KR100187793B1 - Thickness measuring method and equipment of a transparent board plank structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광투과성 판재구조물의 두께 측정방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the thickness of a transparent plate structure.

본 발명에 따라, 본 장치를 측정시편의 일측면에 장치한 후, 측정시편에 대해 소정의 입사각으로 광선을 입사하고, 측정시편의 각계면에서 반사되는 복수의 반사광들간의 거리를 측정하여, 광선의 입사각, 반사광들의 반사각, 반사광들간의 거리 및 측정시편의 굴절율 등에 기초하여 측정시편의 두께를 계산한다. 이에 의해, 광투과성 판재구조물의 각 층의 두께를 동시에 신속하고 정밀하게 측정할 수 있고, 보잉과 디슁여부의 판정 및 정도의 측정이 가능하며, 보조장치없이 설치 및 운반될 수 있으므로 생산현장 뿐아니라 시공현장 및 기존의 건물등에서도 측정이 용이한 효과가 있다.According to the present invention, after the apparatus is mounted on one side of the measurement specimen, the light is incident on the measurement specimen at a predetermined angle of incidence, and the distance between the plurality of reflected light rays reflected at each interface of the measurement specimen is measured. The thickness of the measurement specimen is calculated based on the angle of incidence, the angle of reflection of the reflected light, the distance between the reflected light, and the refractive index of the measurement specimen. As a result, the thickness of each layer of the light transmissive sheet structure can be measured quickly and precisely at the same time, the determination and determination of the degree of bowing and dishing can be performed, and can be installed and transported without an auxiliary device. It is easy to measure in construction sites and existing buildings.

Description

광투과성판재구조물의 두께측정방법 및 장치Method and device for measuring thickness of transparent plate structure

제1도는 본 발명의 원리를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating the principles of the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 측면개략도.2 is a schematic side view of one preferred embodiment according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 장착된 부착장치의 측면도.3 is a side view of the attachment device mounted in the preferred embodiment according to the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 평면도이다.4 is a plan view of one preferred embodiment according to the present invention.

본 발명은 광투과성판재구조물의 두께를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the thickness of a transparent plate member structure.

광투과성 판재, 예를 들면 이미 시공된 유리판등이 손상되어 교체를 해야할 경우가 있다. 정확한 교체작업에는 창호에 사용된 유리 제품의 사양이 필요하며 시공당시의 정보를 기초하여 교체하거나, 또는 다시 두께측정을 실시하여 알맞는 대체품으로 교체하여야 한다. 단판유리의 경우는 단순히 유리의 두께만을 측정해도 되지만, 이층이상의 복층유리의 경우에는 유리의 두께와 공기층의 두께를 모두 알아야한다. 이러한 경우 정확한 두께측정이 요구되는데, 부정확한 두께측정에 의한 유리판의 교체는 이미 시공된 유리판과 성능 면에서 차이가 있을 수 있으며, 창호샷시에 제대로 맞지 않아 유리판을 다시 제작하여야 하는등의 경제적 손실이 따르기 때문이다.Light-transmissive plates, for example glass plates, have already been damaged and may need to be replaced. Exact replacement requires the specification of the glassware used in the windows, and should be replaced based on the information at the time of construction, or replaced with a suitable substitute by measuring the thickness again. In the case of single glass, only the thickness of the glass may be measured, but in the case of two or more layers of glass, both the thickness of the glass and the thickness of the air layer must be known. In this case, accurate thickness measurement is required, and the replacement of glass plate by incorrect thickness measurement may have a difference in performance from that of the already constructed glass plate. Because it follows.

