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KR101198406B1 - 패턴 검사 장치 - Google Patents

패턴 검사 장치 Download PDF

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KR101198406B1
KR101198406B1 KR20100036786A KR20100036786A KR101198406B1 KR 101198406 B1 KR101198406 B1 KR 101198406B1 KR 20100036786 A KR20100036786 A KR 20100036786A KR 20100036786 A KR20100036786 A KR 20100036786A KR 101198406 B1 KR101198406 B1 KR 101198406B1
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전동철
김윤식
이제연
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(주)에이앤아이
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Abstract

패턴을 검사하는 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 광 관련 판 요소에 형성된 패턴을 검사하는 장치는 상기 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하는 제 1 광원, 상기 반사광에 의해 조명된 상기 상면을 촬영하는 제 1 카메라, 상기 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하는 제 2 광원, 상기 투과광이 투과된 상기 광 관련 판 요소의 상면을 촬영하는 제 2 카메라 및 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 상기 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여 상기 패턴에 대한 불량 여부를 판단하는 패턴 검사부를 포함한다.
또한, 본 발명은 광 관련 판 요소의 하중에 의한 쳐짐 또는 평탄도 불균일에 의하여, 광 관련 판 요소에 대한 카메라의 초점 거리 오차가 발생하는 경우, 검사에 문제가 없도록 이를 실시간으로 보정하는 장치를 제공하고, 광 관련 판 요소의 패턴에 대하여 다양한 결함, 즉, 쇼트 및 오픈 등의 결함을 동시에 검출할 수 있는 장치를 제공하여, 복수개의 검사 시스템을 사용해야 했던 종래 기술의 한계를 극복할 수 있다.

Description

패턴 검사 장치{PATTERN INSPECTION DEVICE}
본 발명은 패턴 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 관련 판 요소에 형성된 패턴을 검사하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LCD, PDP 등의 플랫 패널은 유리 기판이나 광학 문양판 등의 광 관련 판 요소를 적층 또는 포함하여 구성되며, 광 관련 판 요소의 먼지 부착, 크랙, 찍힘, 스크래치, 엣지(Edge) 막밀림 등의 흠에 따라 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 단락(short), 개방(open) 등의 다양한 결함이 나타나게 된다.
이러한 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 판별하는 데에는 통상 육안에 의해 검사 및 판별이 이루어지고 있어, 검사의 정확성이 저하되는 문제가 있으며, 이는 곧 플랫 패널의 생산성 향상에도 큰 영향을 미치게 된다.
이에, 종래의 광학 자동 검사 시스템(이하, ‘검사 시스템’이라 칭함)에서는 카메라, 이미지 센서 및 조명 장치 등을 이용하여 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함 검사를 수행하였으나, 하나의 검사 시스템에서 서로 다른 두 가지 이상의 패턴 결함을 연속적으로 검출하지 못하는 한계가 있었다.
예를 들어, 종래에는 단락(short), 찍힘, 스크래치, 엣지(Edge) 막밀림 등의 검사를 위한 검사 시스템과 개방(open) 검사를 위한 검사 시스템이 각각 별도로 존재하였다.
이는, 한 가지 검사 방식(알고리즘)으로는 서로 다른 두 가지 이상의 패턴 결함을 검출하지 못하기 때문인데, 결국, 단락(short)이나 크랙, 찍힘, 스크래치 및 개방(open) 검사를 모두 실시하기 위해서는, 단락, 찍힘, 스크래치 등의 검사를 먼저 실시한 후, 해당 검사 시스템에서 플랫 패널을 분리 배출하고, 이후 개방(open) 검사를 위한 검사 시스템에서 개방(open) 검사를 실시해야만 했다.
