KR101765831B1 - 간섭계 자동 검사장치 - Google Patents

Abstract

간섭계를 이용하여 복수개의 광섬유 커넥터의 표면을 동시에 검사를 진행할 수 있는 간섭계 자동 검사장치가 개시된다. 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치는 광섬유 커넥터의 표면과 광손실을 검사하기 위한 광섬유 커넥터 검사장치로서, 상기 광섬유 커넥터가 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그; 상기 광섬유 커넥터의 전방에 설치되어 상기 광섬유 커넥터로부터 수신되는 신호를 매개로 상기 지그의 광섬유 커넥터 표면 상태와 광손실을 검사하는 간섭계; 상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 커넥터의 광손실과 표면 검사를 진행하는 마이크로프로세서; 상기 간섭계를 삼축방향으로 이동시키는 제1이송부; 상기 제1이송부가 장착되고 수평면에 대하여 기울어진 저면패널; 상기 저면패널에 대하여 수직으로 세워져 고정되고 상기 지그가 장착되는 지그 안착부를 구비한 수직패널;을 포함한다.

Description

간섭계 자동 검사장치 {interferometer apparatus for auto-measuring optical fiber connector}

본 발명은 간섭계를 이용하여 복수개의 광섬유 커넥터의 표면을 동시에 검사할 수 있는 간섭계 자동 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광섬유 커넥터는 사실상 모든 광섬유 통신 시스템의 필수 부품이다. 예를 들면, 광섬유 커넥터는 단편의 섬유를 긴 길이로 연결하거나, 송수신기, 검출기 및 중계기와 같은 능동형 장치에 섬유를 접속시키거나, 또는 스위치 및 감쇠기와 같은 수동형 장치에 섬유를 접속시키기 위해 사용될 수 있다. 광섬유 커넥터의 주기능은 섬유들 중 하나의 섬유 코어가 다른 섬유 코너와 축방향으로 정렬되도록 2개의 광섬유의 단부를 유지 관리하는 것으로, 이에 의해 하나의 섬유로부터의 모든 빛이 다른 섬유에 가능한 효율적으로 전달된다. 이는 광섬유의 광 전달 영역(코어)이 매우 작기 때문에 특히 중요하다. 단일 모드 광섬유에서는, 코어 직경이 약 9 미크론(여기서, 1 미크론 = 1 ㅧ 10-3 mm)이다. 다중 모드 섬유에서는, 코어 직경이 62.5 내지 100 미크론보다 클 수 있으므로, 정렬이 상대적으로 중요하지 않다. 그러나, 정밀한 정렬은 광섬유를 효율적으로 상호 접속하기 위해 여전히 필요한 부분이다.

광섬유 커넥터의 다른 기능은 이의 작업 환경 하에서 접합부에 대한 보호와 기계적 안정성을 제공하는 것이다. 2개의 섬유를 결합할 시에 낮은 삽입 손실의 달성 여부는 일반적으로 섬유 단부의 정렬, 단부 사이 간극의 폭, 그리고 일단부 또는 양단부의 광표면 조건과 관계가 있다. 접합부에 대한 보호 및 안정성은 일반적으로 커넥터 설계(예, 기계적 운동의 효과 및 열팽창 차이의 최소화)와 관계가 있다. 광섬유 커넥터는 이의 중심축을 따라 설치된 유리 또는 플라스틱 섬유를 구비한 금속 또는 세라믹으로 이루어진 작은 원통부를 통상적으로 포함한다. 이런 원통부는 통상적으로 페룰(ferrule)이라고 불린다. 페룰 둘레의 지지 구조물과, 이런 페룰을 대향 페룰로 가압하는 기구(통상적으로, 스프링)는 광학 커넥터의 작동 섹션을 포함한다.

이러한 광섬유 커넥터는 FTTH, FTTX, 그리고 기지국 등 통신망 구축에 상당히 많은 양이 사용되고, 디스플레이, 자동차, 의료기, 인쇄기, 광고 등에서 널리 사용되고. 또 광섬유 커넥터는 검사 및 계측기, 방산용 접속단자에도 사용된다.

