KR20190012525A - 반사 시트의 표면을 검사하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

반사 시트의 표면을 검사하는 장치가 개시된다. 본 장치는 반사 시트의 표면 결함을 검출하는 검사부, 반사 시트를 검사부로 이동시키는 시트 이동부 및 검사부 및 시트 이동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 검사부는 검사부의 상부면에 배치되어 반사 시트를 촬영하는 촬영부, 반사 시트의 표면에 평행한 방향으로 광을 조사하는 광원부, 및 광을 차단하는 암막부를 포함하며, 광원부는 반사 시트와 소정의 거리로 이격되도록 배치되고, 촬영부를 통한 반사 시트의 촬영 영역이 상기 광원부에 의해 조사되는 광과 접하지 않으며, 제어부는 검사부를 통해 반사 시트의 결함을 검출하는 경우, 광원부에서 조사되는 광 이외의 빛을 차단하도록 암막부를 제어할 수 있다.

Description

반사 시트의 표면을 검사하는 장치 및 방법{An apparatus and a method for inspecting surface of reflective sheet}

본 개시는 반사 시트의 표면을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

반사 시트(reflective sheet)는 입사한 광이 반사되는 성질을 가지며, 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 일 예로, 고휘도로 광을 반사시키는 반사 시트는 액정 디스플레이(LCD, liquid crystal display)를 구비한 다양한 기기에 적용되고 있다.

한편, 반사 시트의 표면에 결함이 발생되면 광의 방향이 왜곡되고, 반사 시트의 신뢰도에 악영향을 미치게 되며, 기준치를 벗어난 반사 시트가 시중에 유통된다면 반사 시트를 제조하고 유통시킨 회사에게도 불이익이 생길 수 있다.

따라서, 반사 시트의 표면을 보다 정확하게 검사하는 장치가 요청된다 할 것이다.

한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.

등록특허공보 제10-1249121호(등록일: 2013.03.25)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시 예는 반사 시트 표면의 결함을 정확하게 검사하는 장치 및 방법을 제안한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시 예와 관련된 반사 시트의 표면을 검사하는 장치는 상기 반사 시트의 표면 결함을 검출하는 검사부; 상기 반사 시트를 상기 검사부로 이동시키는 시트 이동부; 및 상기 검사부 및 시트 이동부를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 검사부는 상기 검사부의 상부면에 배치되어 상기 반사 시트를 촬영하는 촬영부, 상기 반사 시트의 표면에 평행한 방향으로 광을 조사하는 광원부, 및 광을 차단하는 암막부를 포함하며, 상기 광원부는 상기 반사 시트와 소정의 거리로 이격되도록 배치되고, 상기 촬영부에 의해 촬영되는 상기 반사 시트의 촬영 영역이 상기 광원부에 의해 조사되는 광과 접하지 않으며, 상기 제어부는 상기 검사부를 통해 상기 반사 시트의 결함을 검출하는 경우, 상기 광원부에서 조사되는 광 이외의 빛을 차단하도록 상기 암막부를 제어할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따르면 아래와 같은 효과가 도출될 수 있다.

첫째, 반사 시트의 표면을 검사하는 장치가 제공됨으로써, 반사 시트의 표면 결함이 정확하게 검출될 수 있다.

둘째, 광원부에 의해 조사되는 광의 방향이 반사 시트의 촬영 범위를 고려하여 설정됨으로써, 반사 시트의 표면 결함이 정확하게 검출될 수 있으며, 난반사로 인한 결함 검출 에러가 해소될 수 있다.

셋째, 표면 균일도가 우수하게 형성되는 반사 시트의 표면을 검사하는 장치가 제공됨으로써, 반사 시트의 표면 검사 적합도가 향상될 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사 시트의 표면을 검사하는 장치의 외관 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사부의 내부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원부와 검사 대상물 간의 배치를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 종래 기술에 포함된 비교 례에 따른 표면 검사의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 장치를 이용하여 반사 시트의 표면을 검사한 하나의 실험 결과를 나타낸다.
도 8은 도 1에 도시된 반사 시트의 표면을 검사하는 장치가 광원부 이외의 빛을 차단하는 일 실시 예를 나타낸다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사부의 내부 구성의 원리를 나타낸 도면이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 설명하는 반사 시트(10)는 빛이 투과되지 않고 반사하는 시트로, 유리, 필름, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 등을 포함할 수 있다. 또한, 구현시에는 투광성을 가지는 시트도 표면 검사의 대상이 될 수 있다.