따라서, 다수개의 광 관련 판 요소의 패턴 검사를 실시하는데 있어, 종래의 검사 시스템은 플랫 패널을 분리 배출한 후에 다시 검사를 수행해야 하는 번거로움과, 이에 따라 두 개의 검사 시스템에 대한 비용과 검사 시간이 증대되는 문제는 여전히 해결하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 광 관련 판 요소의 다양한 결함, 즉, 쇼트 및 오픈 등의 결함을 동시에 검출할 수 있는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 광 관련 판 요소의 하중에 의한 쳐짐 또는 평탄도 불균일에 의하여, 광 관련 판 요소에 대한 카메라의 초점 거리 오차가 발생하는 경우, 검사에 문제가 없도록 이를 실시간으로 보정하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함 검사 시간을 단축시키는 구성 요소의 배치 방법을 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 광 관련 판 요소에 형성된 패턴을 검사하는 장치는 상기 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하는 제 1 광원, 상기 반사광에 의해 조명된 상기 상면을 촬영하는 제 1 카메라, 상기 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하는 제 2 광원, 상기 투과광이 투과된 상기 광 관련 판 요소의 상면을 촬영하는 제 2 카메라 및 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 상기 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여 상기 패턴에 대한 불량 여부를 판단하는 패턴 검사부를 포함한다.
또한, 상기 광 관련 판 요소의 하중에 의한 쳐짐 또는 평탄도 불균일에 의한 카메라의 초점 거리 오차를 보정하기 위한, 초점 거리 자동 조절부를 포함한다. 상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
전술한 본 발명의 패턴 검사 장치의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 광 관련 판 요소의 패턴에 대하여 서로 다른 두 가지 이상의 결함을 연속으로 검사할 수 있다.
또한, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함을 검사하기 위한 복수개의 카메라를 광 관련 판 요소를 포함하는 플랫 패널의 진행 방향인 스캔 방향에 연속으로 배치함으로써 검사 시간을 단축시키고, 나아가 플랫 패널의 공정 시간 단축에도 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 장치를 도시한 블록도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 광원(110)의 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하는 방식을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 광원(130)의 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하는 방식을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 검사부(150)의 광 관련 판 요소의 패턴 결함 검출 방법을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 검사부(150)에서 검출된 결함의 실제 영상이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 과정을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
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 붙였음에 유의해야 한다.
참고로, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 시스템은 제 1 광원(110), 제 1 카메라(120), 제 2 광원(130) 및 제 2 카메라(140)를 포함한다.
각 구성 요소를 간략히 설명하면, 플랫 패널(200)은 컨베이어(미도시)나 로봇(미도시)에 의해 제 1 카메라(120) 및 제 2 카메라(140)에 대하여 일정한 스캔 방향으로 이동한다.
플랫 패널(200)이 이동을 시작하면, 제 1 광원(110)은 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하고, 제 1 카메라(120)는 제 1 광원(110)에 의한 반사광에 의해 조명된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영한다.
또한, 제 2 광원(130)은 플랫 패널(200)이 컨베이어(미도시)나 로봇(미도시)에 의해 스캔 방향으로 이동하여 미리 정해진 영역 내에 진입하면, 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명한다.
이후, 제 2 카메라(140)는 제 2 광원(130)의 투과광이 투과된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영한다.
여기에서 ‘광 관련 판 요소’는 LCD, PDP 등의 플랫 패널(200)에 포함된 유리 기판 및 광학 문양판을 포함한다.
참고로, 상기한 바와 같이, 제 1 광원(110)의 조명과 제 1 카메라(120)의 촬영이 선행되고, 그 이후에 제 2 광원(130)의 조명과 제 2 카메라(140)의 촬영이 수행되어야만 하는 것은 아니며, 제 2 광원(130)의 조명과 제 2 카메라(140)의 촬영이 선행될 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 시스템은 각 카메라(120, 140)의 촬영 전, 초점 거리 자동 조절부(160)를 통해, 플랫 패널(200)에 대한 각 카메라(120, 140)의 초점 거리를 체크하여 미리 정해진 초점 거리와 오차가 발생하는 경우, 각 카메라(120, 140)를 상하로 조정하여 미리 정해진 초점 거리를 유지하도록 할 수 있다.
