KR101370813B1 - Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same - Google Patents
Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101370813B1 KR101370813B1 KR1020110049620A KR20110049620A KR101370813B1 KR 101370813 B1 KR101370813 B1 KR 101370813B1 KR 1020110049620 A KR1020110049620 A KR 1020110049620A KR 20110049620 A KR20110049620 A KR 20110049620A KR 101370813 B1 KR101370813 B1 KR 101370813B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plate
- mirror
- reflector
- angle
- movable plate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
- G01C9/06—Electric or photoelectric indication or reading means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/10—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using rolling bodies, e.g. spheres, cylinders, mercury droplets
Abstract
본 발명은 광원으로 출사되는 광을 효율적으로 반사하여 대상물과 접촉하지 않더라도 피반사체의 수평을 측정할 수 있는 광학모듈 및 이를 구비한 수평측정장치을 위하여 하우징; 및 상기 하우징 내부에서 적어도 하나의 자유도를 갖도록 회동가능하게 장착되며, 각도가 조절되는 미러;를 구비하는 수평측정장치의 광학모듈을 제공한다.The present invention provides an optical module capable of efficiently reflecting light emitted from a light source and measuring a horizontal level of a reflector even without being in contact with an object, and a housing for a horizontal measuring device having the same; And a mirror rotatably mounted to have at least one degree of freedom within the housing and having an angle controlled mirror.
Description
본 발명은 수평측정장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 피반사체의 수평을 측정하기 위한 광학모듈, 반사판모듈, 광원모듈 및 이를 구비한 수평측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal measuring device, and more particularly, to an optical module, a reflecting plate module, a light source module and a horizontal measuring device having the same for measuring the horizontal of the object to be reflected.
일반적으로 부재의 위치정보를 측정하는 것 중 부재의 수평을 정밀하게 측정하는 것은 산업적으로 매우 중요하다. 산업 상 많은 분야에서 부재가 수평을 이룬다는 가정 하에 공정을 진행하고 있으며, 따라서 만약 실제 부재가 수평을 이루고 있지 못하다면 예상치 못한 공정상의 문제점을 일으키게 된다. In general, it is very important industrially to accurately measure the horizontality of the member in measuring the position information of the member. In many industries, the process is carried out on the assumption that the members are horizontal, so if the actual members are not horizontal, it may cause unexpected process problems.
예를 들어, 고성능 반도체 장치의 집적도 및 신뢰도를 유지하기 위하여 반도체 제조 설비의 수평도 유지가 선행되어야 한다. 특히, 반도체 웨이퍼 상에 이온을 주입하는 이온주입공정의 경우 반도체 웨이퍼 상에 형성된 다수 개의 다이에 균등한 이온 주입 효과를 얻기 위해서는 반도체 웨이퍼가 장착되는 장착대의 수평도 유지는 필수적이다. 따라서 반도체 설비의 사용자는 수평을 유지하기 위해 수시로 설비의 수평 여부를 파악하고 이상이 있으면 필요한 조치를 취한다. For example, in order to maintain the integration and reliability of a high performance semiconductor device, maintaining the level of semiconductor manufacturing equipment should be preceded. In particular, in the ion implantation process of injecting ions onto the semiconductor wafer, it is essential to maintain the horizontality of the mount on which the semiconductor wafer is mounted in order to obtain an equal ion implantation effect on a plurality of dies formed on the semiconductor wafer. Therefore, in order to maintain the horizontal level, the user of the semiconductor facility often checks the level of the facility and takes necessary measures if there is an error.
따라서 종래부터 작업 공정의 정확성을 유지하기 위해 부재의 수평여부를 측정하기 위한 여러 방법들이 제시되어 왔다. 일반적으로 특정 부재의 수평 상태를 측정하기 위한 수평측정장치를 통상적으로 '레벨러(leveler)'라고 하는데, 상기 레벨러는 기포를 이용하거나 수평대를 이용하여 기포의 이동정도 또는 수평대와 특정 부재와의 이격정도를 작업자가 육안으로 그 장비의 수평 여부를 확인하는 것이다. Therefore, various methods have been proposed to measure the horizontality of the members in order to maintain the accuracy of the work process. In general, a level measuring device for measuring the horizontal state of a particular member is commonly referred to as a 'leveler', the leveler using a bubble or a horizontal level of the movement of the bubble or between the horizontal and the specific member The operator checks the level of separation with the naked eye.
그러나 이러한 종래의 수평측정장치는 육안으로 수평 여부를 확인하므로 엄격한 수평을 요구하는 장비에 적절하지 않으며, 대상물과 접촉하지 아니하고 수평 여부를 판단할 수 없는 문제점이 있었다.However, such a conventional horizontal measuring device is not suitable for equipment that requires a strict horizontal because it checks the horizontal level with the naked eye, there was a problem that can not determine whether the level without contact with the object.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 광원으로 출사되는 광을 효율적으로 반사하여 대상물과 접촉하지 않더라도 피반사체의 수평을 측정할 수 있는 광학모듈, 반사판모듈, 광원모듈 및 이를 구비한 수평측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems, an optical module, a reflector module, a light source module that can efficiently reflect the light emitted by the light source to measure the horizontal of the object even without contact with the object And to provide a horizontal measuring device having the same. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 따르면, 하우징; 및 상기 하우징 내부에서 적어도 하나의 자유도를 갖도록 회동가능하게 장착되며, 각도가 조절되는 미러;를 포함하는 수평측정장치의 광학모듈이 제공된다.According to an aspect of the invention, the housing; And a mirror rotatably mounted to have at least one degree of freedom within the housing and having an angle adjusted.
상기 미러는 2개의 자유도를 가지며, 상기 수평측정장치의 광학모듈은 상기 미러의 각도를 조절하는 각도조절부를 더 포함할 수 있다.The mirror has two degrees of freedom, and the optical module of the horizontal measuring device may further include an angle adjusting unit for adjusting the angle of the mirror.
상기 각도조절부는, 내측에 개구부가 형성되며 상기 하우징에 회전가능하게 장착되는 제1웜기어; 상기 제1웜기어와 치형 결합되도록 상기 하우징에 장착되며, 상기 제1웜기어를 회전시킬 수 있는 제1웜축; 상기 미러를 회동가능하게 지지하며 상기 제1웜기어의 상기 개구부에 장착되는 제2웜기어; 및 상기 제2웜기어와 치형 결합되도록 상기 제1웜기어에 장착되며, 상기 제2웜기어를 회전시킬 수 있는 제2웜축;을 포함할 수 있다.The angle adjusting unit may include a first worm gear rotatably mounted to the housing and having an opening formed therein; A first worm shaft mounted on the housing so as to be tooth-connected with the first worm gear and capable of rotating the first worm gear; A second worm gear rotatably supporting the mirror and mounted to the opening of the first worm gear; And a second worm shaft mounted on the first worm gear to be tooth-coupled with the second worm gear and capable of rotating the second worm gear.
상기 제1웜축은 상기 제1웜기어의 회전방향과 수직을 이루도록 배치될 수 있다.The first worm shaft may be disposed to be perpendicular to the rotation direction of the first worm gear.
상기 제2웜축은 상기 제2웜기어의 회전방향과 수직을 이루도록 배치될 수 있다.The second worm shaft may be disposed to be perpendicular to the rotation direction of the second worm gear.
상기 수평측정장치의 광학모듈은 상기 제1웜기어와 상기 제1웜축 사이의 백래시를 조절하는 백래시조절부를 더 포함할 수 있다.The optical module of the horizontal measuring device may further include a backlash control unit for adjusting the backlash between the first worm gear and the first worm shaft.