광섬유 커넥터는 대향하는 다른 광섬유 커넥터와 연결되는 것이기 때문에 광섬유 커넥터의 표면과 기하구조를 검사하여 통과하여야만 사용이 가능하다.

광섬유 커넥터의 표면에는 이물, 스크래치, 기포, 빛샘, 깨짐, 에폭시탈락 등에 의해 불량이 발생된다.

광섬유 커넥터의 기하구조로는 곡률(Radius of Curvature), 각도, 섬유 높이, 정점 오프셋(Apex offset) 등을 검사한다.

이렇게 광섬유 커넥터의 끝단면(end face)을 검사하는 것은 끝단면 특성이 매우 중요하기 때문이다. 즉 이러한 광섬유 커넥터의 끝단면 특성은 광특성의 신뢰성 유지, 광손실 최소화, 연마품질유지를 위한 조건형성, 생산성 및 품질의 향상, 시간, 온도, 압력, 외부환경에 대한 수명 및 신뢰성 특성 확보에 매우 중요한 인자이기 때문이다.

그러나, 종래기술은 거의 수동으로 광섬유 커넥터 표면을 검사하는 수준이거나, 검사장비가 마련되어도 한 개씩 검사가 이루어지기 때문에 검사 효율이 극히 제한적인 문제점이 있었다.

공개특허 10-2014-0119817

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수개의 광섬유 커넥터를 지그 또는 연마 겸용의 지그에 삽입하여 한 번에 그 표면을 검사할 수 있는 간섭계 자동 검사장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 광섬유 커넥터의 표면과 광손실을 검사하기 위한 광섬유 커넥터 검사장치로서, 상기 광섬유 커넥터가 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그; 상기 광섬유 커넥터의 전방에 설치되어 상기 광섬유 커넥터로부터 수신되는 신호를 매개로 상기 지그의 광섬유 커넥터 표면 상태와 광손실을 검사하는 간섭계; 상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 커넥터의 광손실과 표면 검사를 진행하는 마이크로프로세서; 상기 간섭계를 삼축방향으로 이동시키는 제1이송부; 상기 제1이송부가 장착되고 수평면에 대하여 기울어진 저면패널; 상기 저면패널에 대하여 수직으로 세워져 고정되고 상기 지그가 장착되는 지그 안착부를 구비한 수직패널;을 포함한다.

바람직하게는, 상기 광섬유 커넥터에 광원을 제공하는 제1조명; 상기 제1조명 광원이 상기 광섬유 커넥터로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제1광손실 디텍터; 상기 제1조명 광원이 상기 광섬유 커넥터를 통과한 다음 상기 간섭계로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제2광손실 디텍터;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 간섭계는, 경통; 상기 경통 전단부에 설치되어 입사광을 확대 및 축소하는 렌즈; 상기 경통 내부에 설치되어 입사 또는 반사되는 광을 편광시키는 복수개의 빔 스플리터; 상기 경통 내부에 설치되어 입사광 또는 반사광의 진로를 변경시키는 적어도 하나 이상의 미러;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 경통 내부로 광원을 제공하는 제2조명을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1이송부는, 상기 저면패널 상부에 고정된 X축 플레이트; 상기 X축 플레이트 상면에 고정된 X축 레일; 상기 X축 플레이트 상면에 상기 X축 레일과 평행하게 설치되고 X축 구동모터에 의해 회전되는 X축 스크류; 상기 X축 플레이트에 대하여 직각으로 설치되고 상기 X축 레일의 안내에 따라 이동하며 상기 X축 스크류에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 X축 구동모터의 구동에 의해 직선 구동되고 Y축 레일을 구비한 Y축 플레이트; 상기 Y축 플레이트 상면에 상기 Y축 레일과 평행하게 설치되고 Y축 구동모터에 의해 회전되는 Y축 스크류; 상기 Y축 플레이트에 대하여 직각으로 설치되고 상기 Y축 레일의 안내에 따라 이동하며 상기 Y축 스크류에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 Y축 구동모터의 구동에 의해 직선 구동되고 Z축 레일을 구비한 Z축 플레이트; 상기 Z축 플레이트 상면에 상기 Z축 레일과 평행하게 설치되고 Z축 구동모터에 의해 회전되는 Z축 스크류; 상기 간섭계가 고정되고 상기 Z축 스크류에 나사결합되는 너트를 구비하며 상기 Z축 레일을 따라 상기 Z축 구동모터에 의해 직선 구동되는 간섭계 스테이지;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 수직패널 반대편 모서리에 상기 저면패널로부터 수직하게 세워진 포스트; 및 상기 포스트의 끝단과 상기 수직패널을 연결 고정하는 연결대;를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 지그보다 상기 간섭계의 높이가 낮도록 경사질 수 있다.