이후, 도 1에 도시된 시스템은 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상의 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함 여부를 판단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 장치를 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 장치는 제 1 광원(110), 제 1 카메라(120), 제 2 광원(130), 제 2 카메라(140), 패턴 검사부(150) 및 초점 거리 자동 조절부(160)를 포함하며, 도 2에 도시된 장치는 도 1에 도시된 시스템에 포함될 수 있다.
각 구성 요소를 설명하면, 제 1 광원(110)은 광 관련 판 요소를 포함하는 LCD, PDP 등의 플랫 패널(이하 ‘플랫 패널’이라 칭함)이 컨베이어(미도시)나 로봇(미도시)에 의해 스캔 방향으로 진행하면, 플랫 패널(200)의 광 관련 판 요소(이하, ‘광 관련 판 요소’라 칭함) 상면에 반사광을 조명한다.
제 1 광원(110)의 반사광 조명 방식에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.
한편, 제 1 카메라(120)는 제 1 광원(110)에 의한 반사광에 의해 조명된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영한다.
여기에서 제 1 카메라는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)일 수 있으며, 플랫 패널(200)은 제 1 카메라(120)에 대하여 일정한 스캔 방향으로 이동한다.
제 1 카메라(120)는 플랫 패널(200)의 이동 방향인 스캔 방향과 수직하는 선형의 촬영 영역을 가지며 촬영 영역에 존재하는 광 관련 판 요소의 패턴을 촬영하고, 촬영한 영상을 패턴 검사부(150)로 전송한다.
후술하겠지만, 패턴 검사부(150)는 제 1 카메라(120)에서 촬영된 영상을 통해, 광 관련 판 요소의 패턴에 대하여 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 크랙, 찍힘 및 스크래치(scratch) 등의 결함 여부를 판단할 수 있다.
참고로, 제 1 카메라(120)가 촬영한 영상의 해상도는 플랫 패널(200)의 이동 속도와 제 1 카메라(120)의 노출 시간에 의하여 결정될 수 있다.
또한, 제 1 카메라(120)는 플랫 패널(200)의 상면으로부터 일정 거리로 이격되어 위치할 수 있는데, 플랫 패널(200)과 제 1 카메라(120)의 일정 거리는 제 1 카메라(120)가 플랫 패널(200)을 촬영하기 위하여 미리 정해진 초점 거리일 수 있다.
또한, 제 1 카메라(120)는 제 2 카메라(140)와 플랫 패널(200)의 이동 방향인 스캔 방향에 연속하여 배치될 수 있다.
한편, 제 2 광원(130)은 플랫 패널(200)이 진행할 때, 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명한다.
제 2 광원(130)의 투과광 조명 방식에 대해서는 도 3b를 참조하여 후술하도록 한다.
플랫 패널(200)의 하면에 투과광을 조명하는 경우, 광 관련 판 요소의 패턴에서 어두운 부분으로 나타나는 ‘리드’와, ‘리드’와 ‘리드’ 사이의 밝은 부분이 명확히 구분되어 나타나므로, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함 중 개방(open)에 대하여 효율적으로 검출할 수 있다.
한편, 제 2 카메라(140)는 제 2 광원(130)의 투과광이 투과된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영한다.
제 2 카메라(140) 역시 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)일 수 있으며, 제 1 카메라(120)와 병렬 형태, 즉, 플랫 패널(200)의 이동 방향인 스캔 방향에 연속하여 배치될 수 있다.
따라서, 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 찍힘 및 스크래치(scratch) 등의 결함 여부를 검사한 후, 개방(open) 결함을 검사하기 위해 플랫 패널(200)을 검사 시스템에서 분리 배출할 필요가 없으므로 결함에 대한 검사 시간을 단축시킬 수 있으며, 이는 플랫 패널(200)의 공정 시간 단축에도 기여할 수 있다.
