KR20000011448A - 투명재료의두께를측정하기위한방법및장치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (13)
- 굴절률(n)을 가지는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법에 있어서,상기 투명 재료에 변조된 광주파수를 가지는 광빔이 초점 형성되고, 상기 투명 재료의 각 면에 의하여 반사된 2개의 광빔 또는 광선이 수신되며, 상기 두 광선 사이의 간섭이 발생되고 또 상기 간섭 신호의 변조 주기당 진동수가 결정되며 또 상기 두 빔 사이의 경로차(δ)와 상기 투명 재료의 상기 두께(e)가 추론되는데,상기 간섭 신호의 위상 이동(Δφ)이 또한 결정되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 변조된 광주파수를 가지는 상기 광빔은 분포된 브래그 반사경(DBR: Distributed Bragg Reflector)을 가지는 레이저 다이오드에 의하여 방출되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 투명 재료의 상기 면들에 의하여 반사된 상기 광빔들은 거울 반사(specular reflection)에 의하여 반사되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 초점 형성된 광빔은 상기 투명 재료의 상기 면들에 도달하기 이전에 수렴되어 그 결과 상기 광빔이 도달하는 상기 투명 재료의 상기 면들에서는 발산하는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 방법에 있어서, 상기 두께 측정은,· 필요시 상기 신호를 디지털화하는 단계와,· 상기 변조의 세기에 대한 상기 간섭 신호의 비를 구하는 단계와,· 상기 비를 대역 통과 필터링하는 단계와,· 시간(k)에서 상기 측정을 위하여 상기 결과 신호의 극값(extrema)을 결정하는 단계와,· 2개의 연속하는 측정치(k 및 k+1)에 대응하는 극값 사이의 시간을 결정하는 단계와,·다음의 수식 즉- 여기서 mj k는 상기 측정(k)을 위한 분한 신호의 상기 극값의 위치를 나타내고, g는 사용되는 상기 레이저 다이오드에 따른 공지된 특성이다 - 를 가지고 최소 자승법을 계산하는 단계와,·상기 두께를 아래의 수식 즉에 의하여 계산하는 단계에 의하여 구해지는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 플롯트 유리 스트립(a strip of float glass)의 국부 두께 변동의 정밀한 측정에 적용되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 국부 두께 변동의 상기 측정을 기초로 하여 상기 플롯트 유리의 디옵트 결함의 측정에 적용되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 국부 두께 변동은 검출기 상에 다음의 단계, 즉· 필요시 상기 신호를 디지털화하는 단계와,· 상기 변조의 세기에 대한 상기 간섭 신호의 비를 구하는 단계와.· 상기 비를 대역 통과 필터링하는 단계와,· 시간(k)에서 상기 측정을 위해 상기 결과 신호의 극값을 결정하는 단계와,· 2개의 연속하는 측정치(k 및 k+1)에 상기 대응하는 극값 사이의 시간을 결정하는 단계와,· 상기 대응하는 주기에 대한 이전 시간의 비를 계산하고 위상 이동을 구하기 위하여 상기 비에 2π를 곱하는 단계와,· 상기 두께 변동을 수식 즉- λ0는 변조하지 않은 레이저 다이오드의 파장이고, Δφ는 위상 이동이고, n은 굴절률이다 - 에 의하여 계산하는 단계에 의하여, 상기 간섭 신호를 수신함으로써 구해지는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 얇은 투명 재료의 두께, 바람직하게는 0.2㎜보다 더 큰 두께의 측정에 적용되는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 방법.
- 제 5항에 따른 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 특히, DBR 레이저 다이오드를 가지는, 광원과, 상기 샘플의 상기 면들 상으로 광빔을 향하게 하는 렌즈와, 상기 면들에 의하여 재방출된 상기 빔들의 간섭 신호를 수신하기 위한 수단들과, 및· 상기 신호들을 디지털화하고,· 상기 간섭 신호와 상기 세기 변조의 비를 구하고,· 상기 디지털화된 비를 대역 통과 필터링하고,· 시간(k)에서 상기 측정을 위한 결과 신호의 극값을 결정하고,· 2개의 연속하는 측정치(k 및 k+1)에 대응하는 극값 사이의 시간을 결정하고,· 다음의 수식 즉으로 최소 자승법을 계산하며,· 아래의 수식 즉에 의하여 순차적으로 상기 두께를 계산하는 컴퓨터를 특히 구비하는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 장치.
- 제 8항에 따른 상기 방법을 시행하는 장치에 있어서, 특히 DBR 레이저 다이오드를 가지는 광원, 상기 샘플의 상기 면들 상으로 광빔을 향하게 하는 렌즈, 상기 면들에 의하여 재방출된 상기 빔들의 간섭 신호를 수신하기 위한 수단, 및· 상기 신호를 디지털화하고,· 상기 간섭 신호와 상기 세기 변조의 비를 구하고,· 상기 디지털화된 비를 대역 통과 필터링하고,· 시간(k)에서 상기 측정을 위해 상기 결과 신호의 극값을 결정하고,· 2개의 연속하는 측정치(k 및 k+1)에 대응하는 극값 사이의 시간을 결정하고,· 상기 대응하는 주기에 대한 이전 시간의 비를 구하며 위상 이동을 얻기 위하여 상기 비에 2π를 곱하며,· 아래의 수식 즉에 의하여 순차적으로 상기 두께 변동을 계산하는 컴퓨터를 구비하는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 장치.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 레이저 다이오드에 의하여 방출된 상기 광 및/또는 상기 투명 물체의 상기 면들에 의하여 반사된 상기 광을 전송하기 위한 광섬유 도파관을 구비하는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 장치.
- 제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 수신 수단으로서 애벌란시 광다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 투명 재료의 두께(e)를 측정하기 위한 장치.
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