바람직하게는, 상기 저면패널은 베이스 플레이트 상부에 설치된 두 개의 경사 블록 상면에지지 고정된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 복수개의 광섬유 커넥터가 삽입되어 안착 고정되는 장착부를 구비한 지그를 제공하여 측정장비가 장착부 사이를 이동하면서 연속하여 표면검사가 이루어지기 때문에 신속하게 많은 양의 광섬유 커넥터를 검사할 수 있는 효과가 있다.

(2) 본 발명은 기울어진 상태에서 지그의 장착과 검사가 이루어지기 때문에 지그를 장착 및 탈거하기가 매우 용이하고 정확한 위치를 결정할 수 있어 정확도를 확보할 수 있는 효과를 제공한다.

(3) 본 발명은 진도방지형태의 프레임을 제공하여 간섭계 이동에 따른 진동을 신속하게 감쇠하고 검사를 진행할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 광섬유 커넥터의 코어에 이물에 따른 광손실 특성을 나타낸다.
도 2는 광섬유 커넥터의 접촉 횟수에 따른 신호 충실도를 나타낸다.
도 3은 광섬유 커넥터 표면의 대표적인 불량요소들의 사진들을 나타낸다.
도 4는 광섬유 커넥터 표면의 스크래치에 의한 광손실 변화가 그래프를 나타낸다.
도 5와 도 6은 광섬유 커넥터 표면의 정점 오프셋의 끝단의 거리에 따라 손실이 증가하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 광섬유 커넥터 끝단면의 각도에 따른 광손실 특성을 보여주는 그래프이다.
도 8은 광섬유 커넥터의 간섭계의 이미지의 일례를 보여주는 도면이다.
도 9와 도 10은 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치의 블록도로서, 도 9는 광손실율을 측정하기 위한 블록도를, 도 10은 광섬유 커넥터의 표면을 검사하기 위한 블록도를 각각 나타낸다.
도 11과 도 12는 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치의 사시도로서, 각각 전후방에서 바라본 사시도이다.
도 13은 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치의 일부 구성요소인 간섭계의 정면도이다.
도 14는 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치의 일부 구성요소인 간섭계의 평면도이다.
도 15는 본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치의 일부 구성요소인 간섭계의 좌측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

광섬유 커넥터의 코어에 이물에 따른 광손실 특성이 도 1에 도시되어 있다. 광섬유 커넥터의 피복재(cladding) 내부의 코어에 이물이 있는 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이 코어를 타고 광원이 이동하다가 이물(dirt)에 의한 후방 반사 현상이 나타나고 통과되는 광원은 손실(insertion loss)된다.

도 2를 참고하면, 광섬유 커넥터의 접촉 횟수에 따른 신호 충실도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 접촉 횟수가 증가함에 따라 이물의 증가와 깨짐이 발생되는 것을 알 수 있다.

도 3을 참고하면, 광섬유 커넥터 표면의 대표적인 불량요소들이 사진으로 도시되어 있다. 즉 왼쪽으로부터 이물(dirt), 기름(oil), 홈과 부스러기(pit and chips), 스크래치(scratch)가 도시되어 있다.

도 4를 참고하면, 스크래치에 의한 광손실 변화가 그래프로 도시되어 있다. 스크래치의 폭이 클수록 삽입손실이 비례하여 증가되는 것을 알 수 있다.