상기 백래시조절부는 상기 하우징에 설치되는 적어도 하나의 볼플런저를 포함할 수 있다.The backlash control unit may include at least one ball plunger installed in the housing.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 본체부; 및 상기 본체부 내부에서 적어도 하나의 자유도를 갖도록 회동가능하게 장착되며, 각도가 조절되는 반사판; 을 포함하는, 수평측정장치의 반사판모듈이 제공된다.According to another aspect of the invention, the main body; And a reflection plate rotatably mounted in the main body to have at least one degree of freedom, and an angle of which is adjusted; Provided is a reflector plate module of a horizontal measuring device.
상기 반사판은 2개의 자유도를 가지며, 상기 수평측정장치의 반사판모듈은 상기 반사판의 각도를 조절하는 반사판 각도조절부;를 더 포함할 수 있다.The reflector may have two degrees of freedom, and the reflector module of the horizontal measuring apparatus may further include a reflector angle adjuster configured to adjust an angle of the reflector.
상기 반사판 각도조절부는, 상기 본체부에 고정되는 고정판; 상기 고정판 내측에 배치되며 상기 반사판이 장착되는 이동판; 상기 고정판에 대해 상기 이동판을 지지하는 스프링; 상기 이동판과 상기 고정판 사이의 상부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 상부조절나사; 및 상기 이동판과 상기 고정판 사이의 하부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 하부조절나사; 를 포함할 수 있다.The reflection plate angle adjustment unit, the fixing plate fixed to the main body; A moving plate disposed inside the fixing plate and mounted with the reflection plate; A spring supporting the movable plate with respect to the fixed plate; An upper adjustment screw movably mounted at an upper edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate; And a lower adjustment screw movably mounted at a lower edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate. . ≪ / RTI >
상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 상부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 상부스토퍼; 및 상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 하부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 하부스토퍼; 를 더 포함할 수 있다.An upper stopper mounted on the other edge of the upper side between the movable plate and the fixed plate to adjust a distance between the movable plate and the fixed plate; And a lower stopper mounted at the lower edge of the lower side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate. As shown in FIG.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 본체부; 및 상기 본체부 내부에서 적어도 하나의 자유도를 갖도록 회동가능하게 장착되며, 각도가 조절되는 광원; 을 포함하는, 수평측정장치의 광원모듈이 제공된다.According to another aspect of the invention, the main body; And a light source rotatably mounted in the main body so as to have at least one degree of freedom; Provided is a light source module of a horizontal measuring device.
상기 광원은 2개의 자유도를 가지며, 상기 수평측정장치의 광원모듈은 상기 광원의 각도를 조절하는 광원 각도조절부;를 더 포함할 수 있다.The light source has two degrees of freedom, and the light source module of the horizontal measuring device may further include a light source angle adjusting unit for adjusting the angle of the light source.
상기 광원 각도조절부는, 상기 본체부에 고정되며 일측에 관통공이 형성된 고정판; 상기 광원의 일측이 상기 관통공을 통해 상기 고정판으로 노출되도록 상기 고정판 내측에 배치되는 이동판; 상기 고정판에 대해 상기 이동판을 지지하는 스프링; 상기 이동판과 상기 고정판 사이의 상부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 상부조절나사; 및 상기 이동판과 상기 고정판 사이의 하부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 하부조절나사;를 포함할 수 있다.The light source angle control unit, the fixing plate is fixed to the main body portion formed with a through hole on one side; A movable plate disposed inside the fixed plate such that one side of the light source is exposed to the fixed plate through the through hole; A spring supporting the movable plate with respect to the fixed plate; An upper adjustment screw movably mounted at an upper edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate; And a lower adjustment screw movably mounted at a lower edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate.
상기 수평측정장치의 광원모듈은 상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 상부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 상부스토퍼; 및 상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 하부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 하부스토퍼; 를 더 포함할 수 있다.The light source module of the horizontal measuring device is an upper stopper mounted on the other edge of the upper side between the movable plate and the fixed plate and adjusting the separation distance between the movable plate and the fixed plate; And a lower stopper mounted at the lower edge of the lower side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate; As shown in FIG.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 각도 조절이 되는 광원과, 상기 광원과 소정 거리를 두고 이격 배치되며 각도 조절이 되는 반사판이 장착되는 본체부; 상기 본체부에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 투과시키고 상기 반사판으로부터 반사된 광을 수집하여 상기 수광부로 반사하도록 각도가 조절되는 제1미러가 장착된 제1광학모듈; 및 상기 제1광학모듈에 인접하도록 상기 본체부에 착탈가능하게 장착되며, 상기 제1광학모듈을 투과한 광을 피반사체로 반사시키고 상기 피반사체로부터 반사된 광을 수집하여 제1광학모듈로 반사하도록 각도가 조절되는 제2미러가 장착된 제2광학모듈; 을 포함하는, 수평측정장치가 제공된다.According to another aspect of the invention, the light source to be adjusted to the angle, the main body portion is mounted to be spaced apart from the light source at a predetermined distance and the reflector is adjustable angle; A first optical module detachably mounted to the main body, the first optical module having a first mirror adapted to transmit light emitted from the light source and collect light reflected from the reflecting plate and reflect the light to the light receiving unit; And detachably mounted to the main body so as to be adjacent to the first optical module, reflect light transmitted through the first optical module to a reflector, collect light reflected from the reflector, and reflect the light to the first optical module. A second optical module mounted with a second mirror, the second mirror of which angle is adjusted so as to be adjusted; Provided is a horizontal measuring device.
상기 제1광학모듈 또는 상기 제2광학모듈은 각각이 2개의 자유도를 갖도록 상기 제1미러 또는 상기 제2미러의 각도를 조절하는 각도조절부를 더 포함할 수 있다.The first optical module or the second optical module may further include an angle adjusting unit for adjusting the angle of the first mirror or the second mirror to have two degrees of freedom.
상기 광원 및 상기 반사판은 각각 2개의 자유도를 가지며, 상기 수평측정장치는 상기 광원의 각도를 조절하는 광원 각도조절부; 및 상기 반사판의 각도를 조절하는 반사판 각도조절부를 더 포함할 수 있다.The light source and the reflector each have two degrees of freedom, and the horizontal measuring device comprises: a light source angle adjusting unit for adjusting the angle of the light source; And it may further comprise a reflector angle adjuster for adjusting the angle of the reflector.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광원으로 출사되는 광을 효율적으로 반사하여 대상물과 접촉하지 않더라도 피반사체의 수평을 측정할 수 있는 광학모듈, 반사판모듈, 광원모듈 및 이를 구비한 수평측정장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, an optical module, a reflector module, a light source module and the like, which can efficiently reflect the light emitted by the light source to measure the horizontal of the object even without contacting the object Horizontal measuring device can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평측정장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 피반사체가 수평인 경우 광의 흐름을 개략적으로 표현한 평면도이다.
도 3은 도 1에 개략적으로 도시된 본체부에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1광학모듈의 일 형태에 따른 사시도이다.
도 5는 도 4의 정면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 6은 도 5의 정면도로서 미러의 각도가 조절된 상태의 정면도이다.
도 7은 도 5의 제1웜기어와 제1웜축 영역의 분해 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 백래시조절부의 일 형태를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 3에서 (a)반사판 각도조절부 및 (b)광원 각도조절부가 장착된 영역에 대한 요부사시도이다.
도 10은 도 9의 반사판 각도조절부의 구성을 나타낸 (a)측면도 및 (b)평면도이다.
도 11은 도 10의 이동판에 대한 정면도이다.
도 12는 도 10의 (a)의 동작을 나타낸 도면들이다.1 is a schematic perspective view of a horizontal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating the flow of light when the reflector of FIG. 1 is horizontal.
3 is a perspective view of the main body portion schematically shown in FIG.
4 is a perspective view of one embodiment of the first optical module of FIG. 3.
5 is a front view (a) and a plan view (b) of FIG.
6 is a front view of the state in which the angle of the mirror is adjusted as a front view of FIG.
