KR100829204B1 - 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법 - Google Patents
다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (7)
- 워크스테이지에 의해 검사대상물을 검사위치로 이송하는 단계와,상기 검사대상물이 검사위치로 이송되면 중앙제어부는 검사대상물의 측정모드를 선택하는 단계와,상기 측정모드가 선택되면 중앙제어부는 선택된 측정모드가 측면 모아레 간섭계 측정인지를 확인하는 단계와,상기 측면 모아레 간섭계 측정이 선택되면 중앙제어부는 모듈제어부의 필터제어기와 대물렌즈제어기를 각각 제어하여 블록필터를 온시키며 제1 및 제3필터소자의 통과대역 필터를 설정하고 초점감지부로부터 출력되는 초점감지신호를 이용하여 대물렌즈유닛을 조정하여 측면 모아레 간섭계 측정에 따른 카메라의 초점을 조정하는 단계와,상기 블록필터의 온과 제1 및 제3필터소자의 설정과 카메라의 초점 조정이 완료되면 중앙제어부는 모듈제어부와 촬상부와 격자무늬패턴투영부를 각각 제어하여 모아레 간섭계 측정을 실시하고 측면 모아레 간섭계 측정에 의해 획득된 반사영상을 이용하여 검사대상물의 제1높이지도 및 제1저가시도 영역을 산출하는 단계와,상기 측면 모아레 간섭계인지를 확인하는 과정에서 측면 모아레 간섭계 측정이 아니면 중앙제어부는 모듈제어부의 필터제어기와 대물렌즈제어기를 각각 제어하여 블록필터를 오프시키며 제1 및 제2필터소자의 통과대역 필터를 설정하고 초점감지부로부터 출력되는 초점감지신호를 이용하여 대물렌즈유닛을 조정하여 동축 광 간섭계 측정에 따른 카메라의 초점을 조정하는 단계와,상기 블록필터의 오프와 제1 및 제2필터소자의 통과대역 필터 설정과 카메라의 초점 조정이 완료되면 중앙제어부는 모듈제어부와 촬상부와 동축조명부와 기준면발생부를 각각 제어하여 동축 광 간섭계 측정을 실시하고 동축 광 간섭계 측정에 획득된 반사영상을 이용하여 동축 광 간섭계 측정에 따른 검사대상물의 제2높이지도 및 제2저가시도 영역을 산출하는 단계와,상기 제1높이지도 및 제1저가시도 영역의 산출과 상기 제2높이지도 및 제2저가시도 영역이 산출되면 중앙제어부는 보완 높이지도를 산출하고 이를 이용하여 검사대상물의 높이분포정보를 산출하여 검사대상물의 불량여부를 판정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 블록필터를 온시키며 제1 및 제3필터소자의 통과대역의 필터 설정과 카메라의 초점을 조정하는 단계는 측면 모아레 간섭계 측정을 위해 중앙제어부는 필터제어기를 제어하여 블록필터를 온시키며 제1 및 제3필터소자를 각각 통과대역의 필터로 설정하는 단계와,상기 블록필터가 온이 되고 제1 및 제3필터소자가 각각 설정된 통과대역의 필터로 교체되면 중앙제어부는 대물렌즈제어기를 제어하여 대물렌즈의 배율을 설정하는 단계와,상기 대물렌즈의 배율이 설정되면 중앙제어부는 조명제어기와 필터제어기와 대물렌즈제어기와 초점신호획득부를 각각 제어하여 원형램프, 제1조명소자 또는 제 2조명소자를 활성화시키고 블록필터를 온시켜 검사대상물로부터 반사되는 반사광을 초점감지부를 통해 수신받아 대물렌즈유닛을 이송시켜 카메라의 초점을 조정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 측면 모아레 간섭계 측정에 의해 획득된 반사영상을 이용하여 검사대상물의 제1높이지도 및 제1저가시도 영역을 산출하는 단계는 중앙제어부는 검사대상물의 제2방향의 일측에 위치한 제2조명소자가 선택되었는지 여부를 확인하는 단계와,상기 제2방향의 일측에 위치한 제2조명소자가 선택되었으면 중앙제어부는 제2방향의 일측에 위치한 격자무늬 패턴투영부에서 검사대상물로 격자무늬패턴조명을 조사한 후 반사되는 반사영상과 기준면발생부에서 반사되는 반사영상을 획득하여 제1위상지도를 산출한 후 그림자 및 포화영역을 정의하고 제2방향의 타측에 위치한 격자무늬패턴투영부에서 감사대상물로 격자무늬 패턴조명을 조사한 후 반사되는 영상을 획득하여 제2위상지도를 산출하여 그림자 및 포화영역을 정의하는 단계와,상기 제1위상지도로부터 그림자 및 포화영역이 정의됨과 아울러 상기 제2위상지도로부터 그림자 및 포화영역이 정의되면 중앙제어부는 제1 및 제2위상지도와 각각의 그림자 및 포화영역으로부터 통합 위상지도 및 통합 평균영상을 산출하는 단계와,상기 통합 위상지도 및 통합 평균영상이 산출되면 중앙제어부는 통합 위상지도 및 통합 평균영상을 이용하여 제1높이지도 및 제1저가시도 영역을 산출하여 정 의하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제1위상지도로부터 그림자 및 포화영역이 정의됨과 아울러 상기 제2위상지도로부터 그림자 및 포화영역을 정의하는 단계는 제2방향의 일측에 위치한 