또한, 플랫 패널(200)은 제 2 카메라(140)에 대하여 일정한 스캔 방향으로 이동하며, 제 2 카메라(140)는 플랫 패널(200)의 이동 방향인 스캔 방향과 수직하는 선형의 촬영 영역을 가지며 촬영 영역에 존재하는 광 관련 판 요소의 패턴을 촬영하고, 촬영한 영상을 패턴 검사부(150)로 전송한다.
후술하겠지만, 패턴 검사부(150)는 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상을 통해, 광 관련 판 요소의 패턴에 대하여 개방(open)의 결함 여부를 판단할 수 있다.
한편, 패턴 검사부(150)는 제 1 카메라(120) 및 제 2 카메라(140)에서 촬영한 영상에 기초하여, 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검출한다.
패턴 검사부(150)는 제 1 카메라(120)에서 촬영된 영상에 기초하여 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 찍힘 및 스크래치(scratch) 등 패턴의 형태 변형에 대한 결함 여부를 판단하며, 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상에 기초하여, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 개방(open), 즉, 패턴의 일부가 끊어진 것에 대한 결함 여부를 판단할 수 있다.
이때, 패턴 검사부(150)는 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상의 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 불량 여부를 판단한다.
따라서, 한 가지 검사 방식(알고리즘)으로 서로 다른 두 가지 이상의 패턴 결함을 검출할 수 있다.
이에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
한편, 초점 거리 자동 조절부(160)는 플랫 패널(200)의 하중에 의한 쳐짐 또는 플랫 패널(200)의 평탄도 불균일에 의하여 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)의 초점 거리에 대한 오차가 발생하는 경우, 이를 카메라 별로 각각 보정하여 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)의 초점 거리가 정확히 유지될 수 있도록 한다.
이를 위해 초점 거리 자동 조절부(160)는 미리 정해진 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)의 초점 거리를 메모리에 저장하고, 플랫 패널(200)이 컨베이어에 의해 스캔 방향으로 이동 시, 제 1 카메라(120)의 촬영 전, 그리고 제 2 카메라(140)의 촬영 전에 각각 레이저와 같은 광신호를 플랫 패널(200)에 조사한다.
그 결과, 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)의 미리 정해진 초점 거리와 차이가 발생하는 경우, 초점 거리 자동 조절부(160)는 발생된 차이 값만큼 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)를 상하로 조절하여, 미리 정해진 초점 거리를 정확히 유지할 수 있도록 한다.
참고로, 초점 거리 자동 조절부(160)는 상기한 초점 거리뿐만 아니라, 각 카메라(120, 140)의 촬영 영역에서의 초점 위치, 조리개 값 및 플랫 패널(200)의 이동 속도 등을 고려하여 상기한 초점 거리를 조절할 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 검사부(150) 및 초점 거리 자동 조절부(160)는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 광원(110)의 광 관련 판 요소의 상면에 반사광 조명하는 방식을 도시한 도면이다.
제 1 광원(110)은 제 1 카메라(120) 일측에 위치할 수 있으며, 제 1 광원(110)의 전면에는 하프 미러(half mirror)(310)나 프리즘(Prism)이 위치할 수 있다.
따라서, 제 1 광원(110)으로부터 조사된 광은 제 1 카메라(120)와 같은 선 상에 있게 되어 직진성이 강한 광을 조명할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 광원(130)의 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하는 방식을 도시한 도면이다.
제 2 광원(130)은 플랫 패널을 사이에 두고 제 2 카메라(140)와 대칭 위치에 위치할 수 있으며, 따라서 리드(410)부분은 어둡고 리드와 리드 사이의 부분(420)은 밝은 영상을 얻을 수 있어 이를 확연하게 구분할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 검사부(150)의 광 관련 판 요소의 패턴 결함 검출 방법을 도시한 도면이다.