7 is an exploded perspective view of the first worm gear and the first worm shaft region of FIG.
8 is a cross-sectional view illustrating one form of the backlash control unit illustrated in FIG. 5.
FIG. 9 is a perspective view of the region in which the (a) reflector angle adjusting unit and (b) the light source angle adjusting unit are mounted in FIG. 3.
FIG. 10 is a (a) side view and (b) top view showing the configuration of the reflector angle adjusting unit of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a front view of the moving plate of FIG. 10.
FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of FIG. 10A.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평측정장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 피반사체가 수평인 경우 광의 흐름을 개략적으로 표현한 평면도이다.1 is a schematic perspective view of a horizontal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view schematically showing the flow of light when the reflector of Figure 1 is horizontal.
도 1을 참조하면 수평측정장치(100)는 피반사체(160)에 대한 수평여부를 측정하기 위한 장치로서, 광원(110), 제1미러(120), 제2미러(130), 반사판(140), 수광부(150) 및 광정보 연산부(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 광원(110), 제1미러(120), 제2미러(130), 반사판(140)은 본체부(200)에 포함되며 피반사체(160)의 측면에 설치될 수 있다. 본체부(200)에 대해서는 후술하기로 한다.Referring to FIG. 1, the
피반사체(160)는 그 자체가 광을 반사할 수 있는 표면상태를 가진 부재뿐만 아니라 그 자체는 광을 반사하지 못하더라도 광을 반사할 수 있는 소정의 부재를 그 표면상에 장착하여 상기 부재를 통해 광을 반사시킬 수 있는 물체를 모두 포함할 수 있다. The
광원(110)은 반사판(140)으로 광을 출사하는 장치로서, 광원(110)에서 출사되는 광은 직진성을 가지고 있고 수광 소자에 의해 감지될 수 있는 성질을 가지는 광으로 볼 수 있다. 이때 광원(110)으로부터 출사되는 광의 종류로는 적외선, 가시광선, 자외선 등을 포함할 수 있다. 또한 출사되는 광은 레이저 형태로 출사될 수 있다. 상기 출사는 능동 부재로부터 일정한 방향성을 가지고 광 또는 신호 등이 송신됨을 의미한다. The
반사판(140)은 광원(110)으로부터 출사된 광을 다시 광원으로 반사시킬 수 있다. 따라서 광원(110)과 반사판(140) 사이에는 광원(110)으로부터 출사된 광이 반사판(140)에 의해 반사되어 형성된 광경로(OP)가 형성될 수 있다. The
제1미러(120)와 제2미러(130)는 광원(110)과 반사판(140) 사이에 소정의 거리를 두고 이격 배치될 수 있다. 제1미러(120)와 제2미러(130)는 모두 투과되는 광 중 일부의 광은 투과하고 나머지 광은 반사하는 하나 이상의 광학부재를 포함할 수 있다. 예를 들어 광학부재는 반투과 미러(Semi-transmitting Mirror)가 될 수 있다.The
이때 제1미러(120)와 제2미러(130)는 광경로(OP)에 대해 각각 소정의 각도를 가지고 배치될 수 있다. 이때 소정의 각도는 광경로(OP) 중 반사판(140) 쪽에서 제1미러(120) 또는 제2미러(130)의 피반사체(160) 쪽으로 연장되는 부분과 이루는 각도로 정의할 수 있다.In this case, the
예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 제1미러(120)와 제2미러(130)는 광경로(OP)에 대해 각각 α 및 β의 각도를 가지고 배치될 수 있다. 이때 α 및 β는 서로 동일한 각도를 가질 수 있으며, 일예로서 모두 45˚의 각도를 가질 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 서로 다른 각도를 가지는 경우도 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the
제1미러(120)는 광원(110)으로부터 출사되는 광을 투과시켜 제2미러(130)로 입사시키고, 제2미러(130)를 투과하거나 또는 제2미러(130)에 의해 반사된 빛을 수광부(150)로 반사할 수 있다. 본 실시예처럼 제1미러(120)는 하나의 반투과 미러로 이루어 질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
제2미러(130)는 반사판(140)으로부터 반사된 광을 투과시켜 제1미러(120)로 입사하거나 또는 제1미러(120)를 투과한 광을 수평 측정 대상인 피반사체(160)로 반사시킨 후 피반사체(160)로부터 반사된 광을 수집하여 제1미러(120)로 다시 반사시키는 기능을 한다. 본 실시예처럼 제2미러(130)는 하나의 반투과 미러로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The
상술한 바와 같이 제1미러(120)와 제2미러(130)가 광원(110)과 반사판(140) 사이에 위치함에 따라 광원(110)에서 출사된 광은 제1미러(120)와 제2미러(130)를 투과한 후 반사판(140)에 의해 다시 광원(110)으로 반사될 수 있다.As described above, as the
여기서 반사판(140)에서 반사되어 제2미러(130)를 투과한 후 제1미러(120)에 도달한 광과, 피반사체(160)로부터 반사되어 제2미러(130)를 투과한 후 제1미러(120)로 도달된 광의 일부는 수광부(150)로 반사될 수 있다. 수광부(150)는 이렇게 제1미러(120)로부터 반사된 광을 수광하게 된다.Here, the light reflected by the
수광부(150)는 광의 유무뿐만 아니라 수광부(150)에 도달하는 좌표를 파악할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다. 예를 들어 수광부(150)는 CCD 카메라와, CCD카메라로부터 수광된 빛을 좌표화시켜 이를 계산할 수 있는 소프트웨어 등를 포함할 수 있다.The
이와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 수평측정장치(100)는 다음과 같이 기능한다. The
광원(110)이 광을 출사하면 광은 제1미러(120)를 투과하고 제2미러(130)에 도달할 수 있다. 제2미러(130)는 광경로(OP)와 소정의 각도를 이루고 있는 바, 광원(110)에서 출사된 광은 제2미러(130)에서 두 방향으로 분리되어 일부는 반사판(140)으로 투과되고 일부는 피반사체(160)로 반사될 수 있다. When the
반사판(140)에서 반사된 광은 다시 제2미러(130)를 투과하여 제1미러(120)에 도달할 수 있다. 제1미러(120)는 광경로(OP)와 소정의 각도를 이루고 있는 바, 반사판(140)에서 반사된 광은 수광부(150)로 그 일부가 반사된다. The light reflected by the
상술한 단계를 거쳐 수광부(150)로 수광된 광은 하나의 점 형태로 수광부(150) 상에 수집될 수 있다. 이때 수광부(150)가 수집한 반사판(140)에서 반사된 광의 위치는 측정 대상, 즉 피반사체(160)의 수평 여부를 판단하기 위한 기준점이 될 수 있다.The light received by the
한편, 피반사체(160)에 의해 반사된 광은 상술한 것과 같은 방식으로 제2미러(130)와 제1미러(120)에 의해 순차적으로 반사되어 수광부(150)에 의해 수집된다. 역시 이러한 단계로 반사된 광은 하나의 점 형태로 수광부(150) 상에 수집될 수 있다. Meanwhile, the light reflected by the
반사판(140)로부터 반사되어 수광부(150)에 수집된 광의 위치와 피반사체(160)로부터 반사되어 수광부(150)에 수집된 광의 위치가 동일한 경우, 즉 수광부가 하나의 점으로 인식하고 있는 경우 광경로(OP)와 피반사체(160)는 서로 평행하게 배치되어 있다고 할 수 있다. 광경로(OP)는 직진하는 광의 특성상 일직선을 이루게 되며, 따라서 이와 평행한 피반사체(160)는 수평 상태에 있다고 볼 수 있다. 즉 광의 직진성을 이용하여 피반사체(160)가 기울어져 있는지 여부를 판단하는 것이다. When the position of the light reflected from the
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 피반사체(160)가 수평이라면 피반사체(160)로부터 반사된 광(o)은 반사판(140)으로부터 반사된 광(r)과 동일한 경로를 통해 제1미러(120)를 거쳐 수광부(150)에 도달하는 바, 수광부(150)에는 실질적으로 하나의 광으로 인식하게 된다. 이로써 수평측정장치(100)는 피반사체(160)가 수평이라고 판단할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, when the
한편, 수평측정장치(100)에서는 광경로(OP)를 형성하는 광원(110)과 반사판(140)이 서로 평행이 되어야 하고, 광경로(OP) 상에 배치되는 제1미러(120)와 제2미러(130)가 서로 평행이 되도록 배치되어야 한다. 따라서, 광원(110), 반사판(140), 제1미러(120) 및 제2미러(130)는 경사각이 조절되도록 구성될 필요가 있다. Meanwhile, in the
먼저, 피반사체(160)의 수평측정을 하기 전에 제1미러(120)의 경사각(α)과 제2미러(130)의 경사각(β)이 나란하게 하도록 얼라인(align)을 수행할 수 있다.First, before the horizontal measurement of the
또는 피반사체(160)의 종류, 형상 등에 따라 도 2처럼 평면상에서 제1미러(120)의 경사각(α)과 제2미러(130)의 경사각(β)을 조절하거나 도 1처럼 입체상에서의 제1미러(120)와 제2미러(130)의 기울기를 조절할 수 있다. Alternatively, the inclination angle α of the
이와 같이 본 실시예의 수평측정장치(100)는 제1미러(120)와 제2미러(130)의 경사각과 기울기를 효율적으로 조절할 수 있도록 상술한 바와 같이 광원(110), 제1미러(120), 제2미러(130), 반사판(140)을 포함하는 본체부(200)를 구비한다.As described above, the
도 3은 도 1에 개략적으로 도시된 본체부에 대한 사시도이다.3 is a perspective view of the main body portion schematically shown in FIG.
