하므로서 단시간에 또한 용이하게 행할 수 있기 때문에, 재료의 품질관리등으로 행하는 재료의 조직조사를 단시간에 또한 용이하게 행할 수 있는 조직해석장치를 제공할 수 있다.

또, 본 장치에 의하면, 자동초점조정기구를 가지기 때문에, 요철이있는 조직의 관찰을 행할 수 있으며, 또 저배율의 조직해석법에서는 검지할수 없는 반도체용의 실리콘웨이퍼, 광디스크등의 미소결함을 넓은 영역중에서 검사하는 동시에, 그 위치를 표시할수 있기 때문에 결함검출장치로서도 응용할 수 있다.

또한, 관찰한 화상은 광디스크내에 보관할 수 있기 때문에, 데이터의 효율적인 보관과 원활한 검색이 가능하게 되며, 조직데이터의 데이터베이스로서도 응용할 수 있다.

Claims (1)

1. 재료의 표면조직을 관찰하는 조직관찰기구와, 상기 조직관찰기구에 대설되는 시료스테이지(4)와, 상기 조직관찰기구의 상을 거둬드려서 화상을 처리하는 화상처리장치(8)와, 상기 거둬드린 화상을 기억하는 기억장치(5)와, 상기 기억화상의 임의의 화상을 확대, 축소 또는 상기 기억화상중 복수개의 화상을 합성해서 출력하는 출력장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동조직해석처리장치.

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