KR20020015081A - 자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 - Google Patents

자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법 Download PDF

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Abstract

자동화 결함 검사 장치에서 검사 대상 물체의 상을 얻기 위해 검사 대상 물체로 빛을 조사할 때, 서로 다른 방향으로 빛을 조사하는 두 개 이상의 조명 장치를 이용하여 차례로 빛을 조사하고, 각 조명을 사용할 경우의 검사 영역을 나누어 순차적으로 검사 대상 물체의 상을 얻은 후 조합하여 전체 검사 대상 물체의 상을 형성한다. 빛이 검사 대상 물체를 조사하는 각도에 따라 검사할 수 있는 영역이 달라지므로, 이를 나누어 각 영역에 적합한 조명을 이용함으로써 검사 대상 물체의 전체 영역에 대하여 정밀한 결함 검사를 수행할 수 있다.

Description

자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법{Automatized defect inspection system and defect inspection method}
본 발명은 자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법에 관한 것이다.
모든 제품의 생산 공정에서는 제조 공정 이후에 완성된 제품의 완성도를 평가하기 위하여 결함 검사 공정을 거치게 된다. 이 때, 결함이란 제품의 특성을 저해하는 모든 요소를 통칭한다고 할 수 있으며, 매우 작아 육안으로는 보이지 않는 것으로부터 육안으로 확인할 수 있는 크기까지 다양한 크기의 결함이 존재할 수 있다.
비교적 큰 물체의 외형상 결함의 검사는 통상 임의로 샘플을 추출하여 작업자가 직접 육안으로 제품을 검사하는 방식으로 이루어지며, 작은 물체의 경우도 현미경 등을 이용하여 작업자가 검사할 수도 있다. 그러나, 이 경우 생산된 모든 제품에 대해 검사하는 것이 불가능하고 작업자의 육안 관찰에 따른 주관적인 검사이므로 객관적인 제품 검사가 어렵다는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 검사 과정을 자동화한 검사 시스템이 사용되는데, 이는 CCD(전하 결합 소자; charge-coupled device) 카메라를 통해 획득한 제품의 영상을 영상 분석 소프트웨어를 통해 미리 입력된 표준 영상과 비교, 분석하여 과학적인 의사 결정을 함으로써 객관적인 전수 검사와 품질 관리의 자동화를 이루고 있다.
이와 같은 자동화 검사 장비는 크게 광학계, 영상 분석계, 기계 제어계로 분류될 수 있다. 광학계는 측정하고자 하는 지역을 조명하여 반사되는 영상을 획득하여 영상 분석계로 전송하며, 영상 분석계에서는 전송된 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 미리 입력되어 있는 표준 영상과의 비교, 분석을 통해 유형별, 등급별로 불량을 분류하여 결과를 출력한다. 기계 제어계는 영상 분석 결과에 따라 유형별, 등급별로 불량품을 직접 분류하는 역할을 한다.
종래 기술의 자동화 결함 검사 장치에서 검사 대상 물체의 상을 얻기 위해 사용하는 조명 장치로는 이면 조명 장치, 상부 조명 장치, 측면 조명 장치 등이 있으며, 이들의 개략적인 구조가 각각 도 1a 내지 도 1c에 나타나 있다.
도 1a에 나타난 바와 같은 이면 조명 장치(111)는 검사 대상 물체(140)를 기준으로 볼 때 촬상 장치(130)의 반대쪽에서 검사 대상 물체(140) 쪽으로 빛을 조사한다. 이면 조명 장치(111)를 사용할 경우 검사 대상 물체(140) 전체에 대해 균일한 빛이 조사되지만, 검사 대상 물체(140)의 이면으로 빛이 조사되므로 물체의 표면 결함은 검사할 수 없다. 따라서, 이면 조명 장치(111)는 주로 외곽선 검사와 중심점 측정에 사용되며, 투명 필름이나 렌즈 등과 같은 투명한 물체를 검사하기 위해 사용된다.