패턴 검사부(150)는 각 카메라(120, 140)에서 촬영한 영상에서, 광 관련 판 요소의 패턴에서 어두운 부분으로 나타나는 리드(410)와, 리드와 리드 사이의 밝은 부분(420)에 대하여, 각각 주위 픽셀과의 밝기(휘도)를 비교한다.
패턴 검사부(150)는, 도 4에 도시된 것처럼, 리드(410)와 리드 사이의 밝은 부분(420)에 대한 주위 픽셀과의 밝기를 비교한 결과를 그래프(430)로 표시할 수도 있으며, 리드에 결함이 발생한 경우, 해당 리드의 휘도(440)는 다른 리드의 미리 정해진 휘도에 비하여 매우 높음을 알 수 있다.
이후, 패턴 검사부(150)는 이진화를 거쳐 발생된 결함을 해석한다. 이때, 결과 데이터는 발생된 결함의 크기(Dx, Dy), 해당 결함을 구성하는 불량 픽셀의 수, 광 관련 판 요소의 패턴에서 해당 결함의 위치(centroid(X, Y)), 리드(410) 내에 위치 여부, 리드와 리드 사이의 여부 등이고, 이러한 결과 데이터들을 적절히 조합하여 검사를 수행한다.
따라서, 상술한 검사 방식(알고리즘)으로 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 찍힘, 스크래치(scratch) 및 개방(open) 등 서로 다른 두 가지 이상의 패턴 결함을 연속으로 검출할 수 있어, 복수개의 검사 시스템을 사용해야 했던 종래 기술의 한계를 극복할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 검사부(150)에서 검출된 결함의 실제 영상이다.
도 5a는 제 1 카메라(120)에서 촬영된 영상으로서, 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 찍힘, 스크래치(scratch)와 같은 결함이 검출되었다.
도 5b는 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상으로서, 개방(open)의 검출 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 관련 판 요소의 패턴 결함을 검사하는 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 도 2에 도시된 장치의 구성 요소를 참조하여 도 6의 흐름도를 설명하도록 한다.
플랫 패널(200)이 컨베이어(미도시)나 로봇(미도시)에 의해 제 1 카메라(120) 및 제 2 카메라(140)에 대하여 일정한 스캔 방향으로 이동을 시작하면, 먼저 초점 거리 자동 조절부(160)는 제 1 카메라의 초점 거리를 체크하여 미리 정해진 초점 거리와 오차가 발생하는 경우, 제 1 카메라(120)를 상하로 조정하여 미리 정해진 초점 거리를 유지하도록 한다(S601).
단계 S601 후, 제 1 광원(110)은 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하고, 제 1 카메라(120)는 제 1 광원(110)에 의한 반사광에 의해 조명된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영하고, 촬영된 영상을 패턴 검사부(150)로 전송한다(S602).
단계 S602 후, 초점 거리 자동 조절부(160)는 제 2 카메라(140)의 초점 거리를 체크하여 미리 정해진 초점 거리와 오차가 발생하는 경우, 제 2 카메라(140)를 상하로 조정하여 미리 정해진 초점 거리를 유지하도록 한다(S603).
단계 S603 후, 제 2 광원(130)은 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하고, 제 2 카메라(140)는 제 2 광원(130)의 투과광이 투과된 광 관련 판 요소의 상면을 촬영하고, 촬영된 영상을 패턴 검사부(150)로 전송한다 (S604).
참고로, 도 7에 도시된 흐름도에서는, 제 1 카메라의 초점 거리 자동 조절부(160)와 제 1 광원(110)의 조명과 제 1 카메라(120)의 촬영이 선행되고, 그 이후에 제 2 카메라(140)의 초점 거리 자동 조절부(160)와 제 2 광원(130)의 조명과 제 2 카메라(140)의 촬영이 수행되는 것으로 설명하였지만, 반드시 이와 같은 순서로 진행되어야 하는 것은 아니며, 제 2 카메라(140)의 초점 거리 자동 조절부(160)와 제 2 광원(130)의 조명과 제 2 카메라(140)의 촬영이 선행될 수도 있다.