최근 넓은 시야의 확보와 냉·난방 부하를 감소하여 에너지 절약을 고려한 대부분의 현대적 건물에서는 창호의 크기가 대형화되고 주로 단열성능이 우수한 고기능성의 복층유리를 시공한다. 그러나 이러한 경우, 반사율이 높은 유리면에 주변 물체의 선들이 반사되어 보일 때 변형된 반사상으로 관찰되어 건물의 미관을 손상시킬 수도 있다. 이러한 현상은 보잉(bowing, 복층유리의 중앙부의 두께가 가장 자리보다 큰 상태) 및 디슁(dishing, 복층유리의 중앙부의 두께가 가장 자리보다 작은 상태)에 의한 것으로, 복층유리의 공기 층내의 공기의 팽창 및 수축이 주된 원인이나, 잘못된 생산공정 또는 잘못된 시공공정등에서도 기인될 수 있다.Recently, most modern buildings considering energy savings by securing a wide field of view and reducing cooling and heating loads have large windows and large-scale multi-layered glass with excellent insulation. However, in this case, when the lines of the surrounding objects are reflected on the glass surface with high reflectivity, it may be observed as a deformed reflection image, which may damage the aesthetics of the building. This phenomenon is caused by bowing (the state where the thickness of the center part of the laminated glass is larger than the edge) and dishing (the state where the thickness of the center part of the laminated glass is smaller than the edge). Expansion and contraction may be the main cause, but may also be due to incorrect production processes or incorrect construction processes.

종래의 유리와 같은 광투과성 판재의 두께를 측정하는 방법 및 장치로는 다음과 같은 것들이 있다.Methods and apparatuses for measuring the thickness of a transparent plate such as conventional glass include the following.

그레늘러(Grenlner)에 의한 미합중국 특허번호 제 4,848,913호는 백색광원, 사각형 슬릿본체 및 보정된 눈금판이 일렬로 배열되어 있는 입사부분과 반사된 빛의 슬릿상을 관찰하는 경통이 부착된 반대편 반사부분이 일체로 조합되어 있는 장치를 측정시편의 전면에 위치시키고, 그 뒷면에 반사거울을 부착한 구조로 이루어져 있다. 측정은 광원→슬릿물체→측정시편→반사거울→측정시편→경통→육안의 경로를 통하여 슬릿물체에 의한 반사상이 경통의 내부로 들어오게 입사부분을 앞뒤로 움직여 정렬한 후, 이 위치의 눈금을 읽게 되는데, 이 눈금은 측정시편 예를 들면 단층 또는 복층유리의 규격화된 제품의 두께로 미리 보정된 것이다.US Patent No. 4,848,913 by Grenlner describes an incident portion where a white light source, a rectangular slit body and a calibrated scale plate are arranged in a line, and an opposite reflective portion with a barrel for observing a slit image of reflected light. The integrated device is placed on the front of the test specimen and a reflective mirror is attached to the back. Measure the light source → slit object → measurement specimen → reflection mirror → measurement specimen → tube → naked eye by moving the incident part back and forth so that the reflection image by the slit object enters the inside of the barrel, and then read the scale of this position. This scale is pre-calibrated with the thickness of the standardized product of the measurement specimen, for example single or double layer glass.

가브스(Garves)에 의한 미합중국 특허번호 제 5,054,927호는 백색광원, 원형물체, 콜리메이터 렌즈가 일렬로 구성된 부분을 측정시편의 전면에 위치시키고, 측정시편의 뒷면에 미리 두께를 보정하여 제작한 반투명의 눈금판을 위치시킨 구조로 이루어진다. 이러한 구조에 의하여 광원→원형구경→콜리메이터렌즈를 통하여 지름이 일정한 원형물체를 측정시편에 투과시키면 측정시편의 뒷면에 투과하여 도달한 작아진 원형상을 보정눈금에 일치시켜 변형된 지름에 따른 복층유리 등의 두께를 측정한다.U.S. Patent No. 5,054,927 to Garves is a translucent fabricated by arranging a portion consisting of a white light source, a circular object, and a collimator lens in front of the measurement specimen and correcting the thickness on the back of the measurement specimen in advance. It consists of a structure in which a scale plate is placed. With this structure, if a circular object with a constant diameter is transmitted through the light source → circular diameter → collimator lens through the test specimen, the smaller circular image transmitted through the back of the test specimen matches the correction scale and the multilayer glass according to the modified diameter Measure the thickness of the back.