도 1b에 나타난 바와 같은 상부 조명 장치(112)는 검사 대상 물체의 위쪽에서 검사 대상 물체(140)로 빛을 조사하는 것이므로 표면 검사에 유리하다. 그런데, 상부 조명 장치(112)의 경우 이면 조명 장치의 경우와는 달리 조명 장치(112)가 촬상 장치(130)와 검사 대상 물체(140)의 사이에 위치하게 되므로 촬상 장치(130)가 검사 대상 물체(140)에 대한 촬상을 할 수 있도록 하기 위해 조명 장치(112)의 가운데에 촬상 장치(130)를 위한 개구(122)가 형성된다. 그러나, 검사 대상 물체(140)가 코팅된 물체인 경우에는 검사 대상 물체(140)로부터 많은 양의 빛이반사되어 반사된 빛이 조명 장치(112)의 개구(122)를 통해 촬상 장치(130) 쪽으로 향하게 되므로 표면 검사를 하는 데에 한계가 있다. 또한, 개구(122) 때문에 검사 대상 물체(140)에 대한 균일한 조명을 얻기 어렵고, 조명 장치(112)로부터 나오는 빛의 일부가 검사 대상 물체(140)에 대해 경사진 각도로 입사하게 되므로 이로 인한 그림자 현상이 발생한다. 그림자 현상은 일정한 정도 이상의 두께를 갖는 물체에 대한 결함 검사를 어렵게 하며, 특히 개구를 갖는 물체와 같은 경우는 이러한 문제점이 더욱 두드러지게 나타난다.
코팅된 물체에 대한 검사를 용이하게 하기 위해서는 도 1c에 나타난 바와 같은 측면 조명 장치(113)가 사용된다. 측면 조명 장치(113)의 경우 빛이 검사 대상 물체(140)에 대해 상당히 경사진 각도로 입사하므로 반사된 빛은 촬상 장치(130) 쪽으로 들어오지 않고 개구(123)의 바깥쪽으로 향하게 되어 반사광의 영향을 줄일 수 있다. 그러나, 상부 조명 장치에서 나타난 것과 같은 그림자 현상은 측면 조명 장치(113)에서 더욱 심하게 나타난다. 따라서 측면 조명 장치(113)는 일정한 정도 이상의 두께를 갖는 물체를 검사하는 결함 검사 장비에서는 사용되기 어렵다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 본 발명의 목적은 반사광의 영향과 사각으로 인한 그림자 현상을 없앨 수 있는 자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일정한 정도 이상의 두께를 갖는 표면이 코팅 처리된검사 대상 물체에 대한 결함 검사를 가능하게 하는 자동화 결함 검사 장치 및 결함 검사 방법을 제공하는 것이다.
도 1a, 1b, 1c는 각각 종래 기술에 따른 이면 조명 장치, 상부 조명 장치, 측면 조명 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치의 전체 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸다.
도 4a와 도 4b는 도 3의 조명 장치의 각 부분을 이용하여 촬상되는 검사 대상 물체의 영역을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치를 이용해 결함을 검사할 수 있는 다른 형태의 검사 대상 물체를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 세번째 실시예에 따른 조명 장치의 구조를 나타낸다.
이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동화 결함 검사 장치는, 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 제 1 및 제 2 조명 장치, 제 1 또는 제 2 조명 장치로부터 검사 대상 물체로 조사되어 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 검사 대상 물체의 적어도 일부분의 영상을 획득할 수 있는 촬상 수단, 촬상 수단에 의해 획득된 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 영상 분석 수단을 포함한다.
제 1 조명 장치는 광원과, 광원으로부터 나온 빛을 검사 대상 물체의 방향으로 반사할 수 있도록 배치되어 있으며 촬상 수단이 검사 대상 물체로부터 반사된 빛을 받아들일 수 있도록 형성된 개구를 갖는 곡면 반사경을 포함할 수 있으며, 제 2 조명 장치는 검사 대상 물체에 대해 경사진 각도로 빛을 조사할 수 있는 광원을 포함할 수 있다.
한편, 촬상 수단에서 획득된 검사 대상 물체의 영상은 제 1 조명 장치로부터 검사 대상 물체로 조사되어 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 촬상 수단에 의해 획득되는 제 1 영상과, 제 2 조명 장치로부터 검사 대상 물체로 조사되어 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 촬상 수단에 의해 획득되는 제 2 영상을 포함할 수 있으며, 영상 분석 수단이 촬상 수단에 의해 획득된 제 1 및 제2 영상을 조합하여 검사 대상 물체 전체에 대한 제 3 영상을 형성하고, 형성된 제 3 영상을 표준 영상과 비교 분석하거나, 표준 영상이 제 1 및 제 2 영상으로 획득되는 검사 대상 물체의 영역에 해당하는 제 1 및 제 2 표준 영상을 포함하고, 영상 분석 수단은 제 1 영상을 제 1 표준 영상과 비교 분석하고, 제 2 영상을 제 2 표준 영상과 비교 분석할 수 있다.
