KR100402396B1 - 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
CRT 모니터를 통하여 방출되는 전자빔이 측정하고자 하는 시료 자성체의 자계에 의하여 왜곡되고, 시료 자성체의 자계의 공간적 분포에 따라 왜곡량이 변함으로써 CRT 모니터 화면에 발생하는 왜곡자계무늬 즉, 무아레 무늬를 디지탈 카메라등 영상장치로 촬영하여 시료 자성체의 자계의 세기 및 공간분포를 간편한 방법에 의하여 간접적으로 측정할수 있는 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템이 개시된다. 본 발명은 기준 칼라 음극선을 발생시키는 CRT장치와 동일한 마스크 패턴을 갖는 스크린에 CRT장치에서 출력된 기준 칼라 음극선을 투영시키는 단계; 측정하고자 하는 자성체 시료(S)를 스크린의 인접거리에 위치시켜 상기 자성체 시료(S)에서 발생하는 자계에 의하여 스크린에 투영된 음극선의 왜곡자계무늬를 영상장치로 촬영하는 단계; 그리고, 영상장치에서 촬영된 상기 왜곡자계무늬를 단위 면적당 칼라무늬의 개수를 측정하여 단위면적당 음극선의 왜곡이 발생한 도트피치의 개수, CRT장치의 전압 및 칼라모니터 마스크의 형상계수를 승산하여 공간중 자계분포를 측정하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 CRT 모니터를 통하여 방출되는 전자빔이 측정하고자 하는 시료 자성체의 자계에 의하여 왜곡되고, 시료 자성체의 자계의 공간적 분포에 따라 왜곡량이 변함으로써 CRT 모니터 화면에 발생하는 왜곡자계무늬 즉, 무아레 무늬를 디지탈 카메라등 영상장치로 촬영하여 시료 자성체의 자계의 세기 및 공간분포를 간편한 방법에 의하여 간접적으로 측정할수 있는 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자성체를 응용하는 많은 분야 예를 들면 스피커, 전동기 분야등에서 자성체의 자계의 특성을 정확하게 파악하는 것은 제품의 성능을 결정하는 중요한 요소가 되고 있다. 지금까지 자계의 측정에 사용되는 방법은 홀소자에 의하여 자계의 어느 한점을 측정하고, 측정된 자계의 공간적인 해석은 수치해석에 의존하고 있다. 따라서 공간적인 자계의 분포를 측정하기 위해서는 홀소자의 공간배치나 측정 위치의 이동에 의한 간접적인 측정방법이 사용된다.
그러나, 홀소자의 공간배치나 측정 위치의 이동에 의한 간접적인 측정방법은 측정에 많은 어려움이 있으며, 자계의 특성을 국부적으로는 측정할 수 있지만 공간적으로 정밀하게 분석하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, CRT 모니터를 통하여 방출되는 전자빔이 시료 자성체의 자계의 공간적 분포에 따라 왜곡량이 변함으로써 CRT 모니터 화면에 발생하는 무아레 무늬를 디지탈 카메라로 촬영하여 자성체의 공간자계분포를 실시간으로 측정할수 있도록 함으로서 빠른 시간내에 자성체의 공간 자계 분포를 판단할 수 있어서 자성체에 관련된 분야의 생산성 증가 및 제품 성능 향상을 도모할 수 있는 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 공간자계 측정 시스템의 구성을 보여주기 위한 시스템도이다.