브렐트밀러(Breltmeler)의 미합중국 특허번호 제 5,126,579호는 고정된 거울, 거울로부터 떨어져있는 평행한 평면상태의 작업물의 위치조정을 위한 배열, 거울의 대각선 축에 따라 배열된 렌즈, 광원, 검출기를 포함한다. 광원은 렌즈배열에 의해 거울에 조사되고 거울로부터 반사된 광은 검출기에 조사되는데 거울의 초점변이에 따른 신호의 검출을 이용한 것이다.Bretmeler, US Pat. No. 5,126,579, includes a fixed mirror, an arrangement for positioning a workpiece in parallel planes away from the mirror, lenses, light sources, and detectors arranged along the diagonal axis of the mirror. do. The light source is irradiated to the mirror by the lens array, and the light reflected from the mirror is irradiated to the detector using detection of a signal according to the focal shift of the mirror.

이러한 종래의 광투과성 판재구조물의 두께측정방법 및 장치들은 규격화된 제품에 대해 미리 보정된 두께범위 및 눈금을 이용하기 때문에, 굴절율이 다른 판재 또는 보정된 시편과 두께규격이 다른 판재를 사용하여 제조한 판재구조물들에 대한 정확한 측정에 어려움이 있었다. 또한 측정값을 눈금으로 읽어야 하므로 측정정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 그리고 측정시편의 일측면에 이러한 측정장치를 설치하고 반대측면에 이에 대한 측정보조장치를 설치하고 광학적인 정렬작업을 완료한 이후에 측정시편의 두께를 측정해야 하므로 설치가 복잡하며 측정시간이 긴 단점이 있었다. 또 반드시 반대 측면에 측정보조장치를 설치해야하므로 반사율이 높은 광투과성 판재 예를들면 코팅유리판으로 구성된 복층유리의 측정은 매우 어려울 뿐만 아니라 현대적 고층건물에 시공된 유리에는 외부측면에 보조장치를 설치하기가 용이하지 않으므로 두께측정이 사실상 불가능한 경우가 많다.Since the thickness measurement method and apparatus of the conventional light-transmissive plate structure uses a thickness range and scale that is pre-calibrated for a standardized product, a plate having a different refractive index or a plate having a different thickness specification is manufactured. There was a difficulty in the accurate measurement of the plate structures. In addition, there is a problem that the measurement accuracy is lowered because the measurement value should be read as a scale. In addition, since the measuring device is installed on one side of the test specimen, the measuring aid is installed on the opposite side, and the thickness of the measuring specimen must be measured after the optical alignment is completed, the installation is complicated and the measurement time is long. There was this. In addition, measuring aids must be installed on the opposite side, so it is very difficult to measure high-reflective transmissive plates such as coated glass plates, and to install auxiliary devices on the outer sides of glass in modern high-rise buildings. In many cases, thickness measurement is virtually impossible because it is not easy.