또한, 검사 대상 물체에 대하여 촬상 수단과 반대 방향으로 배치되어 있으며, 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 제 3 조명 장치를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 다른 자동화 결함 검사 장치는, 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 다수의 조명 장치, 다수의 조명 장치로부터 검사 대상 물체로 조사되어 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 검사 대상 물체의 적어도 일부분의 영상을 획득할 수 있는 촬상 수단, 촬상 수단에 의해 획득된 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 영상 분석 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 결함 검사 방법은, 제 1 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 검사 대상 물체의 제 1 영역의 영상을 획득하는 단계, 제 2 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 검사 대상 물체의 제 2 영역의 영상을 획득하는 단계, 제 1 영역의 영상과 제 2 영역의 영상을 조합하여 검사 대상 물체 전체의 영상을 형성하는 단계, 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 결함 검사 방법은, 제 1 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 검사 대상 물체의 제 1 영역의 영상을 획득하는 단계, 제 2 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 검사 대상 물체의 제 2 영역의 영상을 획득하는 단계, 제 1 영역의 영상을 제 1 영역의 표준 영상과 비교 분석하는 단계, 제 2 영역의 영상을 제 2 영역의 표준 영상과 비교 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치의 전체적인 구성을 나타내는 개략도이다.
본 발명의 첫번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치(200)는 크게 측정 광학계(230)와 영상 분석계(240)로 나눌 수 있다. 측정 광학계(230)는 CCD 카메라 등으로 이루어진 촬상부(233)와 상하의 두 부분으로 나누어져 있는 조명부(231, 232)로 이루어져 있으며, 측정하고자 하는 지역을 조명하여 반사되는 영상을 획득하여 영상 분석계(240)로 전송한다. 즉, 검사 대상 물체(220)는 벨트(210) 등을 통해 차례로 이동하여 측정 광학계(230) 아래의 정해진 위치를 지나게 되며, 이 때 측정 광학계(230)에 의해 검사 대상 물체(220)의 영상이 획득된다. 영상 분석계(240)는 영상 처리 프로세서(241), 기억 장치(242), 표시부(243) 등으로 구성되는데, 측정 광학계(230)로부터 전송된 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 미리 입력되어 있는 표준 영상과 비교, 분석하고, 유형별, 등급별로 불량을 분류하여 이 결과를 표시부(243)를 통해 표시한다. 또한, 도면 상에 도시되어 있지는 않지만, 이 결과를 이용하여 유형별, 등급별로 불량품을 직접 분류할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 자동화 검사 장치에서 사용되는 조명 장치의 예를 도시한 것이다.
본 발명의 첫번째 실시예의 조명 장치는 도 3에 나타난 바와 같이, 제 1 조명 장치(310)와 제 2 조명 장치(320)의 두 부분으로 나뉘어 있다.
위쪽의 제 1 조명 장치(310)는 지지체(317)와, 지지체(317)의 내부에 부착되어 있는 다수의 발광 다이오드(312), 및 지지체(317)의 위쪽에 부착되어 있으며 가운데에 개구(314)가 형성되어 있고 발광 다이오드(312)로부터 나오는 빛을 반사하는 곡면 반사경(313)으로 이루어져 있다. 이와 같은 제 1 조명 장치(310)의 각 발광 다이오드(312)로부터 나온 빛은 곡면 반사경(313)에 의해 반사되어 검사 대상 물체(340)를 조사한다.
