KR20000075148A - moire image capturing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for obtaining a moire pattern are provided to simplify the structure by removing a reference grating and accordingly omit the necessity to remove images of the reference grating except the moire pattern having shape information. CONSTITUTION: An apparatus for obtaining a moire pattern includes a light source(1) mounted with a first distance from a reference surface(S) to lay an object(7) on, a projecting grating(3) disposed between the reference surface and the light source, an imaging lens(9) mounted at a position with a predetermined distance from an optical axis(A1) of a projecting optical system formed by the light source and the projecting grating for passing though light beams reflected against the object, and a light receiving part(11) disposed at one side of the imaging lens for receiving the light beams passing through the imaging lens, wherein the optical axis of the projecting system formed by the light source and the projecting grating is parallel to an optical axis(A2) of an imaging optical system formed by the imaging lens and the light receiving part and perpendicular to the reference surface, and the distance from the reference surface to the light source is equal to the distance to the imaging lens.

Description

모아레 무늬 획득장치 및 방법{moire image capturing apparatus and method}Moire image capturing apparatus and method

본 발명은 모아레 무늬 획득장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a moiré pattern acquisition apparatus and method.

일반적으로 자유곡면형태의 삼차원 형상을 측정하는 기술은 크게 두 가지가 있다. 삼차원 측정기를 사용하여 접촉식으로 곡면상의 한 점씩 측정하여 전체 곡면형상을 측정하는 방식이 오래 전부터 널리 사용되어왔다. 그러나 이러한 방식은 측정시간이 과다하게 소요되는 단점이 있어서 근래에 와서는 모아레법이라는 비접촉식으로 측정하는 광학식이 많이 사용되고 있는데, 이는 삼차원측정기를 사용하는 접촉식에 비해 측정시간이 월등히 단축되는 큰 장점을 가지고 있다.In general, there are two techniques for measuring the three-dimensional shape of the free-form surface shape. The method of measuring the entire curved shape by measuring a single point on the curved surface by using a three-dimensional measuring instrument has been widely used for a long time. However, this method has a disadvantage of excessive measurement time, and in recent years, many non-contact measuring methods, such as the moiré method, have been used. Have.

모아레법은, 측정 대상물의 3차원 형상정보를 가지는 모아레 무늬를 얻기 위하여 측정대상물에 일정한 간격의 직선줄무늬를 형성시켜야 하고, 이를 정밀하게 이송시켜야 한다. 이를 위한 종래의 방법에서는, 유리의 한쪽 표면에 크롬으로 일정한 간격의 직선줄무늬를 새겨넣은 직선유리격자를 영사광학계를 이용하여 측정 대상물에 투영하게된다. 또한, 측정 대상물에 형성된 직선줄무늬를 일정한 간격으로 이송시키기 위해 직선유리격자 이송장장치를 사용하고 있다.In the moiré method, in order to obtain a moire fringe having three-dimensional shape information of the measurement object, a straight line of uniform intervals must be formed on the measurement object, and it must be precisely transferred. In the conventional method for this purpose, the linear glass lattice in which a straight line of regular intervals is engraved in chrome on one surface of the glass is projected onto the measurement object using a projection optical system. In addition, in order to transfer the linear stripes formed on the measurement object at regular intervals, a linear glass grid transfer field device is used.

도1a에 도시한 바와 같은 직선유리격자를 측정대상물에 투영하면 도1b에 도시한 바와 같이 측정대상물에 줄무늬가 형성되는데, 이 줄무늬는 측정대상물의 높이에 따라 휘어지게 된다. 도1b에 표시된 줄무늬가 형성되어 있는 측정대상물을 원래의 도1a에 표시되어 있는 직선유리격자와 겹치면 도1c에 도시한 바와 같은 영상을 얻을 수 있다. 도1c에서 물결무늬의 형상을 볼 수 있는데, 이 무늬를 "모아레무늬"라 한다. 이 모아레무늬는 측정대상물의 높이에 따라 형성되는 등고선이기 때문에 이 모아레무늬를 해석하여 측정대상물의 형상을 측정하게 된다.When a straight glass grid as shown in Fig. 1A is projected onto the measurement object, stripes are formed on the measurement object as shown in Fig. 1B, and the stripes are bent according to the height of the measurement object. When the measurement object having the streaks shown in FIG. 1B is overlapped with the linear glass grid shown in FIG. 1A, an image as shown in FIG. 1C can be obtained. In Figure 1c, the shape of the wave pattern can be seen, which is called a "moire pattern". Since the moiré pattern is a contour line formed according to the height of the measurement object, the moire pattern is analyzed to measure the shape of the measurement object.

