WO2017204452A1 - 광학필름의 결함 검출 시스템 및 광학필름의 결함 검출 방법 - Google Patents

광학필름의 결함 검출 시스템 및 광학필름의 결함 검출 방법 Download PDF

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양명곤
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김재현
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Definitions

  • the illumination unit 200 of the present invention may be spaced apart from the optical film 100 and irradiate light toward one surface of the optical film 100.
  • the optical film 100 may be provided in the form of a sheet as the same configuration as the optical film described in the background art.
  • the screen 300 allows the light emitted from the illumination unit 200 to pass through the optical film 100 so that defects present in the optical film 100 may be projected to appear in a contrast image. That is, the screen 300 may cause a contrast image on which the defect present in the optical film 100 is projected. Therefore, as shown in FIG. 1, the screen 300 may be spaced apart from the surface from which the light emitted from the illumination unit 200 passes through the optical film 100.
  • the analysis unit 500 may perform image processing with respect to the input image data using numerical values of image brightness using the image data acquired by the photographing unit 400 as input data. have.
  • an analysis may be performed to distinguish and detect whether a black spot or a white spot is compared with a brightness value of a normal projection image.
  • an analysis may be performed to measure and detect the size of the portion indicated by the black spot or the white spot.
  • Figure 3 is a table comparing the average brightness of the image projected on the screen when the distance (d 2 ) between the illumination unit 200 and the optical film 100 is in the range according to an embodiment of the present invention and other ranges to be. 3, the illumination portion 200 and the optical film to adjust the distance (d 2) between 100 and screen 300, the distance (d 1) between the optical film 100 is 110 millimeters (mm) Fixed with.

Abstract

본 발명은 광학필름의 결함 검출 시스템 및 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크린 상에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하여 광학필름의 결함을 검출하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예로써, 광학필름의 결함 검출 시스템이 제공될 수 있다. 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름으로부터 이격 배치되고 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하기 위한 조명부; 광학필름의 타면으로부터 이격 배치되고 조명부로부터 조사된 광이 광학필름을 통과함에 따라 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 스크린; 스크린으로부터 이격 배치되고 스크린 상에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하기 위한 촬영부; 및 획득된 영상을 분석하고, 분석의 결과에 기초하여 광학필름의 결함을 검출하기 위한 분석부를 포함할 수 있다.

Description

광학필름의 결함 검출 시스템 및 광학필름의 결함 검출 방법
본 명세서는 2016년 5월 24일에 대한민국 특허청에 제출된 한국 특허출원 제 10-2016-0063703호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 광학필름의 결함 검출 시스템 및 광학필름의 결함 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크린 상에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하여 광학필름의 결함을 검출하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
광학필름은 화상 형성에 필요한 투과광을 제공하는 것으로서 액정 디스플레이 패널(LCD: Liquid Crystal Display) 등에 주로 사용되며 디스플레이 패널의 품질에 많은 영향을 주는 주요 광학부품이다.
광학필름은 편광소자의 양면에 보호필름을 부착하고 PSA 등의 점착제를 적어도 한쪽 바깥면에 도포하여 형성될 수 있다. 다만, 광학필름을 제조하는 공정에서 필름에 이물이 유입되거나 필름이 롤러에 감길 때 필름이 눌리는 현상, 필름에 도포되는 점착제 또는 접착제의 두께 변형에 의하여 필름이 눌리는 현상, 기타 외력에 의해 필름이 눌리는 현상 또는 필름이 찍히는 현상이 발생할 수 있다.
이러한 현상들로 인하여 발생하는 광학필름의 불량은 광학필름이 사용되는 디스플레이 패널에서 휘점 불량을 초래할 수 있으므로, 광학필름 제조 후, 필름의 불량을 검사하는 것은 반드시 거쳐야 하는 공정에 속한다.