따라서, 본 발명의 목적은, 일층 이상의 광투과성 판재구조물의 각 층의 두께를 동시에 신속하고 정밀하게 측정가능하고, 보잉과 디슁여부의 판정 및 정도의 측정이 가능하고, 생산현장 뿐아니라 시공현장 및 기존의 건물 등에서도 용이하게 운반 및 설치될 수 있는 고해상도의 광투과성 판재구조물의 두께측정방법 및 장치를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to measure the thickness of each layer of one or more light-transmissive plate structures at the same time, quickly and precisely, and to determine the degree of determination and degree of bowing and dishing, and to measure not only the production site, It is to provide a method and apparatus for measuring the thickness of a transparent plate structure of high resolution that can be easily transported and installed in an existing building.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 광투과성 재질로된 일층이상의 판재를 갖는 판재구조물의 두께를 측정하는 방법에 있어서, 상기 판재에 대해 소정의 입사각으로 광선을 입사하는 단계와 상기 판재의 각계면에서 반사되는 복수의 반사광들간의 거리를 측정하는 단계와 상기 입사각, 상기 반사광들의 반사각, 상기 반사광들간의 거리 및 상기 판재의 굴절율에 기초하여 상기 각 판재의 두께를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광투과성 판재구조물의 두께측정방법에 의해 해결된다. 광선의 입사각은 25∼65° 범위 이내인 것이 바람직하고, 이때 입사광선으로는 레이저광을 사용할 수 있다.The object is, according to the present invention, a method for measuring the thickness of a plate structure having one or more layers of plate made of a light transmissive material, the step of incidence of light rays at a predetermined angle of incidence with respect to the plate and at each interface of the plate. Measuring a distance between the plurality of reflected light beams and calculating the thickness of each of the board members based on the incident angle, the reflection angle of the reflected light beams, the distance between the reflected light beams, and the refractive index of the board member. It is solved by the thickness measurement method of the transparent plate structure. The incidence angle of the light beam is preferably within the range of 25 to 65 °, and a laser light can be used as the incident light.

또한 상기 목적은, 광투과성재질로된 일층이상의 판재를 갖는 판재구조물의 두께를 측정하는 장치에 있어서, 상기 장치의 일 부분에 고정되어 상기 판재에 대해 소정의 입사각으로 광선을 입사하는 광원과, 상기 판재의 각 계면에서 반사되는 복수의 반사광들을 검출하여 상기 검출된 반사광들간의 거리를 측정하는 측정수단과, 상기 입사각, 상기 반사광들의 반사각, 상기 반사광들간의 거리 및 상기 판재의 굴절율에 기초하여 상기 각 판재의 두께를 계산하는 계산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광투과성 판재구조물의 두께측정장치에 의해 달성된다. 이때 측정수단은 선형 CCD를 포함하는 것이 유리하며, 상기 판재에 밀착되고 광원 및 측정수단이 정렬된 상태로 장착되도록 하여 두께측정시 기준면을 제공하는 기준판을 더 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 반사광의 안정된 수광(受光)을 위하여 소정의 간섭필터와 중성밀도필터를 더 포함할 수도 있다. 또 이러한 측정장치를 측정판재에 고정시키기 위한 진공컵과, 이 진공컵을 측정판재에 밀착시키는 진공구동수단을 더 포함하는 것이 유리하다.In addition, the object of the present invention is a device for measuring the thickness of a plate structure having a plate of one or more layers of light transmissive material, the light source is fixed to a portion of the device and incident light rays at a predetermined angle of incidence with respect to the plate, and Measuring means for detecting a plurality of reflected light reflected at each interface of the plate and measuring the distance between the detected reflected light, the angle based on the incident angle, the reflected angle of the reflected light, the distance between the reflected light and the refractive index of the plate It is achieved by an apparatus for measuring the thickness of a transparent plate member, characterized in that it comprises calculation means for calculating the thickness of the plate. In this case, it is advantageous that the measuring means includes a linear CCD, and further comprising a reference plate to be in close contact with the plate and to be mounted in a state in which the light source and the measuring means are aligned so as to provide a reference plane when measuring thickness. In addition, a predetermined interference filter and a neutral density filter may be further included for stable reception of reflected light. In addition, it is advantageous to further include a vacuum cup for fixing the measuring device to the measuring plate member, and a vacuum driving means for bringing the vacuum cup into close contact with the measuring plate member.

이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명의 원리를 도시한 개략도이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 두께측정방법은 측정시편-공기의 계면에서의 반사 및 굴절의 원리를 이용한다.1 is a schematic diagram illustrating the principles of the present invention. As can be seen in this figure, the thickness measurement method according to the present invention utilizes the principle of reflection and refraction at the interface of the measurement specimen-air.