이하에서는 도 1을 참고하여 반사 시트(10)의 표면을 검사하는 장치(100, 이하 “표면 검사 장치”로 칭함)의 외관 구성을 나타낸다. 표면 검사 장치(100)는 검사부(100a), 시트 이동부(160a), 상기 시트 이동부(160a) 및 검사부(100a)를 지지하는 지지대(180)를 포함한다. 도 1에 도시된 구성요소들은 표면 검사 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표면 검사 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

우선, 반사 시트(10)는 시트 이동부(160)에 의해 검사부(100a)로 이동될 수 있다. 반사 시트(10)의 검사가 완료되면 시트 이동부(160)에 의해 검사부(100a)의 외부로 이동되게 된다. 상기 외부는 반사 시트(10)가 검사부(100a)에 진입된 방향의 반대방향일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

검사부(100a)는 촬영부(110), 광원부(120) 및 암막부(130)를 포함할 수 있다. 다만, 상기 검사부(100a), 촬영부(110), 광원부(120) 및 암막부(130)는 모두 후술할 제어부(도 4, 170)의 제어를 받을 수 있다. 또한, 아래 설명을 위해 도 4의 도면부호를 함께 참고하기로 한다.

먼저, 촬영부(110)는 검사부(100a)에 위치한 반사 시트(10)의 표면을 촬영하는 기기이다. 촬영부(110)는 디지털 카메라일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 상기 촬영부(110)는 광원부(120)의 광 출력 및 출력되는 광의 방향에 기초하여 반사 시트(10)의 최적의 표면 검사를 수행하기 위해, 제어부(170)의 제어에 따라 움직일 수 있다.

광원부(120)는 광을 조사하는 조광 모듈로, 반사 시트(10)의 촬영영역에 접하지는 않으나, 반사 시트(10)의 표면 위로 광을 조사할 수 있다. 이때, 광원부(120)는 반사 시트(10)의 표면과 평행한 직선 방향으로 광을 조사할 수 있다. 광원부(120)는 바(bar) 타입으로 구성될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 광원부(120)에 대해서는 도 2 및 도 3에서 자세히 설명하기로 하고 여기서는 생략한다.

암막부(130)는 검사부(100a)의 내부를 어둡게 하는 기구로 제어부(170)의 제어를 받을 수 있다. 또한, 구현시에는 표면 검사 장치(100)를 구동시키는 검사자에 의해 수동으로 제어될 수도 있다.

지지대(180)는 시트 이동부(160a) 및 검사부(100a)를 지지하며, 빛의 양을 조절하는 지지대(180)의 암막영역(180a)을 포함할 수 있다. 상기 암막영역(180a)도 제어부(170)에 의해 제어될 수 있으나, 구현시에는 표면 검사 장치(100)를 구동시키는 검사자에 의해 수동으로 제어될 수도 있다.

한편, 시트 이동부(160a)의 가로 길이는 3440 mm, 세로의 길이(폭)는 960 mm, 검사부(100a)의 가로의 길이는 500 mm, 지면에서 검사부(100a) 상부면까지의 높이는 1476 mm, 지면에서 시트 이동부(160a)의 높이는 971.8 mm, 반사 시트(10)가 검사부(100a)에 진입하기 전의 가로 길이가 1260 mm 등으로 구현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참고하여 촬영부(110)와 광원부(120)를 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사부(100a)의 내부를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광원부(120)와 검사 대상물(10a) 간의 배치를 나타낸다.

도 2에 따르면, 검사부(100a)의 내부에는 하부의 반사시트(10)를 촬영도록 수직 방향에 위치한 촬영부(110) 및 상기 반사 시트(10)의 표면 방향과 평행한 광을 조사하도록 배치된 광원부(120)가 배치될 수 있다. 광원부(120)와 촬영부(110) 간 수평거리(a)는 80 mm 의 간격일 수 있고, 촬영부(110)와 반사 시트(10) 간의 수직 거리(b)는 250 mm 일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 특히, 촬영부(110)는 광원부(120)의 광출력 및 광원부(120)의 배치에 따라 표면 검사를 수행하면서 제어부(170)의 제어에 따라 움직일 수 있다.

또한, 광원부(120)는 다양한 컬러의 광원을 조사할 수 있는데, 광원부(120)는 적외선 광원, 자외선 광원, 레이저 광원, 백색 광원 및 적색 광원 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다른 색상, 성질의 광원을 포함할 수 있다.

