적용 사례

SWIR 기술을 활용한 블리스터 포장 내 콘택트렌즈의 안정적인 검사

콘택트렌즈는 사용자 안전과 착용감을 위해 완벽한 품질이 중요합니다.. Basler의 ace 2 X SWIR 카메는투명한 블리스터 포장과 식염수를 통과해 미세한 균열, 기포 또는 오염까지도 정밀하게 검출하는 고정밀 검사가 가능하도록 제공합니다.. 가시광부터 SWIR 대역까지의 탁월한 감도를 바탕으로, 모든 렌즈가 최고 수준의 의료 품질 기준을 충족하도록 신뢰성 높은 고속 검사를 구현합니다.

가시광에서는 투명 렌즈가 배경과 거의 동일하게 보이지만, 1300nm SWIR 조명에서는 렌즈가 뚜렷하게 드러나 정밀한 검출 및 검사가 가능합니다.
가시광에서는 투명 렌즈가 배경과 거의 동일하게 보이지만, 1300nm SWIR 조명에서는 렌즈가 뚜렷하게 드러나 정밀한 검출 및 검사가 가능합니다.

검사 과제: 투명성이 장애물이 될 때

콘택트렌즈 블리스터 검사는 여러 가지 투명한 재질(콘택트렌즈,, 식염수, 기포, 투명한 플라스틱 블리스터 커버)가 포함되기 때문에 의료기기 제조 공정에서 가장 복잡한 비전 작업 중 하나입니다. 이러한 요소들은 광학적으로 상호 작용하여 예측할 수 없는 반사, 산란, 대비 손실을 일으킵니다. 그 결과 기존의 가시광 카메라로는 안정적인 검출 성능을 확보하기에는 어려움을 겪는 경우가 많습니다.

Under visible light, the transparent lens is nearly invisible against its background. At 1300 nm SWIR illumination, the lens becomes clearly defined, enabling precise detection and inspection.
가시광에서는 투명 렌즈가 배경과 거의 구분되지 않아 식별이 어렵습니다. 하지만 1300 nm SWIR 조명을 적용하면 렌즈 윤곽이 선명하게 드러나 정밀한 검출 및 검사가 가능합니다.

투명 소재 간의 낮은 대비

가시광선 또는 근적외선 이미지에서 물, 공기, 폴리머 렌즈는 모두 강도와 질감이 비슷하게 보입니다. 이로인해, 렌즈의 가장자리가 배경과 섞여 윤곽이나 방향을 구분하기 어려운 경우가 많습니다. 조명이나 카메라 각도가 조금만 바뀌어도 렌즈 윤곽이 완전히 사라질 수 있습니다. 이러한 대비의 부족은 재료 간의 정확한 구분을 방해하고 특히 고속 생산 라인에서 불안정한 검사 결과를 초래합니다.

SWIR 영역에서 물은 훨씬 강하게 흡수되기 때문에 렌즈와 생리식염수 간의 자연스러운 대비 차이가 형성됩니다. 이러한 향상된 소재 분리 능력 덕분에, 빠르게 움직이거나 조명이 변하는 조건에서도 렌즈의 경계를 안정적이고 반복적으로 검출할 수 있게 해줍니다.

콘택트렌즈의 결함
콘택트렌즈 표면의 스크래치와 결함은 1300 nm SWIR 조명 하에서 선명하게 드러나며, 가시광 조명에서는 보이지 않던 디테일까지 확인할 수 있습니다.

보이지 않는 스크래치 및 미세한 표면 결함

스크래치, 컷, 마모와 같은 외관 및 표면 결함은 성형, 취급, 패키징 과정에서 발생할 수 있지만,
생리식염수와 렌즈의 곡면 구조에 의해 쉽게 가려집니다. 반사와 낮은 대비 때문에 이러한 결함은 일반 가시광 또는 NIR 카메라로는 검출이 어려워,결함의 누락과 불안정한 검사 결과로 이어질 수 있습니다.


SWIR 이미징은 생리식염수를 더 효과적으로 투과하고 표면 반사를 감소시켜 이러한 한계를 극복합니다. 이를 통해 두께의 미세한 변화나 마이크로 스크래치가 더 높은 대비로 나타나 기존 이미지 방식보다 더 신뢰성 있고 반복 가능한 결함 검출이 가능합니다.

가시광선의 한계를 뛰어넘어서는 검출

400–1000 nm 범위의 반사광에 의존하는 기존 가시광 또는 NIR 카메라와 달리, SWIR 이미징은 400–1700 nm의 더 넓은 스펙트럼에서 동작하며, 이 영역에서는 빛이 물이나 실리콘 하이드로겔과 같은 소재와 전혀 다른 방식으로 상호작용합니다. 이 대역의 SWIR 파장은 반투명 또는 반사 표면을 투과해 기존 영상 기술로는 감지할 수 없는 표면 아래의 특징까지 드러낼 수 있습니다. 이러한 독특한 스펙트럼 특성 덕분에 SWIR 카메라는 물과 폴리머의 서로 다른 흡수 특성을 활용해 생리식염수가 채워진 블리스터 포장 너머에서도 강한 자연 대비를 생성합니다. 그 결과, 미세 스크래치, 미세 균열, 기포와 같은 결함이 복잡한 조명 세팅 없이도 뚜렷하게 시각화됩니다. 또한 SWIR은 빠른 신호 반응과 반사 표면의 눈부심 감소로 더욱 선명하고 안정적인 이미지를 제공합니다. 이를 통해 정밀하고 실시간에 가까운 결함 검출이 가능해지며, 고속 콘택트렌즈의 생산 라인에서 검사 공정의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

조명 스펙트럼
Basler ace 2 X SWIR 카메라는 가시광부터 SWIR(400–1700 nm)까지의 파장을 모두 캡처하여 기존 영상으로는 보이지 않는 결함까지 드러냅니다.
콘택트렌즈 AOI는 식염수가 담긴 블리스터의 낮은 대비와 숨겨진 미세 스크래치로 인해 까다로운 공정입니다. Basler는 고객과 협력하여 SWIR 파장, 광학 및 조명을 테스트하여 신뢰성 높은 고속 검사와 최적의 비전 설정을 더 빠르게 통합할 수 있도록 지원합니다.
Basler 현장 애플리케이션 엔지니어 팀 리더

ace 2 X visSWIR 카메라 모델

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