KR0120593B1 - 물체형상 측정장치 - Google Patents

Abstract

광원으로부터 방출되는 여러색상의 광을 측정하고자 하는 물체에 조사시키고 그로부터 반사되어 CCD 카메라에 맺히는 반사광의 형상을 유추하여 물체의 형상을 측정하는 물체형상 측정장치가 개시되어 있다. 이는 나의 광원(60)으로부터 RED, GREEN, BLUE등의 색상을 추출하도록 백색광의 경로상에 복수의 필터부재(71)(81)(91)을 구비하고, 이들 필터부재를 통과하여 물체(50)에 각 색상의 광을 조사시키고, 이 물체로부터 반사되는 각 색상의 광을 CCD 카메라(40)에 맺히게 하여 이로부터 물체의 형상을 유추한다. 이러한 본 발명은 장치의 소형화, 색상별 고른 광량 및 원가절감에 유리하다.

Description

물체형상 측정장치

제1도는 종래 물체형상 측정장치의 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 물체형상 측정장치의 개략도.

제3도는 본 발명에 따른 물체형상 측정장치의 다른 실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : CCD 카메라 50 : 물체

60 : 광원 70, 80, 90 : 반사경

71, 81, 91 : 필터부재

본 발명은 물체의 형상을 측정하기 위한 물체형상 측정장치에 관한 것으로서, 특히 3차원의 물체의 형상을 측정하기 위하여 서로 다른 각도에서 3색의 조명을 조사하고 물체로부터 반사되는 광의 형태를 유추하여 물체의 형상을 측정하는 물체형상 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 3차원 물체의 형상을 측정하는 측정장치는, 제1도에 도시된 바와 같이 측정하고자 하는 물체(20)에 대해 서로 다른 색의 광을 방출하는 광원(31)(32)(33)을 각기 다른 각도 및 위치에 고정시키고, 물체(20)에 반사되어 나오는 반사광의 경로상에 반사광의 상이 맺히는 CCD(charged coupled device) 카메라(10)를 설치하여 된 구조를 가진다.

이러한 물체형상 측정장치는 CCD 카메라(10)에 맺히는 각 반사광의 색상의 위치를 관측함으로써 그 물체의 형상을 유추할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 물체형상 측정장치는 각기 다른 색상의 반사광이 CCD 카메라(10)에 맺히게 하기 위해서는 서로 다른 색상의 광을 방출하는 다수의 광원 (31)(32)(33)을 요구하게 되므로 장치의 대형화 및 중량이 커지게 되며 제품의 가격이 상승하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 장치의 소형화 및 제품의 중량절감에 유리하도록 그 구조가 개량된 물체형상 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 물체에 광을 조사하고 그 물체로부터 반사되는 반사광으로부터 물체의 형상을 측정하는 물체형상 측정장치에 있어서, 백색광을 방출하는 광원과, 상기 백색광의 경로상에 그 백색광을 상기 물체측으로 반사시키는 복수의 반사경과, 상기 각 반사경으로부터 반사되는 백색광의 경로상에 각각 마련되어 상기 백색광으로부터 하나의 색상의 광만을 투과시키는 복수의 필터부재와, 상기 각 필터부재를 투과하여 상기 물체에 반사되는 광의 상을 맺히게 하는데 카메라를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 하나의 광원으로부터 다색의 광이 물체에 조사되고 그 물체로부터 반사되는 반사광으로부터 물체의 형상으로 유추할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 물체형상 측정장치를 개략도로 나타낸 제2도를 참조하면, 그 형상을 측정하고자 하는 물체(50)의 일측에 백색광을 방출하는 하나의 광원(60)이 마련되어 있고, 상기 백색광의 경로상에 그 백색광을 상기 물체(50)측으로 반사시키는 복수의 반사경(70)(80)(90)이 마련되어 있다. 이들 반사경 (70)(80)(90)들은 물체(50)의 다른지점에 각각 광이 조사될 수 있도록 각기 다른 각도로 설치된다. 그리고 각 반사경(70)(80)(90)과 물체(50)와의 사이에 백색광의 경로상에 상기 백색광으로부터 한 색상의 광마을 투과시키는 복수의 필터부재(71)(81)(91)가 마련되어 있다. 예컨대, 백색광은 RED, GREEN, BLUE등의 색상을 가지는 광이 합성되어 만들어질 수 있는데, 상기 필터부재(71)은 RED 색상의 광만을 투과시키고 필터부재(81)은 GREEN색상의 광만을 투과시키며 필터부재(91)은 BLUE색상의 광만을 투과시킨다.