또한, 광원부(120)는 반사 시트(10)와 2 내지 3 mm의 간격을 유지하여 광원을 조사할 수 있다. 본 간격은 실험에 의해 최적화된 수치이며, 촬영부(110)의 촬영범위 내에서 광원이 반사 시트(10)에 직접 닿지 않아 결함 검출이 용이한 최적의 간격이라 할 수 있다. 이와 같이, 광원의 직진성으로 인해 반사 시트(10)의 표면에 위치한 결함들이 용이하게 검출될 수 있다.

또한, 광원부(120)는 광원의 직진성을 효과적으로 구현하기 위해 볼록 렌즈를 포함시킬 수 있으며, 필요에 따라 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 조합하여 구비할 수 있다.

또한, 광원부(120)는 광원의 성질에 따라 실험을 통해 직진성이 우수한 배치, 출력이 결정될 수 있다. 예를 들면, 광원이 LED(light emitting diode)인 경우의 최적화된 배치, 광출력이 결정될 수 있다. 다만, 실시 예의 광원은 LED에 국한되지 않는다.

도 3에 따르면, 광원부(120)는 검사 대상물(10a)에 포함된 촬영범위 내에서는 검사대상물(10a)에 광이 직접 닿지 않도록 배치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 장치(100)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

도 4에 따르면, 표면 검사 장치(100)는 검사부(100a), 저장부(140), 디스플레이(150) 및 시트 이동부(160)를 포함한다. 도 4에 도시된 구성요소들은 표면 검사 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표면 검사 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

검사부(100a) 및 시트 이동부(160)는 상술한 바 생략하기로 한다.

저장부(140)는 제어부(170)에 의해 필요한 정보를 저장할 수 있다. 가령, 제어부(170)는 촬영부(110) 및 광원부(120)의 최적의 배치를 설정하여 저장부(140)에 저장할 수 있다.

저장부(140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

디스플레이(150)는 제어부(170)의 제어에 따라 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같은 화면을 표시할 수 있다. 제어부(170)는 디스플레이(150)에 각종 정보가 표시되도록 제어할 수 있다.

디스플레이(150)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하에서는 도 5(a) 및 5(b)를 참고하여, 종래기술에 포함된 비교 례에 따른 표면 검출 방법의 문제점을 설명하기로 한다.

도 5(a)에 따르면, Polarion 조명을 이용해 획득한 이미지(30a)가 표시된다. 상기 이미지(30a)를 참고하면, 부유 이물 자체의 크기보다 빛의 확산 작용으로 인해 더 크게 이미지가 획득되는 것이 확인될 수 있다.

또한, 상기 이미지(30a)에는 난반사 구역(31)이 관찰되고 있다. 상기 난반사 구역(31)에 의해 균일도가 떨어져 표면 검사에 부적합하다.

도 5(b)에 따르면, RED Bar 조명을 이용해 획득한 이미지(30b)가 표시되는데 상기 이미지는 편광 필름이 부착된 상태에서 획득된 것이다.

상기 이미지(30b)를 참고하면, 이물이 일부 검출되나 크기가 협소하고 표면 균일도가 떨어져 검사에 적합하지 않음이 관찰된다.

도 6은 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 장치를 이용하여 반사 시트의 표면을 검사한 하나의 실험 결과를 나타낸다.

도 6에 따르면, 표면 검사 장치(100)의 디스플레이(150)에 도 6과 같은 표면 검출 화면(150a)이 표시될 수 있다. 상기 화면(150a)의 좌측 영역(153)에는 파일의 위치 탐색기능(153a), 검출된 결함의 개수 정보(153b), 표면 검사가 성공하기 위한 결함의 개수(153c), 결함 통과 여부의 정보(153d)가 표시될 수 있다.

우측에는 실제 반사 시트(10)의 결함에 관한 제1 화면(159a) 및 제2 화면(159b)이 각각 표시될 수 있다.

제1 화면(159a)에는 Vision 카메라의 영상에 Gray 처리한 영상이 표시될 수 있고, 특히 결함들(151a)이 명확하게 표시될 수 있다. 결함들(151a)의 총 개수는 6개로 표시될 수 있다.

제2 화면(159b)에는 Marking 처리된 Particle Overay 처리한 영상이 표시될 수 있다. 즉, 제1 화면(159a)에 나타난 결함들(151a)을 보다 명확하게 추출하기 위해 제2 화면(159b)가 제공될 수 있다.

구현시에는 컨트롤 기능과 영상 처리 함수가 추가되어, 결함 검출 효율을 높일 수 있다.

도 7에 따르면, 결함 수가 20 개 이하인 경우 표면 테스트 합격으로 설정될 수 있다. 표면 테스트 합격 수치는 153c 의 영역에서 입력받을 수 있다.