도 5와 도 6을 참고하면, 정점 오프셋의 끝단의 거리에 따라 손실이 증가하는 것을 알 수 있다. 도 6을 참고하면 광섬유가 중앙에 돌출되고 그 둘레에 페룰이 있는 단면이 도시되어 있고, 광섬유가 실제 접촉하고 있는 부분(point of contact)과 중앙의 코어가 이격되어 있기 때문에 에어 갭(air gap)이 발생되고, 이에 따라 그 에어 갭 거리가 증가함에 따라 손실이 증가함을 알 수 있다.

도 7을 참고하면, 광섬유 커넥터 끝단면의 각도에 따른 광손실 특성이 도시되어 있다. 각도가 약 4도 부근부터 증가하면 할수록 손실이 증가하는 것을 알 수 있다.

도 8을 참고하면, 광섬유 커넥터의 간섭계의 이미지가 도시되어 있다. 이러한 간섭계의 이미지를 이용하여 곡률(Radius of Curvature), 각도, 섬유 높이, 정점 오프셋(Apex offset), 높이 등의 커넥터의 기하구조를 측정할 수 있다. 도 8을 참고하면, 검은 원과 흰색 원으로 도시되는 상쇄간섭과 보강간섭이 도시되어 있고, 광섬유의 중심이 접촉 부분과 일정 거리 이격되어 있는 것을 볼 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커넥터 표면 검사장치를 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 간섭계 자동 검사장치는 광섬유 양단에 커넥터(1)가 연결된 광섬유 커넥터(1)의 표면과 광손실을 검사하기 위한 간섭계 자동 검사장치로서, 지그(2), 간섭계(20), 카메라(30), 마이크로프로세서, 제1이송부, 저면패널(120), 그리고 수직패널(130)을 포함한다.

상기 지그(2)는 상기 광섬유 커넥터(1)가 삽입 안착되는 복수개의 장착부(2a)를 구비한다. 상기 지그(2)는 도 11 내지 도 12를 참고하면, 여기서는 26개의 광섬유 커넥터(1)를 꽂을 수 있도록 26개의 장착부(2a)를 구비하도록 구성하였다. 상기 광섬유 커넥터(1)와 쌍을 이루는 반대편의 광섬유 커넥터는 도 11을 참고하면 레이저광원을 제공하는 광원 캐비닛(10)에 장착된다. 물론 26의 커넥터를 꽂을 수 있도록 포트(10a)들이 구비되고, 내부에는 2개 이상의 광원을 제공할 수 있도록 구성되어 있으며, 전원 제어를 위한 스위치(10b)도 구비되어 있다.

상기 지그(2)의 장착부(2a)는 상기 광섬유 커넥터(1)가 삽입되어 안착될 수 있도록 상기 커넥터(1)와 결합되어 고정되는 구조를 가지고 있게 된다. 이러한 장착부의 구조는 상기 광섬유 커넥터(1)가 삽입되는 일반 장비와 동일한 구조를 가질 수 있다.

상기 지그(2)는 복수개의 상기 광섬유 커넥터(1)가 수직면 상에 좌우상하로 또는 방사형으로 배열될 수 있도록 장착부(2a)가 구비되어 있다. 따라서 상기 간섭계(20)가 상기 지그(2)와 일정거리에 위치하게 되면 전후방향을 배제하고 상하좌우로만 이동하면서 각각의 광섬유 커넥터(1)의 표면을 검사를 할 수 있게 된다. 이러한 구성에 의해 더욱 신속하게 이동과 검사가 이루어지게 된다.

상기 지그(2)는 연마지그를 적용할 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 지그(2)는 연마지그이다. 즉 연마지그(2)에 상기 광섬유 커넥터(1)들을 장착한 상태에서 연마장치에 의해 연마작업을 진행한 다음, 연마장치에서 상기 광섬유 커넥터(1)들이 장착된 상태에서 분리하여 상기 수직패널(130)의 안착부(130a)에 안착하고 표면검사를 진행한다. 물론 연마지그(2) 외의 다른 지그를 적용할 수 있음은 물론이다. 이렇게 새로운 지그에 장착을 하지 않고 연마지그를 바로 장착함으로써 작업 효율성을 극대화시킬 수 있다.