본 발명에 따라 두께를 측정하려는 광투과성 판재구조물, 예를들면 복층유리(20)에 대해 소정의 입사각(θi)으로 광원(1)으로부터의 광선을 입사시키면, 이 광선은 측정시편-공기의 각 계면(21, 22, 23, 24) 에서 광학적인 반사 및 굴절을 거치며, 광원(1)의 반대편에 위치한 측정시편의 법선에 대해 일정각도로 기울어진 검출면(24)에 복수개의 반사스폿을 형성한다. 이렇게 형성된 반사스폿들간의 거리 (L1, L2, L3), 광선의 입사각(θi) 및 반사광들의 반사각, 광원의 파장에 대한 측정시편과 공기의 굴절률(n), 검출면의 법선(26)에 대한 각도등을 기하학적 함수관계에 대입하고 계산하여 측정시편의 두께(d1,d3)와 공기층의 두께(d2)를 동시에 구할 수 있다.When light rays are incident from the light source 1 at a predetermined incident angle θ i on a light transmissive sheet structure, for example multilayer glass 20, to be measured in accordance with the present invention, the light beams are measured by the measurement specimen-air. Optical reflection and refraction at each interface (21, 22, 23, 24), and a plurality of reflection spots on the detection surface 24 inclined at an angle with respect to the normal of the measurement specimen located opposite the light source (1) Form. The distance (L 1 , L 2 , L 3 ) between the reflection spots thus formed, the incident angle (θ i ) of the light beam and the reflection angle of the reflected light, the refractive index (n) of the measurement specimen and air for the wavelength of the light source, and the normal of the detection plane ( 26) by substituting the angle, etc. into the geometrical function relationship, the thickness of the specimen (d 1 , d 3 ) and the thickness of the air layer (d 2 ) can be obtained simultaneously.

이 때 입사각(θi)은 반사광들이 검출면(24)에 용이하게 검출되도록 25∼65°로 설정하는 것이 바람직하다. 검출면(24)의 법선에 대한 각도는 입사각(θi)을 고려해서 (90°-θi)으로 장치하여, 복수개의 반사스폿간의 거리 (L1, L2, L3),를 측정할 때 이들간의 정확한 최단거리가 측정되도록 한다.At this time, the incidence angle θ i is preferably set to 25 to 65 ° so that the reflected light is easily detected on the detection surface 24. Angle to the normal to the detection surface 24 is the incident angle in consideration of the (θ i) by the device (90 ° -θ i), to measure the distance between the plurality of reflective spots (L 1, L 2, L 3), Make sure the exact shortest distance between them is measured.

제2도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 측면개략도이다. 제1도 및 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 두께측정장치는 측정시편(20)에 대해 소정의 입사각(θi)으로 광선을 입사하는 광원(1)과, 측정시편(20)의 각 계면(21, 22, 23, 24)에서 반사되는 복수의 반사광들을 검출하여 이 검출된 반사광들간의 거리 (L1, L2, L3)를 측정하는 측정수단(6)과, 광선의 입사각(θi) 및 반사각, 반사광들간의 거리 (L1, L2, L3) 및 측정시편(20)의 굴절율(n)에 기초하여 측정시편(20)의 각 층의 두께를 계산하는 계산수단(7)으로 이루어져 있다.2 is a schematic side view of one preferred embodiment according to the present invention. As can be seen in Figures 1 and 2, the thickness measuring apparatus according to the present invention is a light source (1) for inciding a light beam at a predetermined incident angle (θ i ) with respect to the measurement specimen 20, and the measurement specimen ( Measuring means 6 for detecting a plurality of reflected light reflected at each interface 21, 22, 23, 24 of 20 and measuring the distance L 1 , L 2 , L 3 between the detected reflected light, Calculate the thickness of each layer of the measurement specimen 20 based on the incident angle θ i and the angle of reflection of the beam, the distance between the reflected rays (L 1 , L 2 , L 3 ) and the refractive index n of the measurement specimen 20. It consists of a calculation means (7).