본 발명의 첫번째 실시예의 제 1 조명 장치(310)를 이용하면, 검사 대상 물체(340)로 향하는 빛이 직접 발광 다이오드(312)로부터 검사 대상 물체(340)로 조사되는 것이 아니라, 곡면 반사경(313)에 의해 검사 대상 물체(340)쪽으로 반사되어 조사되므로 개구(314)의 존재에도 불구하고 균일한 조명을 얻을 수 있으며, 곡면 반사경(313)의 종류(오목, 볼록)와 곡률, 발광 다이오드(312)와 곡면반사경(313) 사이의 거리, 발광 다이오드(312)의 배치 방향, 곡면 반사경(313)과 검사 대상 물체(340)와의 거리 등의 매개변수를 적절히 조절함으로써 빛의 경사 각도를 조절할 수 있어, 검사 대상 물체(340)가 일정한 정도 이상의 두께를 갖는 경우에도 그림자 효과가 나타나지 않도록 할 수 있으며, 검사 대상 물체(340)에 홈이나 개구 등이 있는 경우에도 정확한 영상을 얻을 수 있다.
한편, 아래쪽의 제 2 조명 장치(320)는 지지체(327)와 지지체(327)의 내측면에 부착되어 있는 다수의 발광 다이오드(322)로 이루어져 있다. 제 2 조명 장치 역시 촬상부(330)가 검사 대상 물체를 촬상할 수 있도록 하기 위한 개구(324)를 갖고 있다.
본 발명의 첫번째 실시예의 제 2 조명 장치(320)를 이용하면, 지지체(327)의 내측면에 부착되어 있는 발광 다이오드(322)로부터 나온 빛이 검사 대상 물체(340)에 대해 상당히 경사진 각도로 입사하므로 검사 대상 물체(340)로부터 반사된 빛은 촬상부(330)로 향하는 개구(324) 쪽으로 들어오지 않고 개구(324)의 바깥쪽으로 향하게 되어 검사 대상 물체(340)의 표면이 코팅 처리되어 조사된 빛이 많이 반사되는 경우에도 검사 대상 물체(340)의 정확한 상을 얻을 수 있다.
이제, 이와 같은 자동화 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 하는 과정을 도 3과 도 4a 및 4b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4a와 도 4b는 도 3의 제 1 및 제 2 조명 장치(310, 320) 각각을 사용하여 촬상되는 검사 대상 물체의 영역을 나타낸다.
본 발명의 첫번째 실시예의 자동화 결함 검사 장치에서, 조명부를 구성하고있는 제 1 및 제 2 조명 장치(310, 320)는 동일한 검사 대상 물체(340)를 각각 순차적으로 조사한다.
즉, 먼저 위쪽의 제 1 조명 장치(310)를 이용하여 검사 대상 물체(340)를 조사하여 검사 대상 물체(340)의 외곽선쪽 일부분의 상을 얻는다. 예를 들어 도 4a에 나타난 바와 같은 고리 모양의 코팅된 표면을 갖는 검사 대상 물체의 경우라면, 제 1 조명 장치(310)에 의한 1차 조사로 얻게 되는 영상은 검사 대상 물체의 경계 부분의 영상이다. 즉, 도 4a에 나타난 바와 같이 고리 모양 검사 대상 물체의 바깥쪽 둘레 부분과 고리 모양의 가운데 개구 주변이 된다. 제 1 조명 장치(310)는 곡면 반사경(313)에 의해 반사되는 빛을 이용하기 때문에 검사 대상 물체(340)가 일정한 정도 이상의 두께를 갖는 경우에도 그림자 효과가 나타나지 않고 검사 대상 물체(340)에 홈이나 개구 등이 있는 경우에도 정확한 영상을 얻을 수 있으므로, 일정한 두께를 갖는 검사 대상 물체의 외곽선 주변 영역에 대해 정확한 상을 얻을 수 있다.
다음으로, 아래쪽의 제 2 조명 장치(320)를 이용하여 동일한 검사 대상 물체를 조사하고, 이번에는 제 1 조명 장치(310)를 이용하여 상을 획득한 부분을 제외한 나머지 부분의 상을 얻는다. 즉, 도 4b에 나타나 있는 바와 같이 검사 대상 물체의 외곽선 부분을 제외한 가운데 부분의 상을 제 2 조명 장치(320)를 이용한 촬상을 통해 얻는다. 제 2 조명 장치(320)는, 앞서 설명한 바와 같이 반사광의 영향을 거의 받지 않으므로, 검사 대상 물체의 표면이 코팅되어 있는 경우라도 검사 대상 물체의 표면에 대한 정확한 상을 얻을 수 있다.