상기 간섭계(20)는, 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 커넥터(1)의 전방에 설치되어 상기 광섬유 커넥터(1)로부터 수신되는 신호를 매개로 광섬유 커넥터(1)의 표면 상태와 광손실을 검사하는 구성요소로서, 경통(21), 렌즈(24), 복수개의 빔 스플리터(22,25), 미러(23,27)를 포함한다.

상기 경통(41)은 원통형으로 이루어지고 내부에 상술한 다른 부품들이 장착되는 케이스와 같은 역할을 수행하고 경통(41)은 다수개로 나뉘어져 그 길이를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 렌즈(24)는 상기 경통 전단부에 설치되어 광원을 확대 및 축소하는 구성요소이다.

상기 빔 스플리터(22,25)는 상기 경통(41) 내부에 설치되어 입사 또는 반사되는 광을 편광시키는 역할을 수행한다. 상기 빔 스플리터(22,25)의 개수와 설치되는 각도는 여러 가지 상황에 맞추어 설계를 변경할 수 있다.

상기 미러(23,27)는 상기 경통(41) 내부에 설치되어 입사광 또는 반사광의 진로를 변경시키는 구성요소로서, 적어도 하나 이상이 설치된다.

이때, 상기 미러(27)는 상기 광섬유 커넥터(1)를 통과하여 입사하는 입사광을 상기 제2광손실 디텍터로 반사하는 역할을 수행하고, 또 다른 미러(23)는 상기 경통(41) 내부로 입사되는 광원을 상기 광섬유 커넥터(1)로 반사하여 표면을 검사하는데 사용하게 된다.

상기 간섭계(20)는, 도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 간섭계(20)가 각각의 삼축방향으로 이동할 수 있도록 상기 간섭계(20)가 안착되어 고정되는 제1이송부에 지지되도록 설치되어 있다.

상기 카메라(30)는 상기 간섭계(20)에 고정 설치되어 상기 간섭계(20)로부터 전달되는 이미지를 획득하는 구성요소이다.

상기 카메라(30)는 상기 광섬유 커넥터(1)의 표면을 검사하기 위한 이미지를 획득하여 이를 상기 마이크로프로세서에 송신한다. 즉, 상기 카메라(30)는 예를 들면, 도 8과 같은 이미지를 획득하여 상기 마이크로프로세서에 제공하게 된다.

상기 카메라(30)는 상기 간섭계(20) 후방에 고정 설치되어 있기 때문에 간섭계 스테이지(40)가 이동함에 따라 함께 이동하게 된다.

상기 마이크로프로세서는 상기 카메라(30)에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 커넥터(1)의 광손실과 표면 검사를 진행하는 구성요소로서, 통상 사용되는 컴퓨터를 적용할 수 있다.

상기 마이크로프로세서는 프로그램에 따라 여기서 언급하지 아니한 다른 제어도 가능함은 물론이다.

본 발명에 의한 검사장치는 광손실을 검사할 수 있도록 제1조명(11), 제1광손실 디텍터(13), 제2광손실 디텍터(13a)를 더 포함한다.

상기 제1조명(11)은 상기 광섬유 커넥터(1)에 광원을 제공하고, 상기 제1광손실 디텍터(13)는 상기 제1조명(11) 광원이 상기 광섬유 커넥터(1)로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하게 된다.

상기 제2광손실 디텍터(13a)는 상기 제1조명(11) 광원이 상기 광섬유 커넥터(1)를 통과한 다음 상기 간섭계(20)로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 구성요소이다.

더불어, 상기 경통(41) 내부로 광원을 제공하는 제2조명(11a)을 더 구비하여 상기 광섬유 커넥터(1)의 표면 검사에 사용하게 된다.

도 9를 참고하면, 상기 광섬유 커넥터(1)의 광손실을 측정하기 위한 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 검사하기 위한 커넥터(1)가 지그(2)의 장착부(2a)에 장착되고, 그와 연결된 커넥터(1)는 다른 커넥터와 연결되어 있다.