광원(1)은 공지된 광원들을 적절히 사용할 수 있으나, 빛을 증폭시키는 레이저를 이용한 고휘도 및 직진성의 레이저광을 사용하는 것이 바람직하다.Although the light source 1 can use a well-known light source suitably, it is preferable to use the high brightness and linear laser beam which used the laser which amplifies light.

광원(1)과 측정시편(20)의 사이에는 실린더형 렌즈(2)가 장착되어 광원(1)에 의한 광선을 수평축으로 확대하여 안정된 광신호를 검출하도록 되어 있다.A cylindrical lens 2 is mounted between the light source 1 and the measurement specimen 20 to expand the light beam by the light source 1 in the horizontal axis to detect a stable optical signal.

기준판(3)의 위에는 입사각조정기(8-1)와 반사각조정기(8-2)가 장착되어 있고, 이들 위에는 광원(1)과 측정장치 및 계산수단(4,5,6,7)들이 장착되어 있는데, 이들은 전체적으로 광학적으로 정렬하여 고정시킨 상태에 있게 된다.The incident angle adjuster 8-1 and the reflection angle adjuster 8-2 are mounted on the reference plate 3, on which the light source 1, the measuring device and the calculation means 4, 5, 6, 7 are mounted. They are in an optically aligned and fixed state as a whole.

검출측면의 일 부분에 신호처리 회로, 선형 CCD 구동회로 및 컴퓨터인터페이스 단자가 포함된 회로기판(7)이 장착되는데, 반사스폿간의 거리(L1, L2, L3)의 측정은 분해능이 높고 동시 신호처리 방식의 선형 CCD(charge coupled devices)(6)를 사용하고 디지탈 신호를 컴퓨터로 처리하는 기술을 사용하므로써 빠른 측정시간(1.5초이하) 및 높은 정밀도(13㎛이하)의 두께측정도 가능하다. 본 실시예에서는 반사스폿들간의 거리를 12.4㎛의 분리도를 갖는 선형 CCD를 사용하였으며, 두께측정기 본체, 콘트롤러로써 노트북 컴퓨터와 같은 소형 개인컴퓨터와 전원 및 공압공급기를 사용하였다.A circuit board 7 including a signal processing circuit, a linear CCD driving circuit, and a computer interface terminal is mounted on a part of the detection side, and the measurement of the distance (L 1 , L 2 , L 3 ) between the reflection spots has high resolution. By using the linear CCD (charge coupled devices) 6 of simultaneous signal processing and the technology of processing digital signals with a computer, it is possible to measure thicknesses with fast measurement time (less than 1.5 seconds) and high precision (less than 13 μm). Do. In this embodiment, a linear CCD having a separation of 12.4 μm between reflection spots was used, and a small personal computer such as a notebook computer, a power supply, and a pneumatic power supply were used as the thickness meter body and controller.

그리고 측정시편(20)의 일면에 평행하고 일정한 크기의 기준판(3)을 측정 기준면으로 채택하여, 이 기준판 위에 광학적으로 정렬된 상태로 광원(1) 및 측정수단(6)을 각도 조절기 위에 각각 장착하여 측정시 매번 광학적 정렬작업을 할 필요가 없다. 이러한 기준판(3)은 본 실시예에서는 λ/2 이하의 평면도와 1분(60분의 1도)이하의 평행도를 갖는 금속판으로 설계되었다. 또한 검출면의 측정장치(6)앞측에 주광하에서도 반사광의 안정된 수광(受光)을 위하여 일련의 간섭필터(5)와 중성밀도(neutral density)필터(4)로 구성된 주광보호창을 더 포함할 수 있는데 이 창을 통과한 광신호는 측정장치(6)에 의하여 검출된다.And adopting a reference plate 3 of a constant size and parallel to one surface of the measurement specimen 20 as the measurement reference plane, the light source 1 and the measuring means 6 on the angle adjuster in an optically aligned state on the reference plate There is no need for optical alignment every time the measurement is mounted. This reference plate 3 is designed in this embodiment as a metal plate having a flatness of? / 2 or less and a parallelism of 1 minute (1/60 degrees) or less. In addition, the front of the measuring device 6 on the detection surface further includes a daylight protection window composed of a series of interference filters 5 and a neutral density filter 4 for stable reception of reflected light even under daylight. The optical signal passing through this window is detected by the measuring device 6.

