Vieworks / Flat Panel Display AOI에 최적화된 16:9 포맷의 세계 최고 해상도

디스플레이 산업 변화는 고해상도화와 대형화로 집약된다. 대형 디스플레이 시장의 경우, HD에서 시작해 현재 4K(UHD) 제품이 주를 이루고 있으며 차세대 제품으로 8K(UHD) 제품이 출시되는 등 빠르게 고해상도화 되고 있다.

또한, TV 구매 성향도 55/60인치 이상의 대면적 제품에 대한 선호도가 높아지며 디스플레이의 대형화를 앞당기고 있다. 모바일 디스플레이 시장 역시 이러한 추세를 반영해 400ppi 이상의 고해상도 제품이 주력 제품으로 부각 받고 있고 제품의 화면 사이즈 역시 점차 커지고 있다.

디스플레이 산업의 고해상도화, 대형화는 검사 장비 업계에도 큰 변화를 가져오고 있다. 고해상도 디스플레이의 불량을 검사하려면 기존보다 더 높은 해상도의 카메라가 필요해진 까닭이다.

뷰웍스는 이러한 시장 요구에 발맞춰 세계 최초 155MP 해상도의 카메라를 출시했다. 뷰웍스 155MP 카메라의 특징은 다음과 같다.

1. 초고해상도 155MP 해상력과 넓은 검사 면적

2. 최고의 이미지 품질과 다양한 이미지 보정 기술 적용

3. 155MP 8bit에서 초당 15프레임의 빠른 속도

4. 필드에서 검증된 이미지 품질

1. 초고해상도 155MP 해상력과 넓은 검사 면적

155MP 센서는 3.5 x 3.5㎛ 픽셀 사이즈와 16,384 x 9,440 해상도를 가진 센서로, 특히 Wide format 디스플레이 검사에 적합한 16:9 화면 비율을 지원한다. 155MP 센서를 채용한 뷰웍스의 155MP 카메라의 장점은 단연 우수한 해상력과 넓은 검사 면적이다.

예를 들어, 4K(UHD) 해상도 3,840 x 2,160 Display에서 MR 4:1로 검사 시 필요한 카메라의 해상도는 15,360 x 8,640이다. 현재 필드에서 보편적으로 사용하고 있는 29MP 카메라로 검사할 경우 6대의 카메라가 필요한 데 반해, 155MP 카메라를 사용한다면 단 1대만으로도 충분하다. 즉, 1대의 카메라로 시스템을 간단하게 구축할 수 있으며 이에 따라 카메라, 렌즈, 기타 액세서리 등 운영비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

왼쪽의 그림 2는 29MP Pixel shifting 카메라 4-shot(29M x 4) 이미지와 155MP 카메라 이미지를 비교한 것으로, 확연한 해상도와 해상력 차이를 보인다.

2. 최고의 이미지 품질과 다양한 이미지 보정 기술 적용

그림 3과 같이 29MP CCD 센서인 경우 4개의 다른 영역에서 사용되는 amplifier의 미세한 차이로 인해서 tap mismatch가 존재한다. 하지만 155MP 센서의 경우, tap mismatch 이슈가 존재하지 않는다(그림 4). 이는 미세한 얼룩을 검사하는 Demura 검사나 픽셀 점등 검사에 꼭 필요한 특징 중 하나이다.

또한, VC-155M 카메라는 그래프 1과 2에서와 같이 전 구간에서 (10bit 기준 0-1023) 선형적인 응답특성을 가지며 노출시간 및 온도에 의해 발생하는 defective pixel 개수 역시 타사 카메라 대비 3배 이상 적어 명실공히 업계 최고의 이미지 품질을 보여준다.

VC-155M 카메라는 다양한 이미지 보정기술을 탑재하고 있는데, DSNU, PRNU correction 및 defective pixel correction, FFC correction 등을 통해 이미지 품질 향상을 실현한다. 뿐만 아니라 Multi ROI, Multi FFC, Noise Reduction, Binning, LUT와 같은 기능 역시 탑재해서 사용자의 편의를 향상시킨다.

3. 155MP 8bit에서 초당 15프레임의 빠른 속도

VC-155M 카메라는 CXP Interface를 사용한다. CXP의 대역폭은 3,200Mbyte/s 로 Camera Link Full(850MB) 및 10GigE(1,250MB) 보다 대역폭이 넓다. 실제로 VC-155M 카메라는 8bit에서 15fps라는 아주 빠른 속도를 지원한다. 이는 화질 검사 시 여러 화면을 전환하며 검사해야 하는 공정 특성상 전체 tact time을 획기적으로 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

뷰웍스는 카메라 속도의 안정화를 위해 Matrox, Euresys, Active silicon, Silicon Software 등과 같이 여러 frame grabber 제조사와 파트너쉽을 맺고 있으며 VC-155M 카메라의 경우, 상호 호환성 평가가 완료된 상태다.

4. 필드에서 검증 된 이미지 품질

표 2의 이미지는 LCD/OLED 공정 중 가장 중요한 검사 과정 중 하나인 Mura 검사의 실제 이미지다.

같은 조건에서 기존 29MP 카메라는 휴대폰 OLED의 미세 Mura의 검출에 한계를 보였지만 155MP 카메라인 경우 높은 SNR 및 dynamic range를 바탕으로 보다 미세한 Mura를 검출할 수 있다.

표 3의 이미지는 Defect 검사 비교 이미지이다. 기존 29MP 카메라에 비해 높은 해상력으로 패널의 미세 Defect Pixel을 더 쉽게 검사할 수 있다. 이처럼 VC-155M은 155MP라는 초고해상도, 빠른 속도, 넓은 검사 면적 등의 특장점으로 디스플레이 검사에 최적화된 카메라다. 여기에서 더 나아가 뷰웍스는 향후 pixel shifting 기술을 활용한 620MP 카메라와 필드에서 다년간 증명된 cooling 기능을 접목한 Cooled 155MP 카메라로 155MP 센서 라인업을 확장할 예정이다.

뷰웍스는 155MP 센서 모델을 시작으로 센서의 한계를 뛰어넘는 초 고해상도의 카메라를 계속 시장에 출시할 것이며 시장 요구에 응답하는 고품질의 머신비전 제품을 지속적으로 소개할 계획이다.

자료 제공 : Vieworks (www.vieworks.com)