대한민국 등록 특허 제 10-1082699호(이하, 특허문헌 1)는 광학필름의 이미지를 촬영하여 광학필름의 결함을 검사하는 장치를 제안하고 있다. 이 특허는 광원으로부터 조사된 광이 광학필름을 투과하여 광원과 마주보는 위치에 설치된 촬상수단에 의해 이미지 형태로 촬영됨으로써 광학필름을 검사하는 내용이 개시되어 있다. 다만, 이 특허는 광학필름에 존재하는 결함 중 이물에 의한 결함만을 검출하는 점에 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광학필름에 조사된 광이 스크린에 투영됨으로써, 광학필름의 제조과정에서 형성된 광학필름에 대한 눌림, 찍힘, 접힘 등의 다양한 형태의 결함을 검출할 수 있고, 광학필름의 결함에 대한 검출률을 높일 수 있는 광학필름의 결함 검출 시스템 및 검출 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예로써, 광학필름의 결함 검출 시스템이 제공될 수 있다. 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름으로부터 이격 배치되고 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하기 위한 조명부; 광학필름의 타면으로부터 이격 배치되고 조명부로부터 조사된 광이 광학필름을 통과함에 따라 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 스크린; 스크린으로부터 이격 배치되고 스크린 상에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하기 위한 촬영부; 및 획득된 영상을 분석하고, 분석의 결과에 기초하여 광학필름의 결함을 검출하기 위한 분석부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린과 광학필름 간의 거리(d1)는 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있고, 조명부와 광학필름 간의 거리(d2)는 280 밀리미터(mm) 내지 340 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부는 스크린과 제 1 각도(θ1)를 이루도록 배치되고, 조명부는 광학필름과 제 2 각도(θ2)를 이루도록 배치되며, 제 1 각도와 제 2 각도는 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광이 조사될 광학필름과 스크린은 평행하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)는 25°내지 48°의 범위 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름을 이송하기 위한 이송 롤러를 더 포함하고, 이송 롤러는 주행 방향이 한 방향인 인라인(In-Line) 형태로 광학필름을 이송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 조명부에서 조사된 광이 광학필름의 결함 검출 시스템 밖으로 빠져나가지 않게 하는 암실을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부는 광학필름의 타면으로부터 이격되어 배치됨으로써, 스크린에 투영되어 맺힌 상에 대한 영상을 광학필름을 거치지 않고 직접 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명부는 광학필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법은, 광학필름으로부터 이격되어 배치된 조명부를 통하여 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하는 단계; 조명부로부터 조사된 광이 광학필름을 통과함에 따라 스크린에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 촬영부를 통하여 획득하는 단계; 획득된 영상을 분석하는 단계; 및 분석 결과에 기초하여 광학필름 상의 결함을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예로써, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템 및 검출 방법에 따르면 광학필름에 대한 눌림, 찍힘, 접힘 등의 다양한 형태의 결함을 검출할 수 있다. 또한 스크린과 광학필름 간의 거리, 조명부와 광학필름 간의 거리, 촬영부와 스크린 간의 각도, 조명부와 광학필름 간의 각도를 일정 범위 내로 설정하여 광학필름에 조사된 광을 스크린에 투영시킴으로써 광학필름의 결함에 대한 검출률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템의 구성 및 배치도를 나타내는 도면이다.
도 2는 스크린과 광학필름 간의 거리(d1)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위일 때와 그 이외의 범위일 때 스크린에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다.
도 3은 조명부와 광학필름 간의 거리(d2)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위일 때와 그 이외의 범위일 때 스크린에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다.
도 4a는 예시적인 광학필름의 결함 검출 시스템의 구성 및 배치도를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템과 본 발명에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템에서 스크린에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다.
도 5는 촬영부와 스크린 간의 각도(θ1)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위보다 큰 경우일 때 발생하는 현상을 나타내는 도면이다.
도 6은 조명부와 광학필름 간의 각도(θ2)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위보다 작은 경우일 때 발생하는 현상을 나타내는 도면이다.