제3도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 장착된 부착장치의 측면도이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 복수의 진공컵(11)과, 이 진공컵(11)을 측정시편(20)에 밀착시키는 진공구동수단(12)을 장착판(9)을 이용해 기준판(3)에 연결함으로써 본 두께측정장치를 측정시편(20)에 더욱 확고하게 고정시킬 수 있어서 측정의 재현성이 더욱 우수해지며, 시공된 유리등에도 간단하게 부착시켜 측정이 가능하다.3 is a side view of the attachment device mounted in the preferred embodiment according to the present invention. As can be seen in this figure, a plurality of vacuum cups 11 and vacuum driving means 12 for bringing the vacuum cups 11 into close contact with the measurement specimen 20 are mounted on the reference plate (9). 3), the thickness measuring device can be more firmly fixed to the measurement specimen 20, so that the reproducibility of the measurement is more excellent, and can be easily attached to the constructed glass and measured.

제4도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예의 평면도이다.4 is a plan view of one preferred embodiment according to the present invention.

이상과 같은 구성에 의하여, 참조번호 10에 연결된 소형 진공펌프를 작동시키면 진공컵(11)에 의한 장치-측정시편간의 부착이 이루어지고 진공구동수단(12)에 의하여 기준판(3)이 유리면에 긴밀하게 밀착된다. 그리고 입사각 및 반사각 조정기(8-1,8-2)에 의하여 각도가 조정된 광원(1)에서 소정의 입사각(θi)으로 광선을 측정시편에 입사시키면, 이 광선은 실린더형렌즈(2)에 의하여 수평축으로 확대되고, 측정시편-공기의 각 계면들에서 광학적인 반사 및 굴절을 거치는데, 즉 예를들면 제1공기-유리계면(21), 제2유리-공기층계면(22), 제3공기층-유리계면(23), 제4유리-공기계면(24)으로부터 굴절과 반사를 거쳐 나오는 반사스폿들이 검출면(28)위치의 간섭 및 중성밀도필터(4,5)로 구성된 주광보호창을 지나 안정되게 측정장치인 선형 CCD에 검출되어, 이들간의 거리(L1, L2, L3)가 측정되며, 이 측정된 거리들, 광선의 입사각(θi) 및 반사각, 측정시편(20)의 굴절율(n)등에 기초하여 광선추적에 의한 두께측정 관련식에 대입하여 측정시편(20)의 각 층의 두께를 계산하는 컴퓨터프로그램을 이용하여 측정시편 및 공기층의 두께를 동시에 신속하고 정밀하게 측정할 수 있다.By the above configuration, when the small vacuum pump connected to the reference numeral 10 is operated, the device-measurement specimen is attached by the vacuum cup 11 and the reference plate 3 is attached to the glass surface by the vacuum driving means 12. Close contact When a light beam is incident on the measurement specimen at a predetermined incident angle θ i from the light source 1 whose angles are adjusted by the incident angle and reflection angle adjusters 8-1 and 8-2, the beam is converted into a cylindrical lens 2. Is enlarged in the horizontal axis and undergoes optical reflection and refraction at each interface of the test specimen-air, i.e. the first air-glass interface 21, the second glass-air layer interface 22, Daylight protection window consisting of the interference and neutral density filters 4 and 5 at the detection plane 28 position, the reflection spots which pass through refraction and reflection from the third air layer-glass interface 23 and the fourth glass-mechanical plane 24. The distance between them is stably detected by a linear CCD measuring device, and the distances (L 1 , L 2 , L 3 ) between them are measured, and the measured distances, the incident angle (θ i ) and the reflection angle of the light beam, and the test specimen The thickness of each layer of the measurement specimen 20 is calculated by substituting the equation for the thickness measurement by ray tracing based on the refractive index (n) of Using a computer program can quickly and precisely measure the thickness of the measurement specimen, and the air layer at the same time.