도 3에 도시된 바와 같이 본체부(200)는 광원(110, 도 2 참조), 반사판(140, 도 2 참조), 제1광학모듈(300)과, 제2광학모듈(400)을 포함할 수 있다. 본체부(200)는 직육면체 형상의 케이스(case)를 가질 수 있다. 케이스의 내부 양측에는 광원(110)과 반사판(140)이 각각 배치되고, 케이스의 중심영역에는 제1광학모듈(300)과, 제2광학모듈(400)이 착탈가능하게 배치될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
케이스의 전면 또는 후면에는 광경로를 따라 피반사체(160, 도 2 참조) 또는 수광부(150, 도 2 참조)로 광이 반사될 수 있도록 관통공(201, 202)이 형성될 수 있다. 예를 들어 관통공(201, 202)은 각각 제1광학모듈(300)과 제2광학모듈(400)이 배치된 본체부(200)의 케이스 일면에 형성될 수 있다. Through-
본체부(200)의 케이스에는 후술할 제1광학모듈(300)의 제2조절나사(355, 도 4 참조) 및 제2광학모듈(400)의 제4조절나사(미도시)가 각각 삽입 장착될 수 있도록 장공(202, 204)이 형성될 수 있다. 후술하겠지만 제1광학모듈(300)의 제2웜축(350)과, 제2광학모듈(400)의 제2웜축(450)이 회동가능하게 구성되므로, 장공(202, 204)은 원호형상으로 절곡된 타원을 이룰 수 있다. 장공(202, 204)을 통해 노출된 제2웜축(350)과, 제2광학모듈(400)의 제2웜축(450)에 각각 조절나사가 끼워질 수 있다. In the case of the
제1광학모듈(300)은 광원(110)에 인접하도록 본체부(200)의 좌측에 배치될 수 있다. 제1광학모듈(300)은 광원(110)으로부터 출사되는 광을 투과시키고 반사판(140)으로부터 반사된 광을 수집하여 수광부(150)로 반사하도록 각도가 조절되는 제1미러(120, 도 2 참조)를 포함할 수 있다. 본체부(200)의 케이스에 형성된 제1관통공(201)을 통해 제1광학모듈(300)의 제1미러(120)에 의해 반사된 광이 수광부(150, 도 2 참조)로 출사될 수 있다. 제1광학모듈(300)의 상부에는 제1조절나사(345, 도 4 참조)가 삽입되는 제1웜축(340)이 노출될 수 있다.The first
제2광학모듈(400)은 제1광학모듈(300)에 인접하도록 도 3에 도시된 바와 같이 본체부(200)의 우측에 배치될 수 있다. 제1광학모듈(300)을 투과한 광을 피반사체(160, 도 2 참조)로 반사시키고 피반사체(160)로부터 반사된 광을 수집하여 제1광학모듈(300)로 반사하도록 각도가 조절되는 제2미러(130, 도 2 참조)를 포함할 수 있다. 본체부(200)의 케이스에 형성된 제2관통공(203)을 통해 제2미러(130)에 의해 반사된 광이 출사될 수 있다. 제2광학모듈(400)의 상부에는 제3조절나사(미도시)가 삽입되는 제2웜축(450)이 노출될 수 있다.The second
여기서 제1광학모듈(300)과 제2광학모듈(400)은 각각 제1미러(120)와, 제2미러(130)의 각도를 조절하는 각도조절부를 포함할 수 있다. 따라서 제1광학모듈(300)과 제2광학모듈(400)은 자체적으로 각각 제1미러(120)와 제2미러(130)의 각도를 조절할 수 있도록 구성된다. Here, the first
이하, 제1광학모듈(300)과 제2광학모듈(400)은 유사한 구성을 가지므로 중복된 설명을 피하기 위해 제1광학모듈(300)의 구성을 예로 들어 본 실시예의 수평측정장치의 광학모듈을 설명하기로 한다.Hereinafter, since the first
도 4는 도 3의 제1광학모듈의 일 형태에 따른 사시도이며, 도 5는 도 4의 정면도(a) 및 평면도(b)이고, 도 6은 도 5의 정면도로서 미러의 각도가 조절된 상태의 정면도이며, 도 7은 도 5의 제1웜기어와 제1웜축 영역의 분해 사시도이다.4 is a perspective view of one embodiment of the first optical module of FIG. 3, FIG. 5 is a front view (a) and a plan view (b) of FIG. 4, and FIG. 6 is a front view of FIG. 5 with the angle of the mirror adjusted. 7 is an exploded perspective view of the first worm gear and the first worm shaft region of FIG. 5.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수평측정장치(100)의 광학모듈은 하우징(310)과, 하우징(310) 내부에 장착되는 미러(120, 도 6참조)와, 미러(120)가 적어도 하나의 자유도를 갖도록 움직이면서 각도가 조절되도록 하는 각도조절부를 구비한다.As shown in FIG. 4, the optical module of the
하우징(310)은 도 4에 도시된 바와 같이 육면체 형상을 가질 수 있으나 하우징의 형상은 이에 제한되지 않는다. 하우징(310)은 본체부(200, 도 3 참조)에 착탈가능하게 장착될 수 있는데, 이로써 광학모듈에 대한 교환, 수리, 조립 및 제작이 용이해질 수 있다. 하우징(310)에는 광경로를 따라 광이 이동할 수 있도록 다수의 광통과공(312)이 형성될 수 있다. 광통과공(312)을 통해 광원(110)으로부터 광이 미러(120)로 광이 입사되거나 투과될 수 있다.The
하우징(310)에 장착되는 미러(120)는 각도조절부에 의해 1개 이상의 자유도를 가지도록 이동할 수 있다. 본 실시예에서는 미러(120)가 2개의 자유도를 가지도록 이동하면서 각도가 조절되는 형태를 예를 들어 설명한다. 각도조절부는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1웜기어(320), 제1웜축(340), 제1조절나사(345), 제2웜기어(360), 제2웜축(350), 제2조절나사(355)를 포함하여 이루어질 수 있다.The
제1웜기어(320)는 내측에 개구부(322)가 형성되며 하우징(310)에 회전가능하게 장착될 수 있다. 제1웜기어(320)는 도 7에 도시된 바와 같이 외주면에 톱니(321)가 형성되고, 내주면에 원형상의 개구부(322)가 형성된 도우넛(donut) 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서 톱니(321)와 개구부(322)의 형상은 도시된 형태에 제한되지 않는다. 제1웜기어(320)의 개구부(322)에는 미러(120)가 장착될 수 있다.The
제1웜축(340)은 제1웜기어(320)의 톱니(321)와 치형 결합되는 웜(341)을 가지며 하우징(310)에 장착될 수 있다. 제1웜축(340)은 제1웜기어(320)와 치형결합되므로 제1웜축(340)이 회전하면 제1웜기어(320)를 회전시킬 수 있다. 제1웜축(340)은 제1웜기어(320)의 회전방향과 수직을 이루도록 교차되게 배치될 수 있으나, 수직을 이루지 않고 적절한 각도로 배치될 수도 있다. 제1웜축(340)은 Z축을 중심으로 X-Y 평면을 따라 시계방향이나 반시계방향으로 움직일 수 있다.The