이러한 모아레법을 실제로 구현하기 위한 장치로서, 현재 많이 사용되고있는 위상천이 모아레법 측정기가 도2에 도시되어 있다. 도2에서 백색광원(white light source), 집광렌즈(condenser), 투영격자(projection grating) 및 투영렌즈(projection lens)는 측정물(object)에 격자를 투영하여 변형된 줄무늬를 형성시켜서 도1b와 같은 결과를 얻기 위한 부분이다. 투영격자이송장치(grating actuator)는 투영격자를 3내지 5 스텝(step)정도 등간격으로 이송시키기 위한 장치이다. 투영격자와 동일한 기준격자(reference grating), 릴레이 렌즈(relay lens)와 결상렌즈(imaging lens)는 CCD 카메라(CCD array)에 도1c과 같은 영상을 맺히게 하기 위한 부분이다.As a device for realizing such a moiré method, a phase shifting moiré meter which is widely used now is shown in FIG. 2. In FIG. 2, a white light source, a condenser, a projection grating, and a projection lens project a grating onto an object to form a deformed stripe, and thus, FIG. To get the same result. The grating actuator is a device for transferring the projection gratings at equal intervals of about 3 to 5 steps. The same reference grating, relay lens, and imaging lens that are identical to the projection grating are used to form an image as shown in FIG. 1C in a CCD camera.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 모아레 법 측정기에서 얻어진 영상(도1c)에는 측정대상물의 높이정보를 나타내는 모아레무늬와 CCD 카메라앞에 놓여 있는 기준격자(reference grating)의 무늬가 동시에 나타나게 된다.By the way, in the image (FIG. 1C) obtained by the conventional moire method measuring device configured as described above, the moire pattern indicating the height information of the measurement object and the pattern of the reference grating placed in front of the CCD camera are simultaneously displayed.

따라서, 기준격자의 영상을 제거하기 위한 별도의 수단이 필요하게 되어 구조가 복잡해지게 된다는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that a separate means for removing the image of the reference lattice is required and the structure becomes complicated.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 기준격자를 사용하지 않고도 간단히 모아레 무늬를 획득 할 수 있는 모아레 무늬 획득장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a moiré pattern acquisition apparatus and method that can simply obtain a moire pattern without using a reference grid.

도1a 내지 도1c는 종래 모아레 무늬를 얻는 과정을 나타내는 도면,1a to 1c is a view showing a process of obtaining a conventional moire pattern,

도2은 종래 모아레 법 측정기의 구조를 나타내는 개략도,2 is a schematic diagram showing the structure of a conventional moiré measuring device;

도3은 본 발명에 의한 모아레 무늬 획득장치를 나타내는 개략구성도,3 is a schematic configuration diagram showing a moire fringe obtaining apparatus according to the present invention;

도4는 본 발명에 의한 모아레 무늬 획득방법을 설명하기 위한 설명도,4 is an explanatory diagram for explaining a moire pattern acquisition method according to the present invention;

도5는 본 발명에 의한 모아레 무늬 획득장치의 실험에 사용된 장치의 실제 사진,5 is a real picture of the device used in the experiment of the moire pattern acquisition device according to the present invention,

도6a는 도5의 실험장치로 기준면에 투영된 격자무늬 영상이 CCD 카메라에 포착진 사진,6A is a photograph of a grid pattern image projected on a reference plane captured by a CCD camera by the experimental apparatus of FIG. 5;

도6b는 도5의 실험장치로 입술모양 석고상인 측정물에 투영격자가 투영된 영상을 나타내는 사진,FIG. 6B is a photograph showing an image in which a projection lattice is projected onto a measurement object having a lip-shaped gypsum shape by the experimental apparatus of FIG.