이제 두 번의 순차적인 촬상에 의해 얻어진 영상은 영상 분석계로 전송되어 하나로 조합되어 전체 검사 대상 물체의 영상을 형성하고, 영상 분석계에서는 이를 표준 영상과 비교, 분석하고, 유형별, 등급별로 불량을 분류하여 이 결과를 표시부를 통해 표시한다. 또는, 이와 같이 두 번의 촬상에 의해 얻어진 영상을 하나로 조합하지 않고, 각각의 촬상을 통해 얻어진 각 부분의 영상을 해당 부분의 표준 영상과 비교하여 결함 검사를 수행할 수도 있다.
제 1 조명 장치와 제 2 조명 장치를 이용하여 얻어지는 영상의 부위는 검사 대상 물체의 형태나 특성에 따라 달라질 수 있다. 즉, 검사 대상 물체의 형태나 표면 특성에 따라 검사 대상 물체의 영역을 나누고 각 영역별로 최적의 영상을 얻을 수 있는 조명 장치를 이용하여 2회 이상 동일 대상 물체를 촬상할 수도 있으며, 한 번의 촬상에 두 개 이상의 조명 장치를 결합하여 사용할 수도 있다.
한편, 본 발명의 첫번째 실시예에서는 위쪽에 곡면 반사경을 포함하는 제 1 조명 장치를 설치하고, 아래쪽에 지지체의 내측면에 발광 다이오드가 설치된 제 2 조명 장치를 설치하였지만, 필요에 따라 두 조명 장치의 위치는 달라질 수도 있다.
필요에 따라서는 세 개 이상의 조명 장치를 사용할 수도 있다. 예를 들면 도 5에 나타난 바와 같은 기와 모양의 검사 대상 물체를 검사하기 위해서는 도 6에 나타난 바와 같이 상부 조명 장치와 두 개의 경사 조명 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치를 이용해 결함을 검사할 수 있는 다른 형태의 검사 대상 물체를 나타내고, 도 6은 도 5에 나타난 바와 같은 검사 대상 물체의 결함을 검사하기 위한 본 발명의 두번째 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸다. 본 발명의 두번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치의 조명 장치를 제외한 나머지 부분은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 자동화 결함 검사 장치의 구조와 유사하다.
도 6의 조명 장치는 검사 대상 물체(640)의 가운데 부분의 굴곡진 표면을 검사하기 위한 상부 조명 장치(610)와 검사 대상 물체(640)의 양쪽 가장자리 부분을 검사하기 위한 두 개의 경사 조명 장치(620, 630)의 조합으로 이루어져 있다. 상부 조명 장치(610)는 본 발명의 첫번째 실시예의 제 1 조명 장치와 유사하게 곡면 반사경과 발광 다이오드를 이용하여 구성되어 있으며, 두 개의 경사 조명 장치(620, 630)는 지지체와 지지체 내부의 상측면에 설치되어 있는 다수의 발광 다이오드로 구성되어 있다. 경사 조명 장치(620, 630)와 검사 대상 물체(640) 사이의 각도와 거리는 검사 대상 물체(640)의 크기나 굴곡에 따라 정해진다.
도 5에 나타난 바와 같은 기와 모양의 검사 대상 물체(640)의 결함을 검사하기 위해서는, 먼저 상부 조명 장치(610)를 이용하여 검사 대상 물체(640)를 조사하여 기와 모양의 검사 대상 물체(640)의 가운데 굴곡진 표면의 상을 얻는다. 다음으로, 두 개의 경사 조명 장치(620, 630)을 이용하여 검사 대상 물체(640)를 조사하여 기와 모양의 검사 대상 물체(640)의 양쪽 가장자리 부분의 상을 얻는다.
이와 같이 얻어진 영상은 영상 분석계로 전송되어 첫번째 실시예에서와 유사한 방식으로 비교, 분석된다.
한편, 상부 조명 장치(610)와 경사 조명 장치(620)를 차례로 이용하여 각각의 영역의 상을 얻을 경우에는, 각각의 검사 대상 물체(640)에 대해 두번씩의 촬상이 요구되므로 검사 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 따라서, 필요에 따라서는 세 개의 조명 장치(610, 620, 630)를 이용하여 동시에 검사 대상 물체(640)를 조사하고, 한 번의 촬상으로 검사 대상 물체(640) 전체의 상을 얻어 비교 분석할 수도 있다.