제1웜축(340)이 회전함에 따라 제1웜기어(320)는 X-Z 평면 상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 제1웜기어(320)가 X-Z 평면 상에서 회전할 수 있기 때문에 제1웜기어(320)의 개구부에 장착되는 미러(120)는 X-Z 평면 상에서 회전할 수 있는 제1자유도를 가질 수 있다.As the
제1웜축(340)과 제1웜기어(320)의 기어비를 조절하면 제1웜기어(320)를 미세하게 움직일 수 있으므로 미러(120)는 X-Z 평면 상에서 정밀하게 위치가 제어될 수 있다.If the gear ratio between the
제1조절나사(345)는 하우징(310)에 노출된 제1웜축(340)의 일단에 결합될 수 있다. 사용자가 하우징(310)의 외부로 노출된 제1조절나사(345)를 회전시킴에 따라 제1웜축(340)에 치형결합된 제1웜기어(320)를 회동시킬 수 있다.The
제2웜기어(360)는 미러(120)를 회동가능하게 지지하며 제1웜기어(320)의 개구부(322)에 장착될 수 있다. 제2웜기어(360)의 일측은 외주면에 톱니(미도시)가 형성된 바(bar) 형상을 가질 수 있으며 타측은 미러(120)를 감싸면서 회전지지할 수 있도록 지지대(380) 및 회전축(370)으로 이루어질 수 있다. 제2웜기어(360)는 제1웜기어(320)의 개구부에 Z축 방향을 따라 수직으로 길게 배치될 수 있고, Z축에서 소정 각도로 경사지게 배치될 수도 있다. The
제2웜축(350)은 제2웜기어(360)와 치형 결합되도록 제1웜기어(320)에 장착될 수 있다. 제2웜축(350)은 제2웜기어(360)의 회전방향과 수직을 이루도록 교차되게 배치될 수 있다. 예를 들어 제2웜축(350)은 도 5에 도시된 바와 같이 Y축을 중심으로 회전할 수 있도록 Y축에 길게 배치될 수 있다. 제2웜축(350)의 일단부는 제2웜기어(360)와 치형결합되고 타단부는 제1웜기어(320)의 전면으로 노출될 수 있다.The
제2조절나사(355)는 제2웜축(350)에 결합될 수 있다. 사용자가 제1웜기어(320)의 외부로 노출된 제2조절나사(355)를 회전시킴에 따라 제2웜축(350)에 치형결합된 제2웜기어(360)를 회동시킬 수 있다. 따라서 제2웜기어(360)는 Z축을 중심으로 X-Y 평면상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다.The
제2웜기어(360)가 X-Y 평면 상에서 회전할 수 있기 때문에 제1웜기어(320)의 개구부에 장착되면서 제2웜기어(360)에 연결된 미러(120)는 X-Y 평면 상에서도 회전할 수 있는 제2자유도를 가질 수 있다. 제2웜축(350)과 제2웜기어(360)의 기어비를 조절하면 제2웜기어(360)를 미세하게 움직일 수 있으므로 미러(120)는 X-Y 평면 상에서도 정밀하게 위치가 제어될 수 있다.Since the
따라서 도 6에 도시된 바와 같이 미러(120)는 X-Z평면상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 움직이면서 기울기가 조절될 수 있으며, Z축을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 움직일 수 있으므로 경사각이 조절될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 6, the tilt of the
이와 같이 본 실시예의 수평측정장치의 광학모듈은 2개의 자유도를 갖도록 미러(120)를 움직일 수 있는 각도조절부를 포함하므로 미러(120)는 경사각 뿐만 아니라 기울기가 아울러 조절될 수 있다.As such, since the optical module of the horizontal measuring apparatus of the present embodiment includes an angle adjusting unit capable of moving the
한편, 제1웜축(340)에 회전에 따라 움직이는 제1웜기어(320)는 움직인 위치가 고정되어야 조절된 미러(120)의 기울기가 보다 안정적으로 유지될 수 있을 것이다. 제1웜축(340)과 제1웜기어(320)의 사이에는 백래시(backlash)라고 불리는 간격, 틈이 존재한다.On the other hand, the
본 실시예의 수평측정장치의 광학모듈은 제1웜기어(320)와 제1웜축(340) 사이의 백래시를 조절하도록 하는 백래시조절부를 더 포함할 수 있다. 백래시조절부는 하우징(310)에 적어도 하나가 장착될 수 있다. 예를 들어 백래시조절부는 도 5에 도시된 바와 같이 제1웜기어(320)의 톱니(321)에 인접하도록 상부 영역과 하부 영역에서 하우징(310) 내부에 2개가 설치될 수 있다.The optical module of the horizontal measurement apparatus of the present embodiment may further include a backlash control unit for adjusting the backlash between the
도 8은 도 5에 도시된 백래시조절부의 일 형태를 도시한 단면도이다. 8 is a cross-sectional view illustrating one form of the backlash control unit illustrated in FIG. 5.
도 8에 도시된 바와 같이 백래시조절부(390)는 적어도 하나의 볼플런저(ball plunger)를 포함할 수 있다. 상기 볼플런저 형상의 백래시조절부(390)에는 하우징(310)에 결합되기 용이하도록 외주면에 나사산(391)이 형성될 수 있다. 상기 볼플런저 형상의 백래시조절부(390)에는 스프링(393)에 의해 탄성지지되면서 제1웜기어(320)에 톱니(321)에 선택적으로 밀착되는 볼(395)이 장착된다.As shown in FIG. 8, the
제1웜기어(320)가 회전할 경우에는 어느 하나의 톱니(321)에 밀착된 볼(395)이 스프링(393)을 압착한 상태가 되며, 제1웜기어(320)의 회전이 멈추면 스프링(393)이 탄성 복원되며 볼(395)은 다른 톱니(321)에 밀착되며 백래시를 줄이게 된다. When the
따라서 제1웜축(340)에 회전에 따라 움직이는 제1웜기어(320)는 움직인 위치가 백래시조절부(390)에 의해 고정될 수 있기 때문에 조절된 미러(120)의 기울기는 보다 안정적으로 유지될 수 있다. Therefore, since the moved position of the
이와 같은 본 실시예의 수평측정장치의 광학모듈은 적어도 하나의 자유도를 갖도록 미러를 움직일 수 있으므로 개별적으로 제1광학모듈과 제2광학모듈의 미러에 대한 경사각을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 광학모듈에 대한 교환, 수리, 조립 등이 용이해질 수 있다.Since the optical module of the horizontal measuring device of the present embodiment can move the mirror to have at least one degree of freedom, it is possible to individually adjust the inclination angle of the mirror of the first optical module and the second optical module, as well as to replace the optical module. , Repair, assembly, etc. can be facilitated.