도7a는 기준평면의 각점의 위상를 나타낸 그림,7A is a diagram showing the phase of each point of the reference plane;

도7b는 측정물의 각점의 위상을 나타낸 그림,7B is a diagram showing the phase of each point of the workpiece;

도7c는 모아레 위상을 나타낸 그림이다.Figure 7c is a diagram showing the moiré phase.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 ; 광원 3 : 투영격자One ; Light source 3: projection grid

5 : 투영격자 이송수단 7 : 측정물5: projection grid feed means 7: measured object

9 : 결상렌즈 11 : 수광부9: imaging lens 11: light receiving part

A1, A2 : 광축A1, A2: optical axis

본 발명에 의한 모아레 무늬 획득장치는 측정물이 놓이는 기준면에서 제1간격만큼 이격된 위치에 설치된 광원과, 상기 기준면과 상기 광원사이에는 배설된 투영격자와, 상기 기준면에 놓이는 측정물에서 반사된 광이 통과하도록 상기 광원과 상기 투영격자가 이루는 영사광학계의 광축에서 소정거리 이격된 위치에 설치된 결상렌즈와, 상기 결상렌즈를 통과한 광을 수광되도록 상기 결상렌즈의 일측에 배설된 수광부로 이루어 지고, 상기 광원과 투영격자가 이루는 영사광학계의 광축과, 결상렌즈와 수광부가 이루는 결상광학계의 광축은 평행하게 되어 있음과 동시에 상기 기준면에 수직으로 되어 있고, 상기 기준면에서 상기 광원까지의 거리와 상기 기준면에서 상기 결상렌즈까지의 거리는 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.The moiré pattern obtaining apparatus according to the present invention includes a light source installed at a position spaced apart by a first interval from a reference plane on which a measurement object is placed, a projection grid disposed between the reference plane and the light source, and light reflected from a measurement object placed on the reference plane. And an imaging lens installed at a position spaced apart from the optical axis of the projection optical system formed by the light source and the projection grid so as to pass therethrough, and a light receiving unit disposed at one side of the imaging lens to receive the light passing through the imaging lens. The optical axis of the projection optical system formed by the light source and the projection lattice, and the optical axis of the imaging optical system formed by the imaging lens and the light receiving unit are parallel to each other and perpendicular to the reference plane, and the distance from the reference plane to the light source and at the reference plane The distance to the imaging lens is the same.

본 발명에 의한 모아레 무늬 획득방법은 기준면에 수직방향으로 광원과 투영격자가 정렬하여 이루는 영사광학계의 광축과, 상기 기준면에 수직방향으로 결상렌즈와 수광부가 정렬하여 이루는 결상광학계의 광축을 평행하게 하고, 상기 기준면에서 광원까지의 간격과 상기 기준면에서 결상렌즈 까지의 간격을 동일하게 하며, 상기 기준면에 측정물을 설치하여, 상기 광원에서 나온 광이 상기 투영격자를 통과하여 상기 측정물에서 반사된 다음, 상기 결상렌즈를 통하여 상기 수광부에 도달하게 하여 기준면 위상과 측정물 위상의 차이로부터 모아레 무늬를 획득하는 것을 특징으로 한다.The method of acquiring the moire pattern according to the present invention is to make the optical axis of the projection optical system in which the light source and the projection lattice are aligned perpendicular to the reference plane, and the optical axis of the imaging optical system formed by aligning the imaging lens and the light receiving unit in a direction perpendicular to the reference plane. And equalizing the distance from the reference plane to the light source and the distance from the reference plane to the imaging lens, and by installing a measurement object on the reference plane, the light from the light source passes through the projection grid and is reflected from the measurement object. And moiré pattern is obtained from the difference between the reference plane phase and the measurement object phase by reaching the light receiving unit through the imaging lens.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing.

도3에 도시한 바와 같이, 측정물(7)이 놓이는 기준면(S)에서 제1간격(LL)만큼 이격된 위치에는 광을 발생하는 광원(1)이 설치되어 있고, 상기 기준면(S)과 상기 광원(1)사이에는 격자무늬가 새겨진 투영격자(3)가 배설되어 있으며, 상기 기준면(S)에 놓이는 측정물(7)에서 반사된 광이 통과하도록 상기 광원(1)과 상기 투영격자(7)가 이루는 영사광학계의 광축(A1)에서 소정거리 이격된 위치에는 결상렌즈(9)가 설치되어 있고, 상기 결상렌즈(9)를 통과한 광이 수광되도록 상기 결상렌즈의 일측에는 수광부(11)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 3, a light source 1 for generating light is provided at a position spaced apart from the reference plane S on which the measurement object 7 is placed by the first interval L L , and the reference plane S is provided. Between the light source 1 and the light source 1 is provided a projection grid 3 is engraved with a grid pattern, the light source 1 and the projection grid so that the light reflected from the measurement object 7 placed on the reference plane (S) passes through An imaging lens 9 is provided at a position spaced a predetermined distance from the optical axis A1 of the projection optical system formed by (7), and a light receiving portion is formed at one side of the imaging lens so that light passing through the imaging lens 9 is received. 11) is installed.