단계 S604 후, 패턴 검사부(150)는 제 1 카메라(120) 또는 제 2 카메라(140)에서 촬영된 영상의 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여, 광 관련 판 요소의 패턴에 대한 결함 여부를 판단한다(S605).
이후, 패턴 검사부(150)는 검출된 결함에 대한 데이터, 즉, 결함의 크기, 결함을 구성하는 불량 픽셀의 수 및 결함의 위치 등을 촬영된 영상과 함께 운영자의 단말기로 전송할 수 있다(S606).
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.
110 : 제 1 광원
120 : 제 1 카메라
130 : 제 2 광원
140 : 제 2 카메라
150 : 패턴 검사부
160 : 초점 거리 자동 조절부
200 : 플랫 패널
310 : 하프 미러(half mirror)
410 : 리드
420 : 리드와 리드 사이의 밝은 부분
430 : 밝기 그래프
440 : 리드의 휘도

Claims (7)

  1. 광 관련 판 요소에 형성된 패턴을 검사하는 장치에 있어서,
    상기 광 관련 판 요소의 상면에 반사광을 조명하는 제 1 광원,
    상기 반사광에 의해 조명된 상기 상면을 촬영하는 제 1 카메라,
    상기 광 관련 판 요소의 하면에 투과광을 조명하는 제 2 광원,
    상기 투과광이 투과된 상기 광 관련 판 요소의 상면을 촬영하는 제 2 카메라,
    상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 상기 패턴에서, 미리 정해진 기준 휘도 보다 높은 값을 가지는 부분을 검출하여 상기 패턴에 대한 불량 여부를 판단하는 패턴 검사부, 및
    상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라 중 적어도 하나 이상의 초점 거리를 자동 조절하는 초점 거리 자동 조절부를 포함하고,
    상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라는 상기 광 관련 판 요소를 포함하는 플랫 패널의 이동 방향에 서로 연속하여 배치되고,
    상기 초점 거리 자동 조절부는 상기 제 1 카메라와 상기 광 관련 판 요소간의 거리, 상기 제 2 카메라와 상기 광 관련 판 요소간의 거리 및 상기 플랫 패널의 이동 속도에 기초하여 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라 중 적어도 하나 이상의 초점 거리를 자동으로 조절하고,
    상기 패턴 검사부는 상기 제 1 카메라에 의해 촬영된 패턴에 기초하여 제 1 불량을 판단하고, 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 패턴에 기초하여 상기 제 1 불량과 다른 제 2 불량을 판단하고,
    상기 제 1 카메라의 촬영 및 상기 제 2 카메라의 촬영은 상기 제 1 카메라의 촬영 후 상기 제 2 카메라의 촬영하는 순서 또는 그 역순 중 어느 하나로 수행되는 것인,
    를 포함하는, 패턴 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴 검사부는 상기 제 1 카메라에 의해 촬영된 패턴에서 쇼트(short), 엣지(edge) 막밀림, 찍힘 및 스크래치(scratch) 중 하나 이상의 불량 여부를 판단하는, 패턴 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패턴 검사부는 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된 패턴에서 오픈(open)에 의한 불량 여부를 판단하는, 패턴 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴 검사부는 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라에 의해 촬영된, 광 관련 판 요소의 패턴에 대하여 서로 다른 두 가지 이상의 패턴 결함을 동시에 검출하는, 패턴 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점 거리 자동 조절부는 레이져를 이용하여 상기 제 1 카메라와 상기 광 관련 판 요소간의 거리 및 상기 제 2 카메라와 상기 광 관련 판 요소간의 거리들을 측정하되, 상기 측정된 거리들의 값들과 미리 정해진 기준 초점 거리 값을 비교하여, 그 차이 값에 대응되도록 상기 제 1 카메라 및 제 2 카메라 중 하나 이상을 상하 이동시키는, 패턴 검사 장치.
  7. 삭제
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