도 7은 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예로써, 광학필름의 결함 검출 시스템이 제공될 수 있다. 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름으로부터 이격 배치되고 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하기 위한 조명부; 광학필름의 타면으로부터 이격 배치되고 조명부로부터 조사된 광이 광학필름을 통과함에 따라 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 스크린; 스크린으로부터 이격 배치되고 스크린 상에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하기 위한 촬영부; 및 획득된 영상을 분석하고, 분석의 결과에 기초하여 광학필름의 결함을 검출하기 위한 분석부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린과 광학필름 간의 거리(d1)는 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있고, 조명부와 광학필름 간의 거리(d2)는 280 밀리미터(mm) 내지 340 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부는 스크린과 제 1 각도(θ1)를 이루도록 배치되고, 조명부는 광학필름과 제 2 각도(θ2)를 이루도록 배치되며, 제 1 각도와 제 2 각도는 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광이 조사될 광학필름과 스크린은 평행하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)는 25°내지 48°의 범위 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름을 이송하기 위한 이송 롤러를 더 포함하고, 이송 롤러는 주행 방향이 한 방향인 인라인(In-Line) 형태로 광학필름을 이송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 조명부에서 조사된 광이 광학필름의 결함 검출 시스템 밖으로 빠져나가지 않게 하는 암실을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부는 광학필름의 타면으로부터 이격되어 배치됨으로써, 스크린에 투영되어 맺힌 상에 대한 영상을 광학필름을 거치지 않고 직접 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명부는 광학필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법은, 광학필름으로부터 이격되어 배치된 조명부를 통하여 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하는 단계; 조명부로부터 조사된 광이 광학필름을 통과함에 따라 스크린에 투영된 광학필름의 결함에 대한 영상을 촬영부를 통하여 획득하는 단계; 획득된 영상을 분석하는 단계; 및 분석 결과에 기초하여 광학필름 상의 결함을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예로써, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템을 나타낸다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 조명부(200), 스크린(300), 촬영부(400), 분석부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 조명부(200)는 광학필름(100)으로부터 이격 배치되고 광학필름(100)의 일면을 향하여 광을 조사할 수 있다. 여기서 광학필름(100)은 배경기술에서 설명하고 있는 광학필름과 동일한 구성으로서, 시트(sheet)의 형태로 제공될 수 있다.
한편, 상기 조명부(200)는 광학필름(100)의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있는 것으로 조명부(200)의 수명, 휘도의 안정성, 유지 보수성 등을 감안해 LED를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 조명부(200)는 다수의 LED를 이용하여 구성될 수 있으며 LED 조명 이외에 형광등, 백열등 등과 같은 조명을 이용할 수 있다. 다만, 상기 열거한 조명의 종류에 한정되지는 않는다.
스크린(300)은 조명부(200)로부터 조사된 광이 광학필름(100)을 통과함에 따라 광학필름(100)에 존재하는 결함이 투영되어 명암상으로 나타날 수 있게 한다. 즉, 스크린(300)은 광학필름(100)에 존재하는 결함이 투영된 명암상이 맺히도록 할 수 있다. 따라서 스크린(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 조명부(200)로부터 조사된 광이 광학필름(100)을 통과하여 나오는 면으로부터 이격 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린(300)은 광 투사용으로 활용되는 일반적인 스크린으로 PVC의 일종이며 폴리프로필렌(Polypropylene) 시트로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린(300)은 광 확산투과성을 지닐 수 있다.
한편, 상기 광학필름(100)에 존재하는 결함은 외력에 의한 광학필름의 눌림, 찍힘, 접힘 또는 주름 등 다양한 형태로 나타날 수 있다. 보다 상세하게는 광학필름(100)에 존재하는 결함이란, 이물 유입에 의한 광학필름의 눌림, 광학필름이 이송 롤러(600)에 권취될 때 발생되는 눌림, 광학필름에 도포되는 접착제 또는 점착제의 두께 변형에 따라 발생되는 눌림, 또는 광학필름이 접힘에 따라 발생되는 주름 등에 의하여 광학필름의 앞면 또는 뒷면의 형태가 왜곡되거나 형상이 변하는 불량을 의미한다.
광학필름(100)이 눌려져 볼록한 형태(예, 돋보기 형태)가 되면, 스크린(300)에 투영되어 맺힌 상의 이미지는 정상적인 투영 이미지보다 밝기가 증가하여 백점 형태로 스크린(300) 상에 나타날 수 있다.
한편, 광학필름(100)에 이물이 유입되면 조명부(200)로부터 조사된 광이 광학필름(100)을 통과하지 못하므로, 스크린(300)에 투영되어 맺힌 상의 이미지는 정상적인 투영 이미지보다 밝기가 어둡게 되어 흑점 형태로 스크린(300) 상에 나타날 수 있다.
또한, 광학필름(100)이 접히거나 찍히는 경우에는 스크린(300)에 투영된 이미지는 백점 또는 흑점이 길게 이어진 선 형태로 나타날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(400)는 스크린(300)으로부터 이격 배치되고 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득할 수 있다. 영상을 획득하는 방법은 촬영부(400)를 구성하는 카메라로 광학필름(100)의 결함에 의해 스크린(300) 상에 투영되어 맺힌 명암상을 촬영하여 영상 데이터로 변환함으로써 수행될 수 있다. 카메라는 CCD 센서 또는 스캔 카메라가 될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분석부(500)는 상기 촬영부(400)에서 획득한 영상 데이터를 입력 데이터로 이용하여, 입력된 영상 데이터에 대하여 이미지 밝기에 대한 수치로 영상처리를 수행할 수 있다. 영상처리를 거친 데이터에 대해서는 정상적인 투영 이미지의 밝기 값과 비교하여 흑점 또는 백점인지 여부를 구분하고 검출하는 분석이 수행될 수 있다. 또한, 흑점 또는 백점으로 나타난 부분의 크기를 측정하여 검출하는 분석도 수행될 수 있다.