제3 화면(159c) 및 제4 화면(159d)를 참고하면, 실제 결함이 (151d) 16개로 검출되고 이는 표면 테스트의 합격 수치에 해당되어, 합격이 표시(153d)될 수 있다.

또한, 표면 검사 장치(100)는 다양한 설정 및 검출 정지 등의 옵션들을 더 포함할 수 있다.

도 8은 도 1에 도시된 반사 시트의 표면을 검사하는 장치가 광원부 이외의 빛을 차단하는 일 실시 예를 나타낸다.

표면 검사 장치(100)는 지지대(180)의 특정 부위(180b)를 개폐할 수 있다. 이에 따라, 지지대(180)로 유입되는 빛이 차단될 수 있다. 또한, 표면 검사 장치(100)는 검사부(100a)에 유입되는 빛 또는 방출되는 빛을 차단할 수 있다.

이러한 암처리가 제공됨으로써, 검출에 방해되는 빛을 차단하며, 광원부(120)에 의해서만 표면 검사가 수행되게 할 수 있다.

도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검사부의 내부 구성의 원리를 나타낸 도면이다.

도 9(a)에 따르면, 광원부(120)가 바 타입으로 구성되어 빛을 반사 시트(10)와 평행하도록 조사할 수 있다. 이때, 광원부(120)와 반사 시트(10) 간 수직 간격은 2 내지 3 밀리미터일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.

도 9(b)를 참고하면, 광원부(120)가 바 타입으로 표시되나, 다양한 타입으로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표면 검사 장치(100)를 이용하여 반사 시트(10)의 표면을 검사하는 방법은 반사 시트(10)의 표면과 수평하게 광을 조사하는 단계, 조사된 광이 반사 시트와 접하지 않는 소정의 표면 영역을 촬영부(110)를 이용하여 촬영하는 단계 및 촬영된 영상에 기초하여, 반사 시트(10) 표면의 결함을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 광을 조사하는 단계는 발광부(120)의 광을 출처로 한 빛을 제외한 다른 빛은 차단될 수 있다. 이를 위해 반사 시트(10)의 결함을 검출하는 검사부(100a)는 빛을 차단하는 암막으로 구성될 수 있다. 상기 암막은 반사 시트(10)의 표면을 검출하는 경우 빛이 차단되도록 구성되고 반사 시트(10)의 표면을 검출하지 않는 경우 빛이 유입되도로고 구성될 수 있으나, 실시 에는 이에 국한되지 않는다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 반사 시트의 표면을 검사하는 장치(100)의 제어부(170)를 포함할 수 있다.따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (5)

1. 반사 시트의 표면을 검사하는 장치에 있어서,
   상기 반사 시트의 표면 결함을 검출하는 검사부;
   상기 반사 시트를 상기 검사부로 이동시키는 시트 이동부; 및
   상기 검사부 및 시트 이동부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 검사부는,
   상기 검사부의 상부면에 배치되어 상기 반사 시트를 촬영하는 촬영부, 상기 반사 시트에 평행한 방향으로 광을 조사하는 광원부, 및 광을 차단하는 암막부를 포함하며,
   상기 광원부는 상기 반사 시트와 소정의 거리로 이격되도록 배치되고,
   상기 촬영부를 통한 상기 반사 시트의 촬영 영역이 상기 광원부에 의해 조사되는 광과 접하지 않으며,
   상기 제어부는,
   상기 검사부를 통해 상기 반사 시트의 결함을 검출하는 경우, 상기 광원부에서 조사되는 광 이외의 빛을 차단하도록 상기 암막부를 제어하는, 반사 시트의 표면을 검사하는 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는 상기 반사 시트와 2 내지 3 mm 거리를 두어 배치되는, 반사 시트의 표면을 검사하는 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는,
   광의 직진 효율을 높이기 위해, 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈를 포함하는, 반사 시트의 표면을 검사하는 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는,
   적색 광원 또는 백색 광원으로 광을 조사하는, 반사 시트의 표면을 검사하는 장치.
5. 표면 검사 장치를 이용하여 반사 시트의 표면을 검사하는 방법에 있어서,
   상기 반사 시트의 표면과 수평하게 광을 조사하는 단계;
   조사된 광이 상기 반사 시트와 접하지 않는 소정의 표면 영역을 촬영부를 이용하여 촬영하는 단계; 및
   촬영된 영상에 기초하여, 상기 반사 시트 표면의 결함을 검출하는 단계;를 포함하는, 반사 시트의 표면을 검사하는 방법.

Images