도 2 는 도 1 의 시스템에서 촬영된 시료에 의한 음극선의 왜곡현상을 보여주기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 칼라음극선 발생부 112 : CRT장치
114 : 수직자계 조절장치 116 : 수평자계 조절장치
118 : 전압조절장치 120 : 무아레 무늬 발생부
130 : 영상 분석부 S : 자성체 시료
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은,
기준 칼라 음극선을 발생시키는 CRT장치와 동일한 마스크 패턴을 갖는 스크린에 CRT장치에서 출력된 기준 칼라 음극선을 투영시키는 단계;
측정하고자 하는 자성체 시료(S)를 스크린의 인접거리에 위치시켜 상기 자성체 시료(S)에서 발생하는 자계에 의하여 스크린에 투영된 음극선의 왜곡자계무늬를 영상장치로 촬영하는 단계; 그리고,
영상장치에서 촬영된 상기 왜곡자계무늬를 단위 면적당 칼라무늬의 개수를 측정하여 단위면적당 음극선의 왜곡이 발생한 도트피치의 개수, CRT장치의 전압 및 칼라모니터 마스크의 형상계수를 승산하여 공간중 자계분포를 측정하는 단계를 포함하는 공간자계 측정 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 측정하고자 하는 정성체 시료(S)의 자계의 강도에 따라 기준 칼라의 음극선을 발생시키는 칼라 음극선 발생부;
칼라 음극선 발생부의 마스크 패턴과 동일한 마스크 패턴을 가진 스크린의 역활을 수행하며, 칼라 음극선 발생부를 통하여 발생된 상기 기준 칼라 음극선을 투영하며, 자성체 시편(S)의 자계의 영향을 받은 무아레 무늬를 발생시키는 무아레 무늬 발생부; 및
무아레 무늬 발생부에서 음극선의 왜곡으로 발생한 무아레 무늬를 촬영하기 위한 영상장치로 이루어져 단위 면적당 칼라 무늬의 개수를 측정하여 공간중 자계분포를 측정하게 하기 위한 영상 분석부를 포함하는 공간자계 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 자성체의 공간자계분포를 실시간으로 측정히며 빠른 시간내에 자성체의 공간 자계 분포를 판단할 수 있어서 자성체에 관련된 분야의 생산성 증가 및 제품 성능 향상을 도모할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 1 은 본 발명에 따른 공간자계 측정 시스템의 구성을 보여주기 위한 시스템도이고, 도 2 는 도 1 의 시스템에서 촬영된 시료에 의한 음극선의 왜곡현상을 보여주기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 공간자계 측정 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이, 측정하고자하는 자계의 강도에 따라 기준 칼라의 음극선을 발생시키는 칼라 음극선 발생부(110), 칼라 음극선 발생부(110)와 일정간격 이격되어 형성되고 칼라 음극선 발생부(110)의 마스크 패턴과 동일한 마스크 패턴을 가지고, 칼라 음극선 발생부(110)에서 발생되는 기준 칼라 음극선을 투영하는 스크린의 역활을 수행하며, 측정하고자 하는 자성체의 시편(S)이 인접하게 되면 칼라 음극선 발생부(110)에서 발생된 음극선이 자성체 시편(S)의 자계의 영향을 받아 왜곡되어 발생한 무아레 무늬를 발생시키는 무아레 무늬 발생부(120) 및 무아레 무늬 발생부(120)에서 음극선의 왜곡으로 발생한 무아레 무늬를 촬영하기 위한 영상장치로 이루어져 단위 면적당 칼라 무늬의 개수를 측정하여 공간중 자계분포를 측정하기 위한 영상 분석부(130)로 구성된다.
여기서, 칼라음극선 발생부(110)는 통상의 CRT장치(112)의 측면에 수직 자계 조절장치(114) 및 수평자계 조절장치(116)를 형성하고, 출력되는 음극선의 전압을 조절하여 영상 분석부(130)의 해상도를 증진시키기 위하여 CRT장치(112)의 출력전압을 조절하기 위한 전압조절장치(118)를 연결하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공간자계 측정 시스템의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
칼라음극선 발생부(110)를 구성하는 CRT장치(112)에서 출력되는 음극선은 측면의 수직 자계 조절장치(114) 및 수평자계 조절장치(116)의 조작에 의하여 자성체 시료(S)가 없는 경우 CRT장치(112)의 마스크 패턴과 일치하는 스크린 형태의 무아레 무늬 발생부(120)의 마스크 패턴에 정확하게 일치하도록 CRT장치(112)에서 무아레 무늬 발생부(120)에 투영된다.
만약 측정하고자 하는 자성체 시료(S)를 무아레 무늬 발생부(120)의 인접거리에 위치시키게 되면 자성체 시료(S)에서 발생하는 자계에 의하여 CRT장치(112)에서 영향을 받으므로 최초의 CRT장치(112)에서 출력되는 음극선의 마스크 패턴과 무아레 무늬 발생부(120)에서 출력되는 음극선의 마스크 패턴이 다르게 되는 왜곡자계무늬 즉, 무아레 무늬가 발생된다.
즉, 자성체 시료(S)가 없는 경우에는 CRT장치(112)의 출력되는 음극선은 스크린 형태의 무아레 무늬 발생부(120)의 동일한 위치의 마스크 패턴에 도달하게 되나, 측정하고자 하는 자성체 시료(S)가 무아레 무늬 발생부(120)에 인접시키게 되면 자성체 시료(S)에서 발생하는 자계에 의하여 CRT장치(112)의 출력되는 음극선이 스크린 형태의 무아레 무늬 발생부(120)에 도달하는 위치가 변경되어 발생하는 것이다.
이때, 무아레 무늬 발생부(120)에서 변경되는 량은 자성체 시료(S)의 자계세기와 비례하여 결정된다. 그러므로, CRT장치(112)에서 단일색 기준칼라를 출력하면 스크린 형태의 무아레 무늬 발생부(120)에서는 동일한 위치에 단일색이 발생하지만, 자성체 시료(S)를 무아레 무늬 발생부(120)에 위치시키게 되면 CRT장치(112)에서 출력된 음극선이 자성체 시료(S)의 자계의 영향을 받아 자성체 시료(S)의 자계의 세기와 비례하는 값으로 왜곡이 발생되게 된다. 따라서 단일색의 칼라패턴이 인접한 칼라마스크로 이동하여 무아레 무늬를 발생하는 데, 음극선의 왜곡이 CRT장치(112)를 기준으로 1 도트피치만큼 발생하였을 경우에 도 2에서 보는 바와 같이 단일한 색상의 범위는 원형의 형태(A-B-C-D)로 표현된다.