이러한 상태에서 제1조명(11)에서 광원을 발생시킨다. 이때 상기 제1조명(11)은 레이저 다이오드 1300nm이나 1500nm이 사용된다.

상기 제1조명(11)에서 발사된 광원은 일부는 서큘레이터(12)를 통과한 다음 커넥터가 연결된 부위에서 반사된다. 반사된 광은 제1광손실 디텍터(13)에 의해 손실률이 측정되어 상기 마이크로프로세서로 그 결과 값을 송신한다.

상기 제1조명(11)에서 발사된 광원 중 일부는 커넥터가 연결된 부위를 통과하여 광섬유를 타고 지그(2)의 장착부(2a)에 삽입된 커넥터(1)를 통하여 간섭계(20) 내부로 입사한 다음 미러(27)에 의해 반사된다. 상기 미러(27)에 의해 반사된 광은 상기 제2광손실 디텍터(13a)에 의해 손실률이 측정되어 그 값은 상기 마이크로프로세서에 송신된다.

상기 제1, 2광손실 디텍터(13,13a)에 의해 측정된 값은 상기 마이크로프로세서에 의해 신호로 수신되고 이를 바탕으로 상기 마이크로프로세서는 최종적인 광손실을 측정하여 디스플레이장치를 통하여 외부로 출력하게 된다.

도 10을 참고하면, 상기 광섬유 커넥터(1)의 ROC 등을 측정하기 위한 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제2광원(11a)(예를 들면, red LED)에서 발생된 광원은 빔 스플리터(25)에 의해 일부는 편광되어 상기 광섬유 커넥터(1)로 입사되고, 그 광원은 다시 반사되어 렌즈(24)와 필터(26), 그리고 다시 빔 스플리터(22,25)를 통과하면서 그 영상은 상기 카메라(30)에 이미지로 노출된다. 이러한 구성은 일반적인 간섭계를 원리를 이용한 것이다.

상기 카메라(30)에 의해 획득된 영상은 상기 마이크로프로세서로 송신되고, 상기 마이크로프로세서는 그 신호를 받아 미리 프로그램된 알고리즘에 따라 전술한 ROC, 각도, 정점 오프셋 등의 표면 검사 값들을 추출하고 이를 디스플레이로 출력하게 된다.

상기 제1이송부는 전술한 바와 같이 상기 간섭계(20)를 삼축방향으로 이동시키는 구성요소로서, X, Y, Z축 각각에 대하여, 패널(160,170,180), 레일(161,171,181), 스크류(163,173,183), 구동모터(162,172,182)를 구비한다. 이때 상기 Y축과 Z축 패널(170,180)에만 스크류(163,173)에 맞물리는 너트가 구비되고, Z축 스크류(183)에 맞물리는 너트는 간섭계 스테이지(40)에 구비된다.

즉 상기 제1이송부는 상기 저면패널(120) 상부에 고정된 X축 플레이트(160)와, 상기 X축 플레이트(160) 상면에 고정된 X축 레일(161)과, 상기 X축 플레이트(160) 상면에 상기 X축 레일(161)과 평행하게 설치되고 X축 구동모터(162)에 의해 회전되는 X축 스크류(163)와, 상기 X축 플레이트(160)에 대하여 직각으로 설치되고 상기 X축 레일(161)의 안내에 따라 이동하며 상기 X축 스크류(163)에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 X축 구동모터(162)의 구동에 의해 직선 구동되고 Y축 레일(171)을 구비한 Y축 플레이트(170)와, 상기 Y축 플레이트(170) 상면에 상기 Y축 레일(171)과 평행하게 설치되고 Y축 구동모터(172)에 의해 회전되는 Y축 스크류(173)와, 상기 Y축 플레이트(173)에 대하여 직각으로 설치되고 상기 Y축 레일(171)의 안내에 따라 이동하며 상기 Y축 스크류(173)에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 Y축 구동모터(173)의 구동에 의해 직선 구동되고 Z축 레일(181)을 구비한 Z축 플레이트(180)와, 상기 Z축 플레이트(180) 상면에 상기 Z축 레일(181)과 평행하게 설치되고 Z축 구동모터(182)에 의해 회전되는 Z축 스크류(183)와, 상기 간섭계(20)가 고정되고 상기 Z축 스크류(183)에 나사결합되는 너트를 구비하며 상기 Z축 레일(181)을 따라 상기 Z축 구동모터(182)에 의해 직선 구동되는 간섭계 스테이지(40)를 포함한다.