또한, 본 발명의 두번째 실시예에서는 상부 조명 장치로 곡면 반사경을 이용한 반사형 조명 장치를 사용하였지만, 검사 대상 물체의 표면 상태 등에 따라서는 곡면 반사경을 사용하지 않는 보통의 조명 장치를 사용할 수도 있다. 또한, 검사 대상 물체의 형태에 따라서는 경사 조명 장치를 두 개 이상 사용할 수도 있고, 상부 조명 장치를 사용하지 않고 경사 조명 장치만을 사용할 수도 있다.
다만, 동시에 여러 개의 조명 장치로 검사 대상 물체를 조사하여 촬상하고자 하는 경우에는 조명 장치 사이의 간섭 현상이 가장 적게 발생하도록 각 조명 장치를 배치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 첫번째 실시예의 조명 장치에 이면 조명 장치를 결합하여 사용할 수도 있다. 이면 조명 장치는 통상 외곽선의 정밀한 검사를 위해 사용된다. 도 7은 도 3과 같은 조명 장치에 이면 조명 장치를 설치한 본 발명의 세번째 실시예를 나타낸다.
도 7에 나타난 바와 같이, 검사 대상 물체를 기준으로 볼 때 촬상부의 반대쪽으로 이면 조명 장치(750)를 설치한다. 이면 조명 장치(750)는 지지체(757)와 다수의 발광 다이오드(752)를 포함한다. 이면 조명 장치(750) 역시 필요에 따라서는제 1 조명 장치와 유사하게 발광 다이오드와 곡면 반사경을 포함하는 구조로 형성하거나, 제 2 조명 장치와 유사하게 지지체의 내측면에 발광 다이오드를 갖도록 형성할 수도 있으며, 이는 검사 대상 물체의 형태나 표면 상태 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 이면 조명 장치(750)가 사용될 경우, 검사 대상 물체의 검사 대상 영역은 세 부분으로 나뉘어 각각 제 1 조명 장치(310), 제 2 조명 장치(320) 및 이면 조명 장치(750)에 의해 촬상되어 비교 분석된다.
그러나, 이면 조명 장치(750)를 별개로 검사 대상 물체의 특정 부분의 영상을 얻기 위한 용도로 사용하지 않고, 제 1 또는 제 2 조명 장치(310, 320)와 함께 사용하여 도 4a와 도 4b에 나타난 영역의 영상을 얻기 위한 보조 조명으로 이용할 수도 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 구체적으로 설명하였으나, 이 실시예는 본 발명을 이해하기 위한 설명을 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위가 이 실시예에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 기술이 속하는 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 자동화 결함 검사 장치에서는 각각 다른 방식으로 검사 대상 물체에 대해 빛을 조사하는 두 개 이상의 조명 장치를 사용하여 검사 대상 물체의다른 부분에 대한 영상을 얻음으로써, 검사 대상 물체가 일정한 정도 이상의 두께를 갖거나 코팅된 표면을 갖는 등 종래의 결함 검사 장치로는 결함을 정확히 검사하기 어려웠던 검사 대상 물체들에 대한 선명한 영상을 얻을 수 있으며, 따라서 이와 같은 물체들에 대해서도 만족스러운 결함 검사를 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 제 1 및 제 2 조명 장치,
    상기 제 1 또는 제 2 조명 장치로부터 상기 검사 대상 물체로 조사되어 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 상기 검사 대상 물체의 적어도 일부분의 영상을 획득할 수 있는 촬상 수단,
    상기 촬상 수단에 의해 획득된 상기 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 영상 분석 수단을 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 조명 장치는,
    광원과,
    상기 광원으로부터 나온 빛을 상기 검사 대상 물체의 방향으로 반사할 수 있도록 배치되어 있으며, 상기 촬상 수단이 상기 검사 대상 물체로부터 반사된 빛을 받아들일 수 있도록 형성된 개구를 갖는 곡면 반사경을 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 조명 장치는,
    상기 검사 대상 물체에 대해 경사진 각도로 빛을 조사할 수 있는 광원을 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상 수단에서 획득된 상기 검사 대상 물체의 영상은,
    상기 제 1 조명 장치로부터 상기 검사 대상 물체로 조사되어 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 상기 촬상 수단에 의해 획득되는 제 1 영상과,
    상기 제 2 조명 장치로부터 상기 검사 대상 물체로 조사되어 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 상기 촬상 수단에 의해 획득되는 제 2 영상을 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 분석 수단은 상기 촬상 수단에 의해 획득된 상기 제 1 및 제 2 영상을 조합하여 상기 검사 대상 물체 전체에 대한 제 3 영상을 형성하고, 형성된 상기 제 3 영상을 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 자동화 결함 검사 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 표준 영상은 상기 제 1 및 제 2 영상으로 획득되는 상기 검사 대상 물체의 영역에 해당하는 제 1 및 제 2 표준 영상을 포함하며,