CRT장치(112)에서 발생하는 음극선이 자성체 시료(S)의 영향으로 왜곡되어 그 결과가 무아레 무늬 발생부(120)에서 3원색의 무늬 패턴으로 출력되면, 영상 분석부(130)에서는 이를 사진이나 비디오와 같은 영상장치를 활용하여 단위 면적당 칼라무늬의 개수를 측정하여 공간중 자계분포를 측정할 수 있는 것이다. 이때 단위면적당 자속밀도는 다음의 <식 1>으로 계산할수 있다.
식 1
Flux= Alpha*Dia * Volt
<식1>에서 Dia는 단위면적당 원의 개수, Volt는 CRT장치의 전압, Alpha는 칼라모니터 마스크의 형상계수이다. 여기서, Dia는 음극선의 왜곡이 CRT장치(112)를 기준으로 1 도트피치만큼 발생한 갯수를 나타내는 것이다.
여기서, CRT장치의 전압 조절장치(118)의 전압을 높여 CRT장치(112)를 고전압으로 동작시키면 시료의 자계에 의하여 영향을 많이 받으므로, 무아레 무늬 발생부(120)에서 변형되는 음극선 위치가 작아자계 되어 고자계의 시료를 측정할수 있으며, 저전압으로 구동하면 음극선의 위치변화가 크게 되어 저자계의 시료도 측정할 수 있으므로, 단위면적당 자속밀도를 계산할 때 CRT장치의 전압을 승산하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공간자계 측정 시스템은 자성체의 공간자계분포를 정밀하게 분석할수 있어서 스피커나 전동기등 자성체를 사용하는 각종제품의 제품 성능 향상과 품질검사에 유용하게 사용되며, 생산성 향상에 막대한 기여가 예상되며, 컴퓨터를 이용한 자동 분석장비의 개발이 가능하게 되어 한층 더 제품의 성능과 자성체의 고급화에 기여하게 되는 효과가 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의해 그 개량이나 변형이 가능하다.
Claims (3)
- ⅰ)기준 칼라 음극선을 발생시키는 CRT장치와 동일한 마스크 패턴을 갖는 스크린에 상기 CRT장치에서 출력된 기준 칼라 음극선을 투영시키는 단계;ⅱ)측정하고자 하는 자성체 시료(S)를 상기 스크린의 인접거리에 위치시켜 상기 자성체 시료(S)에서 발생하는 자계에 의하여 상기 스크린에 투영된 음극선의 왜곡자계무늬를 영상장치로 촬영하는 단계; 그리고,ⅲ)상기 영상장치에서 촬영된 상기 왜곡자계무늬를 단위 면적당 칼라무늬의 개수를 측정하여 단위면적당 음극선의 왜곡이 발생한 도트피치의 개수, CRT장치의 전압 및 칼라모니터 마스크의 형상계수를 승산하여 공간중 자계분포를 측정하는 단계를 포함하는 공간자계 측정 방법.
- 측정하고자 하는 정성체 시료(S)의 자계의 강도에 따라 기준 칼라의 음극선을 발생시키는 칼라 음극선 발생부(110);상기 칼라 음극선 발생부(110)의 마스크 패턴과 동일한 마스크 패턴을 가진 스크린의 역활을 수행하며, 상기 칼라 음극선 발생부(110)를 통하여 발생된 상기 기준 칼라 음극선을 투영하며, 상기 자성체 시편(S)의 자계의 영향을 받은 무아레 무늬를 발생시키는 무아레 무늬 발생부(120); 및상기 무아레 무늬 발생부(120)에서 음극선의 왜곡으로 발생한 무아레 무늬를 촬영하기 위한 영상장치로 이루어져 단위 면적당 칼라 무늬의 개수를 측정하여 공간중 자계분포를 측정하게 하기 위한 영상 분석부(130)를 포함하는 공간자계 측정 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 칼라음극선 발생부(110)는 통상의 CRT장치(112)의 측면에 수직 자계 조절장치(114) 및 수평자계 조절장치(116)를 형성하고, 상기 CRT장치(112)의 출력전압을 조절하기 위한 전압조절장치(118)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공간자계 측정 시스템.
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| KR10-2001-0037036A KR100402396B1 (ko) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 공간자계 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템 |
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Publications (2)
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| KR100402396B1 true KR100402396B1 (ko) | 2003-10-17 |
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