상기 분석부(500)는 영상 처리 및 비교 분석이 가능한 분석프로그램이 내장된 전자기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 분석부는 컴퓨터, 태블릿 PC, 개인 휴대용 전화기, 웨어러블 디바이스, PLC(Programmable Logic Controller) 등이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리(d1), 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2), 촬영부(400)와 스크린(300) 간의 각도(θ1) 또는 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 각도(θ2)가 특정 범위 내로 한정될 수 있다. 상기 거리 또는 상기 각도의 구체적인 범위는 하기 기술된 범위와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리(d1)는 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있고, 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2)는 280 밀리미터(mm) 내지 340 밀리미터(mm)의 범위 값을 가질 수 있다.
도 2는 스크린과 광학필름 간의 거리(d1)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위일 때와 그 이외의 범위일 때 스크린에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다.
도 2에 기재된 바와 같이 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리(d1)가 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm)의 범위에서는 투영 이미지의 평균 밝기(본 발명의 일 실시예에서는 백점으로 나타나는 결함에 대하여 실시함)가 70으로 나타나지만, 거리 d1이 90 밀리미터(mm)이하 인 경우(본 발명의 실시예에서는 거리(d1)가 60 밀리미터(mm) 내지 90 밀리미터(mm)의 범위인 경우)에는 투영 이미지의 평균 밝기가 70보다 11% 감소한 62로 나타났으며, 거리 d1이 130 밀리미터(mm)이상 인 경우(본 발명의 실시예에서는 거리(d1)가 130 밀리미터(mm) 내지 160 밀리미터(mm)의 범위인 경우)에는 투영 이미지의 평균 밝기가 70보다 26% 감소한 52로 나타났다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 투영 이미지의 밝기 수치는 0부터 255까지 표현된 Gray Level을 사용하였고, 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리(d1)를 조정할 때 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2)는 110 밀리미터(mm)로 고정하였다. 도 2에서 알 수 있듯이, 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리가 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm) 보다 작은 경우에는 백점으로 나타나는 결함 크기가 작은 반면, 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리가 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm) 보다 큰 경우에는 백점으로 나타나는 결함 크기가 크게 나타나는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 스크린(300)에 투영된 이미지에서 결함에 해당하는 부분의 밝기와 크기는 스크린(300)와 광학필름(100) 간의 거리와 상관 관계를 가질 수 있다.
도 3은 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위일 때와 그 이외의 범위일 때 스크린에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2)를 조정할 때, 스크린(300)과 광학필름(100) 간의 거리(d1)는 110 밀리미터(mm)로 고정하였다.
도 3에 기재된 바와 같이 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리(d2)가 280 밀리미터(mm) 내지 340 밀리미터(mm)의 범위에서는 투영 이미지의 평균 밝기(본 발명의 일 실시예에서는 백점으로 나타나는 결함에 대하여 실시함)가 92 로 나타나지만, 거리 d2가 280 밀리미터(mm)이하 인 경우(본 발명의 실시예에서는 거리(d2)가 250 밀리미터(mm) 내지 280 밀리미터(mm)의 범위인 경우)에는 투영 이미지의 평균 밝기가 92보다 23% 감소한 70.5로 나타났으며, 거리 d2가 340 밀리미터(mm)이상 인 경우(본 발명의 실시예에서는 거리(d2)가 340 밀리미터(mm) 내지 370 밀리미터(mm)의 범위인 경우)에는 투영 이미지의 평균 밝기가 92보다 18% 감소한 75로 나타났다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 스크린(300)에 투영된 이미지에서 결함에 해당하는 부분의 밝기는 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 거리와 상관 관계를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광학필름(100)에 광이 조사되는 면에 대한 타면으로부터 이격되어 배치됨으로써, 스크린에 투영되어 맺힌 상에 대한 영상을 광학필름을 거치지 않고 직접 획득할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(400)의 배치 구조를 도 4a에 도시된 촬영부의 배치 구조와 비교하면 본 발명에 따른 촬영부(400)의 배치 구조의 우수성을 확인할 수 있다.