    상기 영상 분석 수단은 상기 제 1 영상을 상기 제 1 표준 영상과 비교 분석하고, 상기 제 2 영상을 상기 제 2 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 자동화 결함검사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사 대상 물체에 대하여 상기 촬상 수단과 반대 방향으로 배치되어 있으며, 상기 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 제 3 조명 장치를 더 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  8. 검사 대상 물체로 빛을 조사할 수 있는 다수의 조명 장치,
    상기 다수의 조명 장치로부터 상기 검사 대상 물체로 조사되어 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 받아들여 상기 검사 대상 물체의 적어도 일부분의 영상을 획득할 수 있는 촬상 수단,
    상기 촬상 수단에 의해 획득된 상기 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석할 수 있는 영상 분석 수단을 포함하는 자동화 결함 검사 장치.
  9. 제 1 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 상기 검사 대상 물체의 제 1 영역의 영상을 획득하는 단계,
    제 2 조명 장치를 이용하여 상기 검사 대상 물체를 조사하여 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 상기 촬상 수단이 받아들여 상기 검사 대상 물체의 제 2 영역의 영상을 획득하는 단계,
    상기 제 1 영역의 영상과 상기 제 2 영역의 영상을 조합하여 상기 검사 대상 물체 전체의 영상을 형성하는 단계,
    상기 검사 대상 물체의 영상을 표준 영상과 비교 분석하는 단계를 포함하는 결함 검사 방법.
  10. 제 1 조명 장치를 이용하여 검사 대상 물체를 조사하여 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 촬상 수단이 받아들여 상기 검사 대상 물체의 제 1 영역의 영상을 획득하는 단계,
    제 2 조명 장치를 이용하여 상기 검사 대상 물체를 조사하여 상기 검사 대상 물체로부터 반사되는 빛을 상기 촬상 수단이 받아들여 상기 검사 대상 물체의 제 2 영역의 영상을 획득하는 단계,
    상기 제 1 영역의 영상을 상기 제 1 영역의 표준 영상과 비교 분석하는 단계,
    상기 제 2 영역의 영상을 상기 제 2 영역의 표준 영상과 비교 분석하는 단계를 포함하는 결함 검사 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413014B1 (ko) * 2012-12-10 2014-07-04 주식회사 서울금속 제품 검사장치
RU2750294C1 (ru) * 2020-10-08 2021-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук Видеоспектрометр для экспресс-контроля жидких светопропускающих сред
RU2750292C1 (ru) * 2020-10-08 2021-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук Портативный видеоспектрометр
US11892414B2 (en) 2018-08-01 2024-02-06 View-On Ltd. Device and method for checking for surface defect, using image sensor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102229651B1 (ko) * 2015-01-15 2021-03-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널 검사 장치 및 검사 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63206638A (ja) * 1987-02-24 1988-08-25 Nok Corp 表面欠陥検査方法
JPH0792104A (ja) * 1993-09-27 1995-04-07 Mec:Kk 被検査物の不良個所検査方法
JPH10282063A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Nippon Steel Corp 表面疵自動検査装置
JP3982017B2 (ja) * 1997-08-05 2007-09-26 株式会社ニコン 欠陥検査装置
JP2000046743A (ja) * 1998-07-24 2000-02-18 Kobe Steel Ltd 欠陥検査装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101413014B1 (ko) * 2012-12-10 2014-07-04 주식회사 서울금속 제품 검사장치
US11892414B2 (en) 2018-08-01 2024-02-06 View-On Ltd. Device and method for checking for surface defect, using image sensor
RU2750294C1 (ru) * 2020-10-08 2021-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук Видеоспектрометр для экспресс-контроля жидких светопропускающих сред
RU2750292C1 (ru) * 2020-10-08 2021-06-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт космических исследований Российской академии наук Портативный видеоспектрометр

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