도 9는 도 3에서 (a)반사판 각도조절부 및 (b)광원 각도조절부가 장착된 영역에 대한 요부사시도이고, 도 10은 도 9의 반사판 각도조절부의 구성을 나타낸 (a)측면도 및 (b)평면도이며, 도 11은 도 10의 이동판에 대한 정면도이고, 도 12는 도 10의 (a)의 동작을 나타낸 도면들이다.FIG. 9 is a main perspective view of an area in which the (a) reflector angle adjusting unit and (b) the light source angle adjusting unit are mounted in FIG. 3, and FIG. FIG. 11 is a front view of the moving plate of FIG. 10, and FIG. 12 is a view showing the operation of FIG.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 본체부(200)는 반사판(140, 도 2 참조)이 이동가능하게 장착되는 반사판모듈(500)과, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 본체부(200)는 광원(110)이 장착되는 광원모듈(600)을 포함할 수 있다. 여기서 반사판모듈(500)과 광원모듈(600)은 본체부(200)의 양 측면부를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 9A, the
반사판모듈(500) 및 광원모듈(600)에는 본체부(200) 내부에서 각각 반사판(140) 및 광원(110)이 적어도 하나의 자유도를 갖도록 회동가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라 반사판(140) 및 광원(110)은 각도가 조절될 수 있다. The reflecting
예를 들어 반사판모듈(500) 및 광원모듈(600) 각각은 광원(110) 및 반사판(140)이 2개의 자유도를 가지도록 각각 반사판(140) 및 광원(110)의 각도를 조절하는 반사판 각도조절부 및 광원 각도조절부를 포함하여 구성될 수 있다.For example, each of the
반사판 각도조절부와 광원 각도조절부는 유사한 구성을 가질 수 있는데 설명의 편의상 반사판 각도조절부의 구성에 대해 설명하고, 광원 각도조절부는 반사판 각도조절부와 다른 부분을 위주로 후술하기로 한다.The reflector angle adjusting unit and the light source angle adjusting unit may have a similar configuration. For convenience of description, the configuration of the reflecting plate angle adjusting unit will be described, and the light source angle adjusting unit will be described below with reference to other parts of the reflecting plate angle adjusting unit.
반사판 각도조절부는 도 10에 도시된 바와 같이 고정판(510), 이동판(520), 스프링(530, 590), 상부조절나사(560), 하부조절나사(540), 상부스토퍼(570) 및 하부스토퍼(580)를 포함하여 이루어질 수 있다.10, the fixed
고정판(510)은 본체부(200)에 고정되면서 본체부(200)의 측면을 형성할 수 있다. 예를 들어 고정판(510)은 사각형상의 플레이트로 이루어질 수 있으며, 고정판(510)의 측면에는 본체부(200)와의 나사결합을 위해 나사(501, 502)가 결합될 수 있는 나선홈(511, 512)이 형성될 수 있다.The fixing
이동판(520)은 고정판(510) 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어 이동판(520)은 사각형상의 플레이트로 이루어지며 고정판(510)의 면적보다 작은 크기를 가지면서 본체부(200)의 내부공간에 배치될 수 있다. 이동판(520)의 일측에는 반사판(140)이 장착되며, 이동판(520)의 타측은 고정판(510)에 인접될 수 있다. 반사판(140)은 도 11에 도시된 바와 같이 이동판(520)의 중앙 영역에 배치될 수 있다.The moving
스프링(530, 590)은 고정판(510)에 대해 이동판(520)을 지지하는 역할을 한다. 스프링(530, 590)은 적어도 한 개로 이루어질 수 있다. 예를 들어 스프링(530, 590)은 도 9에 도시된 바와 같이 고정판(510)과 이동판(520)의 상측 및 측면 영역에 각각 2개가 장착될 수 있다.The
스프링(530, 590)의 일측과 타측은 각각 고정판(510) 및 이동판(520)에 고정될 수 있다. 예를 들어 스프링(530, 590)은 양단부가 고정판(510) 및 이동판(520)에 용접으로 고정될 수 있다. 또는 스프링(530, 590)을 조립형태로 고정판(510) 및 이동판(520)에 장착할 수 있도록 고정판(510) 및 이동판(520)에는 통공(미도시), 연결바(미도시) 등이 형성될 수도 있다. 스프링(530, 590)은 이동판(520)을 고정판(510)에 대해 일정 거리만큼 이격시키면서 이동판(520)의 하중을 지지할 수 있다.One side and the other side of the
상부조절나사(560)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이의 상부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 이동판(520)의 상부 영역을 움직이는 역할을 한다. 상부조절나사(560)의 몸체는 고정판(510)에 형성된 나사공에 이동가능하게 삽입 장착될 수 있다. 상부조절나사(560)의 일측 단부는 이동판(520)에 고정되고, 타측 단부는 상부조절손잡이(565)와 결합될 수 있다.The
사용자가 상부조절손잡이(565)를 회전시키면 상부조절나사(560)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이에 노출된 길이가 변화하면서 이동판(520)을 움직일 수 있다.When the user rotates the
하부조절나사(540)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이의 하부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 이동판(520)의 하부 영역을 움직이는 역할을 한다. 하부조절나사(540)의 몸체는 고정판(510)에 형성된 나사공에 이동가능하게 삽입 장착될 수 있다. 하부조절나사(540)의 일측 단부는 이동판(520)에 고정되고, 타측 단부는 하부조절손잡이(545)와 결합될 수 있다.The
사용자가 하부조절손잡이(545)를 회전시키면 하부조절나사(540)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이에 노출된 길이가 변화하면서 이동판(520)을 움직일 수 있다.When the user rotates the
상부스토퍼는 이동판(520)과 고정판(510)의 사이의 상부 타측 가장자리에 장착되며 이동판(520)과 고정판(510)의 이격거리를 조절할 수 있다. 예를 들어 상부스토퍼(570)는 구슬형상으로 이루어질 수 있으며, 상부스토퍼(570)의 일측은 이동판(520)에 고정되고 타측은 고정판(510)에 접촉되거나 이격될 수 있다.The upper stopper may be mounted on the other upper edge between the
하부스토퍼(580)는 이동판(520)과 고정판(510)의 사이의 하부 타측 가장자리에 장착되며 이동판(520)과 고정판(510)의 이격거리를 조절할 수 있다. 예를 들어 하부스토퍼(580)도 구슬형상으로 이루어질 수 있으며, 하부스토퍼(580)의 일측은 이동판(520)에 고정되고 타측은 고정판(510)에 접촉되거나 이격될 수 있다.The
이와 같은 구성을 갖는 반사판 각도조절부는 도 12에 도시된 바와 같이 동작할 수 있다.The reflection plate angle adjusting unit having such a configuration may operate as shown in FIG. 12.