제2조명소자가 선택되었으면 중앙제어부는 설정된 밝기에 따라 조명제어기를 제어하여 제2방향의 일측에 위치한 제2조명소자의 밝기를 조절하는 단계와,상기 제2방향의 일측에 위치한 제2조명소자의 밝기가 조절되면 중앙제어부는 격자제어기를 제어하여 제2방향의 일측에 위치한 격자소자를 N번 이송시키면서 매 이송마다 반사영상을 카메라에서 촬상하여 저장하는 단계와,상기 반사영상이 저장되면 중앙제어부는 N개의 반사영상에서 격자무늬패턴이 제거된 제1평균영상을 추출하여 저장하는 단계와,상기 제1평균영상이 추출되면 중앙제어부는 N-버킷 알고리즘을 이용하여 제1위상지도를 산출하여 저장하는 단계와,상기 제1위상지도가 산출되면 중앙제어부는 제1위상지도에서 그림자 및 포화영역을 산출하여 정의하는 단계와,상기 제1위상지도에서 그림자 및 포화영역이 산출되면 중앙제어부는 검사대상물의 제2방향의 타측에 위치한 제2조명소자가 선택되었는지 여부를 확인하여 제2방향의 타측에 위치한 제2조명소자가 선택되면 중앙제어부는 설정된 밝기에 따라 조명제어기를 제어하여 제2방향의 타측에 위치한 제2조명소자의 밝기를 조절하는 단계와,상기 제2방향의 타측에 위치한 제2조명소자의 밝기가 조절되면 중앙제어부는 격자제어기를 제어하여 제2방향의 타측에 위치한 격자소자를 N번 이송시키면서 매 이송마다 반사영상을 카메라에서 촬상하여 저장하는 단계와,상기 반사영상이 저장되면 중앙제어부는 N개의 반사영상에서 격자무늬패턴이 제거된 제2평균영상을 추출하여 저장하는 단계와,상기 제2평균영상이 추출되면 중앙제어부는 N-버킷 알고리즘을 이용하여 제2위상지도를 산출하여 저장하는 단계와,상기 제2위상지도가 산출되면 중앙제어부는 제2위상지도에서 그림자 및 포화영역을 산출하여 정의하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 블록필터를 오프시키며 제1 및 제2필터소자의 통과대역의 필터 설정과 카메라의 초점을 조정하는 단계는 동축 광 간섭계 측정을 위해 중앙제어부는 필터제어기를 제어하여 블록필터를 오프시키며 제1 및 제2필터소자를 각각 통과대역의 필터로 설정하는 단계와,상기 블록필터가 오프되고 제1 및 제2필터소자가 각각 설정된 통과대역의 필터로 교체되면 중앙제어부는 대물렌즈제어기를 제어하여 대물렌즈의 배율을 설정하는 단계와,상기 대물렌즈의 배율이 설정되면 중앙제어부는 조명제어기와 필터제어기와 대물렌즈제어기와 초점신호획득부를 각각 제어하여 원형램프나 제1조명소자를 활성화시키고 블록필터를 오프시켜 검사대상물로부터 반사되는 반사광을 초점감지부를 통해 수신받아 대물렌즈유닛을 이송시켜 카메라의 초점을 조정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 동축 광 간섭계 측정에 따른 검사대상물의 제2높이지도 및 제2저가시도 영역을 산출하는 단계는 중앙제어부에서 기준거울의 스캐닝 범위와 이송 스텝 간격을 설정하는 단계와,상기 기준거울의 스캐닝 범위와 이송 스텝 간격이 설정되면 중앙제어부는 설정된 밝기에 따라 조명제어기를 제어하여 제1조명소자의 밝기를 조절하는 단계와,상기 제1조명소자가 설정된 밝기로 조절되면 중앙제어부는 기준거울제어기를 제어하여 기준거울을 N번 스텝 이송시키고 각 스텝 이송시마다 카메라에서 반사영상을 촬상하고 촬상된 반사영상을 획득하여 저장하는 단계와,상기 N개의 반사영상이 저장되면 중앙제어부는 각 픽셀에서 스텝별 밝기 변화를 산출하는 단계와,상기 각 픽셀에서 스텝별 밝기의 변화가 산출되면 중앙제어부는 해당 픽셀에 위치한 검사대상물의 높이 값과 제2높이지도를 산출하는 단계와,상기 높이 값과 제2높이지도가 산출되면 중앙제어부는 높이 값과 제2높이지도로부터 제2저가시도 영역을 정의하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 보완 높이지도를 산출하고 이를 이용하여 검사대상물의 높이분포정보를 산출하여 검사대상물의 불량여부를 판정하는 단계는 제1저가시도 영역과 제2저가시도 영역이 산출되면 중앙제어부는 제1 및 제2저가시도 영역을 이용하여 상호 보완이 가능한 제3저가시도 영역을 산출하는 단계와,상기 제3저가시도 영역이 산출되면 중앙제어부는 제1높이지도와 제2높이지도를 이용하여 상호 보완이 가능한 제3높이지도를 산출하는 단계와,상기 제3높이지도가 산출되면 중앙제어부는 제3높이지도로부터 기준평면에 대한 검사대상물의 높이분포정보를 산출하는 단계와,상기 높이분포정보가 산출되면 중앙제어부는 높이분포정보로부터 검사대상물의 체적과 대표높이와 편심량을 산출하고 이를 기준으로 검사대상물의 불량여부를 판정하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 간섭계를 이용한 3차원형상 측정방법.
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