이러한 광투과성 판재구조물의 두께측정장치는 주야를 불문하고 일층이상의 판재로 이루어진 광투과성 판재구조물의 각 층의 두께를 동시에 신속하고 정밀하게 측정할 수 있고, 보잉과 디슁여부의 판정 및 정도의 측정이 가능하며, 보조장치없이 설치 및 운반될 수 있으므로 생산현장 뿐아니라 시공현장 및 기존의 건물등에서도 측정이 용이한 효과가 있다.The thickness measuring device of such a transparent plate structure can measure the thickness of each layer of the transparent plate structure made of one or more layers regardless of the day and night at the same time, quickly and precisely. It can be installed and transported without auxiliary equipment, so it is easy to measure not only in production sites but also in construction sites and existing buildings.

이상에서 상술한 본 발명에 따른 광투과성 판재구조물의 두께측정방법 및 장치는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 기술하고 있지만, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가지자라면 구조 및 방법에 있어서 어느 정도 변경이 가능하지만 이는 다음의 청구범위에서 정의하는 기술사상의 범주에 포함된다는 것을 아울러 밝혀두는 바이다.The method and apparatus for measuring the thickness of the transparent plate member according to the present invention described above have been described with reference to a preferred embodiment of the present invention. However, if there is a general knowledge in the art, the structure and method are changed to some extent. While this is possible, it is also noted that this is included in the scope of the technical idea defined in the following claims.

Claims (3)

광투과성 재질로 된 이층 이상의 판재를 갖는 판재구조물의 두께를 측정하는 장치로서, 상기 장치의 일 부분에 고정되어 상기 판재에 대해 소정의 입사각으로 광선을 입사하는 광원과, 상기 판재의 각 계면에서 반사되는 복수의 반사광들을 검출하여 상기 검출된 반사광들간의 거리를 측정하는 측정수단과, 상기 입사각, 상기 반사광들의 반사각, 상기 반사광들간의 거리 및 상기 판재의 굴절율에 기초하여 상기 각 판재의 두께를 계산하는 계산수단을 포함하여 이루어지는 장치에 있어서, 상기 광원으로 레이저를 사용하고, 상기 측정수단으로 선형 CCD를 포함하며, 상기 판재에 밀착되고 상기 광원 및 상기 측정수단이 정렬된 상태로 장착되도록 하여 두께 측정시 기준면을 제공하는 기준판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광투과성 판재구조물의 두께 측정장치.A device for measuring the thickness of a plate structure having two or more plates made of a light transmissive material, the device being fixed to a portion of the device and incident light rays at a predetermined angle of incidence with respect to the plate, and reflected at each interface of the plate. Measuring means for measuring a distance between the detected reflected lights by detecting a plurality of reflected lights, and calculating a thickness of each plate based on the incident angle, the reflected angle of the reflected lights, the distance between the reflected lights, and the refractive index of the plate. An apparatus comprising a calculation means, wherein the laser is used as the light source, and a linear CCD is used as the measurement means, and the thickness is measured when the light source and the measurement means are mounted in close contact with the plate. A thickness of the transparent plate structure comprising a reference plate providing a reference plane Information devices. 제1항에 있어서, 상기 반사광의 안정된 수광(受光)을 위한 소정의 간섭필터와 중성밀도필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광투과성 판재구조물의 두께 측정장치.The apparatus of claim 1, further comprising a predetermined interference filter and a neutral density filter for stable light reception of the reflected light. 제1항에 있어서, 상기 장치를 상기 판재에 고정시키기 위한 진공컵과, 상기 진공컵을 상기 판재에 밀착시키는 진공구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광투과성 판재구조물의 두께 측정장치.The apparatus of claim 1, further comprising a vacuum cup for fixing the apparatus to the plate and a vacuum driving means for bringing the vacuum cup into close contact with the plate.
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