예를 들어, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 하부조절나사(540)가 우측 화살표방향처럼 이동하도록 하부조절손잡이(545)를 회전시키면, 하부조절나사(540)는 일측에 고정된 이동판(520)을 고정판(510) 측으로 움직일 수 있다. 이때, 스프링(530, 590)은 압축될 수 있으며, 이동판(520)의 일측에 고정된 하부스토퍼(580)는 고정판(510)에서 이격될 수 있다. For example, when the
반대로 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 하부조절나사(540)가 좌측 화살표방향처럼 이동하도록 하부조절손잡이(545)를 회전시키면, 하부조절나사(540)는 일측에 고정된 이동판(520)을 고정판(510)에서 멀어지도록 움직일 수 있다. 이때, 스프링(530, 590)은 인장될 수 있으며, 이동판(520)의 일측에 고정된 하부스토퍼(580)는 타측이 고정판(510)에 대해 이동판(520)이 회동하도록 회동축심을 형성할 수 있다. On the contrary, when the
이와 같이 하부조절나사(540)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이에서의 노출된 길이가 변화하면서 이동판(520)을 X-Z 평면상에서 회동하도록 움직일 수 있다. 따라서 이동판(520)은 하부조절나사(540)에 의해 1개의 자유도를 갖도록 움직이므로 반사판(140)의 설치각도는 조절될 수 있다.As such, the
마찬가지 원리로 동작을 자세히 도시하지는 않았지만 도 10의 (b)에 도시된 도면을 참조하면 상부조절나사(560)는 이동판(520)과 고정판(510) 사이에서의 노출된 길이가 변화하면서 이동판(520)을 X-Y 평면상에서 회동하도록 움직일 수 있음을 알 수 있다. 따라서 이동판(520)은 상부조절나사(560)에 의해서도 1개의 자유도를 갖도록 움직이므로 반사판(140)은 2개의 자유도를 가지면서 설치각도가 조절될 수 있다.Although the operation is not shown in detail in the same principle, referring to the drawing shown in FIG. 10B, the
한편, 광원 각도조절부는 전술한 반사판 각도조절부와 유사한 구성을 가질 수 있다. 즉, 광원 각도조절부는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 고정판(610), 이동판(620), 스프링(630, 690), 상부조절나사(660), 하부조절나사(640), 상부스토퍼(670) 및 하부스토퍼(680)를 포함하여 이루어질 수 있다.On the other hand, the light source angle adjusting unit may have a configuration similar to the above-described reflector angle adjusting unit. That is, as shown in (b) of FIG. 9, the light source angle adjusting unit includes a fixed
고정판(610)은 본체부(200)에 고정되며 일측에 관통공(611)이 형성될 수 있다. 광원(110)의 일측은 관통공(611)을 통해 고정판(510)의 외측으로 노출될 수 있다. 관통공(611)은 광원(110)의 형상에 따라 적절한 형상을 가질 수 있는데, 광원(110)이 움직임에 따라 광원(110)과 접촉되지 않는 크기의 구멍 면적을 가질 수 있다. 이동판(620)에는 광원(110)이 설치되는데, 광원(110)은 이동판(620)과 함께 움직일 수 있다.The fixing
광원 각도조절부는 전술한 반사판 각도조절부와 같이 상부조절나사(660) 및 하부조절나사(640)에 의해 이동판(620)을 X-Z 평면 및 X-Y상에서 회동하도록 움직일 수 있다. 따라서 이동판(620)은 상부조절나사(660) 및 하부조절나사(640)에 의해서 2개의 자유도를 갖도록 움직이므로 광원(110)은 2개의 자유도를 가지면서 설치각도가 조절될 수 있다.The light source angle adjusting unit may move the moving
이와 같은 본 실시예의 수평측정장치의 반사판모듈 및 광원모듈은 적어도 하나의 자유도를 갖도록 각각 반사판 및 광원에 대한 경사각을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 본체부로부터 착탈가능하므로 반사판 및 광원에 대한 교환, 수리, 조립 등이 용이해질 수 있다.The reflection plate module and the light source module of the horizontal measuring device of the present embodiment can not only adjust the inclination angle with respect to the reflection plate and the light source so as to have at least one degree of freedom, but also can be detached from the main body, thereby replacing, repairing, and assembling the reflection plate and the light source. Etc. can be facilitated.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
예를 들어 전술한 실시예에서는 각도가 조절되는 2개의 미러가 장착된 수평측정장치에 대해서 설명하였으나 각도가 조절되는 미러가 1개 또는 3개 이상이 장착된 수평측정장치에 본 발명이 적용될 수도 있을 것이다.For example, in the above-described embodiment, the horizontal measuring apparatus equipped with two mirrors whose angles are adjusted, but the present invention may be applied to the horizontal measuring apparatus equipped with one or three or more mirrors whose angles are adjusted. will be.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
100 : 수평측정장치 110 : 광원 120, 130 : 미러
140 : 반사판 150 : 수광부 160 : 피반사체
170 : 광정보 연산부 200 : 본체부 201, 203 : 관통공
202, 204 : 장공 300, 400 : 광학모듈 340, 440 : 제1웜축
350, 450 : 제2웜축 310 : 하우징 320 : 제1웜기어
321 : 톱니 322 : 개구부 360 : 제2웜기어
380 : 지지대 390 : 백래시조절부 391 : 본체
393 : 스프링 395 : 볼 500 : 반사판 각도조절부
600 : 광원 각도조절부 510, 610 : 고정판 520, 620 : 이동판
530, 590, 630, 690 : 스프링 560, 660 : 상부조절나사
565, 665 : 상부조절손잡이 540, 640 : 하부조절나사
545, 645 : 하부조절손잡이 570, 670 : 상부스토퍼
580, 680 : 하부스토퍼100: horizontal measuring device 110:
140: reflector 150: light receiving unit 160: the reflector
170: optical information calculating unit 200:
202, 204:
350, 450: second worm shaft 310: housing 320: first worm gear
321: tooth 322: opening 360: second worm gear
380: support 390: backlash control unit 391: main body
393: spring 395: ball 500: reflector angle adjuster
600: light source
530, 590, 630, 690:
565, 665:
545, 645:
580, 680: lower stopper
Claims (18)
상기 본체부에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 투과시키고 상기 반사판으로부터 반사된 광을 수집하여 수광부로 반사하도록 각도가 조절되는 제1미러가 장착된 제1광학모듈; 및
상기 제1광학모듈에 인접하도록 상기 본체부에 착탈가능하게 장착되며, 상기 제1광학모듈을 투과한 광을 피반사체로 반사시키고 상기 피반사체로부터 반사된 광을 수집하여 제1광학모듈로 반사하도록 각도가 조절되는 제2미러가 장착된 제2광학모듈;
을 포함하는, 수평측정장치.A main body unit on which an angle light source for adjusting the angle and a reflector plate disposed to be spaced apart from the light source at a predetermined distance are mounted;
A first optical module detachably mounted to the main body, the first optical module having a first mirror adapted to transmit light emitted from the light source and collect light reflected from the reflecting plate and reflect the light to the light receiving unit; And
It is detachably mounted to the main body to be adjacent to the first optical module, and reflects the light transmitted through the first optical module to the reflector to collect the light reflected from the reflector to reflect to the first optical module. A second optical module mounted with a second mirror whose angle is adjusted;
Comprising a level measuring device.
상기 제1광학모듈은 2개의 자유도를 갖도록 상기 제1미러의 각도를 조절하는 제1미러 각도조절부를 더 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 1,
The first optical module further comprises a first mirror angle adjusting unit for adjusting the angle of the first mirror to have two degrees of freedom.
상기 제1 광학모듈은 하우징을 구비하고,
상기 제1미러 각도조절부는,
내측에 개구부가 형성되며 상기 하우징에 회전가능하게 장착되는 제1웜기어;
상기 제1웜기어와 치형 결합되도록 상기 하우징에 장착되며, 상기 제1웜기어를 회전시킬 수 있는 제1웜축;
상기 제1미러를 회동가능하게 지지하며 상기 제1웜기어의 상기 개구부에 장착되는 제2웜기어; 및
상기 제2웜기어와 치형 결합되도록 상기 제1웜기어에 장착되며, 상기 제2웜기어를 회전시킬 수 있는 제2웜축;을 포함하는, 수평측정장치.3. The method of claim 2,
The first optical module has a housing,
The first mirror angle adjusting unit,
An opening formed in an inner side of the first worm gear rotatably mounted to the housing;
A first worm shaft mounted on the housing so as to be tooth-connected with the first worm gear and capable of rotating the first worm gear;
A second worm gear rotatably supporting the first mirror and mounted to the opening of the first worm gear; And
And a second worm shaft mounted on the first worm gear to be tooth-coupled with the second worm gear and capable of rotating the second worm gear.