그리고 상기 물체(50)의 타측에는 상기 각 필터부재(71)(81)(91)를 투과하여 상기 물체(50)에서 반사되는 반사광의 상을 맺히게 하는 CCD 카메라(40)가 마련되어 있다. 여기서 CCD 카메라(40)에는 RED, GREEN, BLUE 등의 색상이 소정배열로 형성되게 되는데, 그 색상배열은 물체의 형상에 따라 특정지어진다.

한편, 본 발명에 다른 물체형상 측정장치의 다른 실시예로서 그 반사경의 배열을 다르게 실시한 제3도를 참조하면, 이는 상기 복수의 반사경(70)(80)(90)이 상기 백색광의 경로상에 일렬로 배열설치된 것으로서, 최후에 설치된 반사경(90)과 상기 광원(60)과의 사이에 설치된 반사경(70)(80)들을 백색광을 반투과시키는 반투과성 반사경으로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 물체형상 측정장치는 다음과 같은 작용효과를 가진다.

먼저, 제2도 및 제3도를 참조하면, 광원(60)으로부터 방출되는 백색광은 각 반사경(70)(80)(90)을 통해 측정하고자 하는 물체(50)를 향해 반사된다. 반사경(70)(80)(90)에서 반사된 백색광은 각 필터부재(71)(81)(91)를 통과하면서 RDE, GREEN, BLUE 등의 색상만이 상기 물체(50)의 표면에 조사되고, 이후 CCD 카메라(40)를 향해 반사되게 된다.

물체(50)의 표면에는 상기 반사경(70)(80)(90)의 설치각도에 따라 조사되는 각 색상의 광의 위치가 다르게 된다. 이때, CCD 카메라(40)에는 물체(50)로부터 반사되는 각 색상의 상이 소정형상으로 맺히게 된다.

따라서 CCD 카메라(40)에 맺힌 반사광의 형상을 유추하여 물체의 형상 또는 크기를 측정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 물체형상 측정장치는 하나의 광원으로부터 여러색의 광을 추출하여 각 광을 물체에 조사하고 그로부터 반사되는 반사광의 형상으로부터 물체의 형상을 유추하는 것으로서, 종래 각각의 색상을 가지는 광원을 복수개 마련하였돈 것과는 달리 하나만의 광원을 사용함으로써 장치를 소형화할 수 있고 원가절감을 실현할 수 있는 이점이 있다. 또한 백색광으로부터 RED, GREEN, BLUE의 색상을 추출하여 사용함으로써 순도 높고 고른 광을 얻을 수 있어 CCD 카메라(40)에 물체의 반사광 형상이 선명하게 나타날 수 있게 하여 측정이 용이하다는 이점을 가진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 장치의 소형화, 고른 광량 및 원가절감에 유리한 물체형상 측정장치를 제공한다.

Claims (2)

1. 물체에 광을 조사하고 그 물체로부터 반사되는 반사광으로부터 물체의 형상을 측정하는 물체형상 측정장치에 있어서, 백색광을 방출하는 광원과, 상기 백색광의 진행경로상에 설치되어 백색광을 상기 물체측으로 반사시키는 복수의 반사경과, 상기 각 반사경으로부터 상기 물체 사이의 백색광 진행경로상에 각각 마련되어 입사된 상기 백색광 중 하나의 색상의 광만을 투과시키는 복수의 필터부재와, 상기 각 필터부재들을 투과하여 상기 물체에 반사되는 광들을 수광하여 상기 물체를 촬영하는 카메라를 구비하여 된 것을 특징으로하는 물체형상 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 반사경은 상기 백색광의 경로상에 일렬로 배열설치되며, 최후에 설치된 반사경과 상기 광원과의 사이에 설치된 반사경들을 백색광을 반투과시키는 반투과성 반사경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 물체형상 측정장치.