도 4a는 예시적인 광학필름의 결함 검출 시스템의 구성 및 배치도를 나타내는 도면이다. 도 4a에 도시된 촬영부(400)는 스크린(300) 상에 투영된 결함에 대한 영상을 광학필름(100)을 거쳐 획득하도록 배치되어 있다.
도 4b는 도 4a에 따른 예시적인 광학필름의 결함 검출 시스템과 본 발명에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템에서 스크린(300)에 투영된 이미지의 평균 밝기를 비교한 표이다.
본 발명에 따라 스크린(300)과 촬영부(400) 사이에 광학필름(100)이 존재하지 않는 촬영부(400)의 배치 구조에 따르면, 투영 이미지의 평균 밝기는 70으로 나타나는 반면, 도 4a에 도시된 바와 같이 스크린(300)과 촬영부(400) 사이에 광학필름(100)이 존재하는 배치 구조에 의하면, 투영 이미지의 평균 밝기는 본 발명의 일 실시예에 따른 70보다 24% 낮은 53으로 나타난다.
따라서 본 발명의 일 실시예와 같이 스크린(300)과 촬영부(400) 사이에 광학필름(100)이 존재하지 않는 배치 구조를 가진 광학필름의 결함 검출 시스템이 예시적인 경우에 비하여 광학필름 결함에 대한 투영 이미지가 더 밝으므로 결함 검출률을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(400)는 스크린과 제 1 각도(θ1)를 이루도록 배치되고, 조명부(200)는 광학필름과 제 2 각도(θ2)를 이루도록 배치되며, 제 1 각도와 제 2 각도는 동일할 수 있다.
즉, 촬영부(400)와 스크린(300) 사이의 제 1 각도(θ1)와 조명부(200)와 광학필름(100) 사이의 제 2 각도(θ2)는 동일하므로 같이 감소되거나 같이 증가할 수 있다.
따라서, 촬영부(400)와 스크린(300) 사이의 제 1 각도(θ1)와 조명부(200)와 광학필름(100) 사이의 제 2 각도(θ2)가 동일하도록, 광이 조사되는 면 상에 위치한 광학필름(100)과 스크린(300)은 평행하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 광이 조사될 광학필름(100)은 두 개의 이송 롤러(600) 사이에 위치해 있고 스크린(300)과 평행하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영부(400)와 스크린(300) 사이의 제 1 각도(θ1) 및 조명부(200)와 광학필름(100) 사이의 제 2 각도(θ2)는 25°내지 48°의 범위 값을 가질 수 있다.
도 5는 촬영부와 스크린 간의 각도(θ1)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위보다 큰 경우(48°이상인 경우)일 때 발생하는 현상을 나타내는 도면이다. 즉, 촬영부(400)와 스크린(300) 간의 각도(θ1)가 48°이상인 경우에는 촬영부(400)에 가까이 위치한 이송 롤러(600)와 촬영부(400)로 촬영되는 영상 구간에서 간섭이 발생하여 스크린에 맺힌 상에 대한 영상을 획득하는데 장애가 발생할 수 있다.
도 6은 조명부와 광학필름 간의 각도(θ2)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위보다 작은 경우(25°이하인 경우)일 때 발생하는 현상을 나타내는 도면이다. 즉, 조명부(200)와 광학필름(100) 간의 각도(θ2)가 25°이하인 경우에는 조명부(200)에 가까이 위치한 이송 롤러(600)와 조명부(200)에서 조사된 광이 지나가는 구간에서 간섭이 발생하여 스크린에 맺힌 상에 대한 영상을 획득하는데 장애가 발생할 수 있다.
또한, 촬영부(400)와 스크린(300) 사이의 제 1 각도(θ1) 및 조명부(200)와 광학필름(100) 사이의 제 2 각도(θ2)가 본 발명의 일 실시예에 따른 범위 이외의 값을 가질때는 경계반사 또는 난반사가 발생하여 광량의 균질도가 감소하게 된다. 따라서 촬영부(400)에서는 광학필름의 결함에 대하여 왜곡된 영상을 획득하게 될 수 있다.