도 12를 참고하면, 상기 간섭계(20)는 상기 간섭계 스테이지(40)에 장착되어 함께 이동되고, 상기 간섭계 스테이지(40)는 상기 Z축 플레이트(180)에 장착되어 Z축 방향으로 직선구동되고, 상기 Z축 플레이트(180)는 상기 Y축 플레이트(170)에 장착되어 Y축 방향으로 직선 구동된다. 마지막으로 Y축 플레이트(170)는 상기 X축 플레이트(160)에 장착되어 X축 방향을 따라 직선 구동된다. 따라서 상기 간섭계(20)는 X, Y, Z축 삼축방향으로 이동이 가능하게 된다.

상기 저면패널(120)은 상기 제1이송부가 장착되고 수평면의 베이스 플레이트(100)에 대하여 일정각도 기울어지도록 설치되어 있다. 이때, 상기 지그(2)보다 상기 간섭계(20)의 높이가 낮도록 경사지게 설치되어 있다. 이때, 상기 저면패널(120)은 베이스 플레이트(100) 상부에 설치된 두 개의 경사 블록(110) 상면에 지지 고정된다.

상기 수직패널(130)은 상기 저면패널(120)에 대하여 수직으로 세워져 고정되고 상기 지그(2)가 장착되는 지그 안착부(130a)를 구비한다. 이때, 상기 수직패널(130) 반대편 모서리에 상기 저면패널(120)로부터 수직하게 포스트(140)가 두 개 세워지고, 상기 포스트(140)의 끝단과 상기 수직패널(130)을 연결 고정하는 연결대(150)가 설치되어 있다.

이렇게 상기 경사블록(110), 저면패널(120), 수직패널(130), 포스트(140), 그리고 연결대(150)에 의해 이루어지는 프레임은 진동방지프레임을 구성한다. 상기 포스트(140)와 연결대(150)를 추가 장착함으로써, 삼축방향으로 상기 간섭계(20)가 구동되면서 발생되는 진동은 하울링을 거쳐 안정화를 이룰 때까지 걸리는 시간이 단축되어 진동을 어느 정도 효율적으로 방지하게 된다.

또, 상기 경사블록(110)에 의해 상기 진동방지프레임이 경사진 상태로 구동이 되기 때문에 경사진 방향으로 작용하는 중력에 의해 상기 지그(2)를 안착시키고 상기 간섭계(20)를 구동하는데 있어서 더욱 용이하고 정확한 동작 제어가 이루어질 수 있도록 조력한다.

본 발명에 의한 간섭계 자동 검사장치는 상기 간섭계를 삼축방향으로 미세조정하기 위한 제2이송부를 더 구비할 수 있다.

상기 제2이송부는 상기 간섭계 스테이지(40)와 상기 Z축 플레이트(180) 사이에 삼축방향에 대하여 각각 마이크로미터 미세 조정기를 장착하여 미세 조정을 할 수 있다. 미세조정은 나사식으로 수동으로 미세조정볼트(41,42,43)를 돌림으로써 삼축에 대하여 미세조정이 이루어지도록 한다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 : 광섬유 커넥터
2 : 지그 2a : 장착부
11 : 제1조명 11a : 제2조명
12 : 서큘레이터 13 : 제1광손실 디텍터
13a : 제2광손실 디텍터 20 : 간섭계
21 : 경통 22, 25 : 빔 스플리터
23, 27 : 미러 24 : 렌즈
26 : 필터 30 : 카메라
40 : 간섭계 스테이지 100 : 베이스 플레이트
120 : 저면패널 130 : 수직패널
140 : 포스트 150 : 연결대
160, 170, 180 : X, Y, Z축 패널 161, 171, 181 : 레일
162, 172, 182 : 구동모터 163, 173, 183 : 스크류