상기 제1웜축은 상기 제1웜기어의 회전방향과 교차하도록 배치되는, 수평측정장치.The method of claim 3,
And the first worm shaft is disposed to intersect the rotation direction of the first worm gear.
상기 제2웜축은 상기 제2웜기어의 회전방향과 교차하도록 배치되는, 수평측정장치.The method of claim 3,
And the second worm shaft is disposed to intersect the direction of rotation of the second worm gear.
상기 제1미러 각도조절부는, 상기 제1웜기어와 상기 제1웜축 사이의 백래시를 조절하는 백래시조절부를 더 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 3,
The first mirror angle adjustment unit, the horizontal measuring device further comprises a backlash control unit for adjusting the backlash between the first worm gear and the first worm shaft.
상기 백래시조절부는 상기 하우징에 설치되는 적어도 하나의 볼플런저를 포함하는, 수평측정장치.The method according to claim 6,
The backlash control unit includes a horizontal measuring device including at least one ball plunger installed in the housing.
상기 제2광학모듈은 2개의 자유도를 갖도록 상기 제2미러의 각도를 조절하는 제2미러 각도조절부를 더 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 1,
The second optical module further comprises a second mirror angle adjusting unit for adjusting the angle of the second mirror to have two degrees of freedom.
상기 반사판이 2개의 자유도를 가지도록, 상기 반사판의 각도를 조절하는 반사판 각도조절부;를 더 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 1,
And a reflector angle adjuster for adjusting an angle of the reflector so that the reflector has two degrees of freedom.
상기 반사판 각도조절부는,
상기 본체부에 고정되는 고정판;
상기 고정판 내측에 배치되며 상기 반사판이 장착되는 이동판;
상기 고정판에 대해 상기 이동판을 지지하는 스프링;
상기 이동판과 상기 고정판 사이의 상부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 상부조절나사; 및
상기 이동판과 상기 고정판 사이의 하부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 하부조절나사;
를 포함하는, 수평측정장치.10. The method of claim 9,
The reflector angle adjustment unit,
A fixed plate fixed to the main body;
A moving plate disposed inside the fixing plate and mounted with the reflection plate;
A spring supporting the movable plate with respect to the fixed plate;
An upper adjustment screw movably mounted at an upper edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate; And
A lower adjustment screw movably mounted at a lower edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate;
Containing, level measuring device.
상기 반사판 각도조절부는,
상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 상부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 상부스토퍼; 및
상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 하부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 하부스토퍼;
를 더 포함하는, 수평측정장치.11. The method of claim 10,
The reflector angle adjustment unit,
An upper stopper mounted on the other edge of the upper side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate; And
A lower stopper mounted at the lower edge of the lower side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate;
It further comprises a level measuring device.
상기 광원이 2개의 자유도를 가지도록 상기 광원의 각도를 조절하는 광원 각도조절부;를 더 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 1,
And a light source angle adjusting unit for adjusting an angle of the light source so that the light source has two degrees of freedom.
상기 광원 각도조절부는,
상기 본체부에 고정되며 일측에 관통공이 형성된 고정판;
상기 광원의 일측이 상기 관통공을 통해 상기 고정판으로 노출되도록 상기 고정판 내측에 배치되는 이동판;
상기 고정판에 대해 상기 이동판을 지지하는 스프링;
상기 이동판과 상기 고정판 사이의 상부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 상부조절나사; 및
상기 이동판과 상기 고정판 사이의 하부 가장자리에 이동가능하게 장착되며, 상기 이동판을 움직이는 하부조절나사;
를 포함하는, 수평측정장치.The method of claim 12,
The light source angle adjusting unit,
A fixing plate fixed to the main body and having a through hole formed at one side thereof;
A movable plate disposed inside the fixed plate such that one side of the light source is exposed to the fixed plate through the through hole;
A spring supporting the movable plate with respect to the fixed plate;
An upper adjustment screw movably mounted at an upper edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate; And
A lower adjustment screw movably mounted at a lower edge between the movable plate and the fixed plate and moving the movable plate;
Containing, level measuring device.
상기 광원 각도조절부는,
상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 상부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 상부스토퍼; 및
상기 이동판과 상기 고정판의 사이의 상기 하부 타측 가장자리에 장착되며 상기 이동판과 상기 고정판의 이격거리를 조절하는 하부스토퍼;
를 더 포함하는, 수평측정장치.14. The method of claim 13,
The light source angle adjusting unit,
An upper stopper mounted on the other edge of the upper side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate; And
A lower stopper mounted at the lower edge of the lower side between the movable plate and the fixed plate to adjust a separation distance between the movable plate and the fixed plate;
It further comprises a level measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110049620A KR101370813B1 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110049620A KR101370813B1 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120131447A KR20120131447A (en) | 2012-12-05 |
KR101370813B1 true KR101370813B1 (en) | 2014-03-10 |
Family
ID=47515263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110049620A KR101370813B1 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101370813B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09318330A (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Sony Corp | Method and instrument for inspection of fine pattern |
JPH11281319A (en) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Position setting apparatus of optical element and position setting method of optical element |
JP2007055571A (en) * | 2005-07-28 | 2007-03-08 | Fuji Kiko Co Ltd | Lock mechanism for steering ratio varying device |
KR20110029331A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 3d laser range finder sensor |
-
2011
- 2011-05-25 KR KR1020110049620A patent/KR101370813B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09318330A (en) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Sony Corp | Method and instrument for inspection of fine pattern |
JPH11281319A (en) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Position setting apparatus of optical element and position setting method of optical element |
JP2007055571A (en) * | 2005-07-28 | 2007-03-08 | Fuji Kiko Co Ltd | Lock mechanism for steering ratio varying device |
KR20110029331A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | 엘지이노텍 주식회사 | 3d laser range finder sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120131447A (en) | 2012-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9103678B2 (en) | Attachment device and total station | |
US6982410B2 (en) | Photoelectric sensor with deflection angle adjustment arrangement | |
JP4398702B2 (en) | projector | |
KR101415144B1 (en) | Remote optical axis alignment apparatus and method for aligning of optical axis using of the same | |
JP2008145160A (en) | Optical displacement sensor and its adjusting method | |
US7237342B2 (en) | Optical axis adjusting device for use in a laser ruler | |
KR20200109360A (en) | Projection of structured light for mirror surfaces | |
CN100360894C (en) | Laser interferometer for repeatable mounting on the wall of a vacuum chamber | |
US6688009B2 (en) | Laser survey instrument | |
US7043335B2 (en) | Mapping device | |
EP3026393B1 (en) | Tilt detecting device and rotary laser apparatus | |
WO2017168500A1 (en) | Optical device | |
KR101370813B1 (en) | Optical Module, Reflector Module, Light Module, and Apparatus for detecting level Comprising the Same | |
JP2019190958A (en) | Light irradiation device and laser radar device | |
KR101963760B1 (en) | Method for adjusting a position of prism lens | |
JP2007263587A (en) | Probe and device for measuring absorbance | |
CN115917247A (en) | Inclination measuring device and inclination measuring method | |
JP4824212B2 (en) | Laser irradiation device | |
JP2008139190A (en) | Size measuring device of coil spring | |
JP6670355B2 (en) | Tilt detecting device and rotating laser device | |
JP4473002B2 (en) | Optical characteristic measuring method for lens and lens meter | |
JP6967270B2 (en) | Target device for measurement | |
JP2021167826A (en) | Optical device | |
TW202300880A (en) | Apparatus and method for detecting stray light | |
WO2007018191A1 (en) | Horizontal sensor and laser marker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170224 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180222 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190226 Year of fee payment: 6 |