한편, 촬영부(400)와 스크린(300) 간의 거리는 촬영부(400)의 카메라 해상도와 관련이 있으므로 해상도에 따라 거리는 변경 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 광학필름(100)을 이송하기 위한 이송 롤러(600)를 더 포함하고, 이송 롤러(600)는 주행 방향이 한 방향인 인라인(In-Line) 형태로 광학필름(100)을 이송할 수 있다. 따라서 이송 롤러(600)가 감기는 동작에 따라 광학필름(100)은 연속적으로 이송 롤러(600)를 따라 이송될 수 있고, 조명부(200)에서 조사되는 광은 이송 롤러(600)들 사이에서 이송되고 있는 광학필름(100) 면으로 도달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학필름의 결함 검출 시스템은 조명부(200)에서 조사된 광이 광학필름의 결함 검출 시스템 밖으로 빠져나가지 않게 하는 암실(700)을 더 포함할 수 있다.
도 7은 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법의 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법은, 광학필름(100)으로부터 이격되어 배치된 조명부(200)를 통하여 광학필름(100)의 일면을 향하여 광을 조사하는 단계(S100); 조명부(200)로부터 조사된 광이 광학필름(100)을 통과함에 따라 스크린(300)에 투영된 광학필름(100)의 결함에 대한 영상을 촬영부(400)를 통하여 획득하는 단계(S200); 획득된 영상을 분석하는 단계(S300); 및 분석 결과에 기초하여 광학필름(100) 상의 결함을 검출하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법과 관련하여서는 전술한 시스템에 대한 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 방법과 관련하여, 전술한 시스템에 대한 내용과 동일한 내용에 대하여는 설명을 생략하였다.
한편, 본 발명의 일 실시예로써, 전술한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 광학필름의 결함 검출 시스템으로서,
    상기 광학필름으로부터 이격 배치되고 상기 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하기 위한 조명부;
    상기 광학필름의 타면으로부터 이격 배치되고 상기 조명부로부터 조사된 광이 상기 광학필름을 통과함에 따라 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 스크린;
    상기 스크린으로부터 이격 배치되고 상기 스크린 상에 투영된 상기 광학필름의 결함에 대한 영상을 획득하기 위한 촬영부; 및
    상기 획득된 영상을 분석하고, 상기 분석의 결과에 기초하여 상기 광학필름의 결함을 검출하기 위한 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크린과 상기 광학필름 간의 거리(d1)는 90 밀리미터(mm) 내지 130 밀리미터(mm)의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명부와 상기 광학필름 간의 거리(d2)는 280 밀리미터(mm) 내지 340 밀리미터(mm)의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 스크린과 제 1 각도(θ1)를 이루도록 배치되고,
    상기 조명부는 상기 광학필름과 제 2 각도(θ2)를 이루도록 배치되며,
    상기 제 1 각도와 상기 제 2 각도는 동일한 값인 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광이 조사될 광학필름과 상기 스크린은 평행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 각도(θ1) 및 상기 제 2 각도(θ2)는 25°내지 48°의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학필름을 이송하기 위한 이송 롤러를 더 포함하고,
    상기 이송 롤러는 주행 방향이 한 방향인 인라인(In-Line) 형태로 광학필름을 이송하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명부에서 조사된 광이 상기 광학필름의 결함 검출 시스템 밖으로 빠져나가지 않게 하는 암실을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 광학필름의 타면으로부터 이격되어 배치됨으로써, 상기 스크린에 투영되어 맺힌 상에 대한 영상을 상기 광학필름을 거치지 않고 직접 획득하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 광학필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 시스템.
  11. 투영 영상을 이용한 광학필름의 결함 검출 방법으로서,
    상기 광학필름으로부터 이격되어 배치된 조명부를 통하여 상기 광학필름의 일면을 향하여 광을 조사하는 단계;
    상기 조명부로부터 조사된 광이 상기 광학필름을 통과함에 따라 스크린에 투영된 상기 광학필름의 결함에 대한 영상을 촬영부를 통하여 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상을 분석하는 단계; 및
    상기 분석 결과에 기초하여 상기 광학필름 상의 결함을 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 스크린은 상기 광학필름의 타면으로부터 이격되어 배치되고, 상기 촬영부는 상기 스크린 및 상기 광학필름의 타면으로부터 각각 이격 배치되고 상기 스크린에 투영되어 맺힌 상에 대한 영상을 상기 광학필름을 거치지 않고 직접 획득하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 결함 검출 방법.
  12. 제 11 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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