Claims (8)

1. 광섬유 커넥터의 표면과 광손실을 검사하기 위한 간섭계 자동 검사장치로서,
   상기 광섬유 커넥터가 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그;
   상기 광섬유 커넥터의 전방에 설치되어 상기 광섬유 커넥터로부터 수신되는 신호를 매개로 상기 지그의 광섬유 커넥터 표면 상태와 광손실을 검사하는 간섭계;
   상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라;
   상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 커넥터의 광손실과 표면 검사를 진행하는 마이크로프로세서;
   상기 간섭계를 삼축방향으로 이동시키는 제1이송부;
   상기 제1이송부가 장착되고 수평면에 대하여 기울어진 저면패널;
   상기 저면패널에 대하여 수직으로 세워져 고정되고 상기 지그가 장착되는 지그 안착부를 구비한 수직패널;
   상기 수직패널 반대편 모서리에 상기 저면패널로부터 수직하게 세워진 포스트; 및
   상기 포스트의 끝단과 상기 수직패널을 연결 고정하는 연결대;
   를 포함하고,
   상기 저면패널은 베이스 플레이트 상부에 설치된 두 개의 경사 블록 상면에지지 고정되되, 상기 지그보다 상기 간섭계의 높이가 낮도록 경사지도록 고정되고,
   상기 경사블록, 저면패널, 수직패널, 포스트, 그리고 연결대에 의해 이루어지는 프레임은 진동방지프레임을 구성함으로써, 삼축방향으로 상기 간섭계가 구동되면서 발생되는 진동은 하울링을 거쳐 안정화를 이룰 때까지 걸리는 시간이 단축되는 것을 특징으로 하는 간섭계 자동 검사장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광섬유 커넥터에 광원을 제공하는 제1조명;
   상기 제1조명 광원이 상기 광섬유 커넥터로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제1광손실 디텍터;
   상기 제1조명 광원이 상기 광섬유 커넥터를 통과한 다음 상기 간섭계로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제2광손실 디텍터;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계 자동 검사장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 간섭계는,
   경통;
   상기 경통 전단부에 설치되어 입사광을 확대 및 축소하는 렌즈;
   상기 경통 내부에 설치되어 입사 또는 반사되는 광을 편광시키는 복수개의 빔 스플리터;
   상기 경통 내부에 설치되어 입사광 또는 반사광의 진로를 변경시키는 적어도 하나 이상의 미러;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계 자동 검사장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 경통 내부로 광원을 제공하는 제2조명을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계 자동 검사장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1이송부는,
   상기 저면패널 상부에 고정된 X축 플레이트;
   상기 X축 플레이트 상면에 고정된 X축 레일;
   상기 X축 플레이트 상면에 상기 X축 레일과 평행하게 설치되고 X축 구동모터에 의해 회전되는 X축 스크류;
   상기 X축 플레이트에 대하여 직각으로 설치되고 상기 X축 레일의 안내에 따라 이동하며 상기 X축 스크류에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 X축 구동모터의 구동에 의해 직선 구동되고 Y축 레일을 구비한 Y축 플레이트;
   상기 Y축 플레이트 상면에 상기 Y축 레일과 평행하게 설치되고 Y축 구동모터에 의해 회전되는 Y축 스크류;
   상기 Y축 플레이트에 대하여 직각으로 설치되고 상기 Y축 레일의 안내에 따라 이동하며 상기 Y축 스크류에 나사 결합되는 너트를 구비하여 상기 Y축 구동모터의 구동에 의해 직선 구동되고 Z축 레일을 구비한 Z축 플레이트;
   상기 Z축 플레이트 상면에 상기 Z축 레일과 평행하게 설치되고 Z축 구동모터에 의해 회전되는 Z축 스크류;
   상기 간섭계가 고정되고 상기 Z축 스크류에 나사결합되는 너트를 구비하며 상기 Z축 레일을 따라 상기 Z축 구동모터에 의해 직선 구동되는 간섭계 스테이지;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계 자동 검사장치.
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