상기 투영격자(3)에는 투영격자 이송수단(5)이 결합되어, 투영격자(3)를 이송하게 되어 있다.The projection grid transfer means 5 is coupled to the projection grid 3 so as to transfer the projection grid 3.

상기 광원(1)과 투영격자(3)가 이루는 영사광학계의 광축(A1)과, 결상렌즈(9)와 수광부(11)가 이루는 결상광학계의 광축(A2)은 평행하게 되어 있고, 상기 기준면(S)에서 상기 광원(1)까지의 거리와 상기 기준면(S)에서 상기 결상렌즈(9)까지의 거리는 동일하게 되어 있으며, 영사광학계의 광축(A1)과 결상광학계의 광축(A2)은 기준면에 수직을 이루고 있다.The optical axis A1 of the projection optical system formed by the light source 1 and the projection grid 3 and the optical axis A2 of the imaging optical system formed by the imaging lens 9 and the light receiving unit 11 are parallel to each other. The distance from S) to the light source 1 and the distance from the reference plane S to the imaging lens 9 are equal, and the optical axis A1 of the projection optical system and the optical axis A2 of the imaging optical system are on the reference plane. It is vertical.

상기 광원(1)은 소형이고 경량이며 가격이 저렴한 반도체 레이저라고 불리는 레이저 다이오드나 혹은 할로겐광원으로 되어 있는 것이 바람직하다.The light source 1 is preferably made of a laser diode or a halogen light source called a semiconductor laser, which is compact, lightweight and inexpensive.

상기 수광부(11)는 2차원 이미지 센서로서, CCD(charge coupled device) 카메라인 것이 바람직하다.The light receiver 11 is a two-dimensional image sensor, preferably a CCD (charge coupled device) camera.

상기 투영렌즈(3)와 결상렌즈(9)는 공지의 렌즈로 되어 있다.The projection lens 3 and the imaging lens 9 are known lenses.

이와 같이 구성된 구조에서, 상기 광원(1)에서 나온 광이 상기 투영격자(3)를 통과하여 상기 측정물(7)에서 반사된 다음, 상기 결상렌즈(9)를 통하여 상기 수광부(11)에 도달하여 상이 맺히고, 결국 모아레 무늬를 획득하게 된다. 이때, 3, 4, 5버킷 혹은 n버킷등의 알고리즘을 구현하기 위해서 상기 투영격자 이송수단(5)을 이용하여 투영격자를 등간격으로 이송하게 된다.In this structure, the light emitted from the light source 1 passes through the projection grid 3 and is reflected by the measurement object 7, and then reaches the light receiving part 11 through the imaging lens 9. The image is formed, and eventually a moire pattern is obtained. In this case, in order to implement an algorithm such as 3, 4, 5 buckets or n buckets, the projection grids are transferred at equal intervals using the projection grid transfer means 5.

이하에서는 본 발명에 의한 모아레 무늬 형성방법에 대해 도4의 기호에 따라 구체적으로 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of forming a moire pattern according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

우선, 변형된 격자무늬를 획득하는 과정에 대해 설명한다.First, a process of obtaining the deformed grid pattern will be described.

CCD 카메라의 광축은 기준면에 수직하고 투영격자에 수직한 광원의 광축 역시 기준면에 수직하다. 카메라의 광축을 따라 CCD 카메라의 이미지 평면과 결상렌즈 사이의 거리를 fC라 하고, 상기 결상렌즈로 부터 기준 면까지의 거리를 LC라 하며, 광원의 광축을 따라 점 광원과 투영격자 사이의 거리를 fL이라 하고, 점광원으로부터 기준면까지의 거리를 LL이라 하고, CCD 카메라의 이미지 평면상의 임의의 점과 투영격자상의 임의의 점은 각각의 광축과 수직한 거리 xi와 xg로 나타낸다.The optical axis of the CCD camera is perpendicular to the reference plane, and the optical axis of the light source perpendicular to the projection grid is also perpendicular to the reference plane. The distance between the image plane of the CCD camera and the imaging lens along the optical axis of the camera is f C , the distance from the imaging lens to the reference plane is L C , and between the point light source and the projection grid along the optical axis of the light source. The distance is referred to as f L , the distance from the point light source to the reference plane is referred to as L L , and any point on the image plane of the CCD camera and any point on the projection grid is at a distance x i and x g perpendicular to the respective optical axis. Indicates.

점 광원으로부터 투영격자상의 한 점 xg에 입사한 광은 투영격자를 통과한 후 물체상의 한 점 (xo,h(xo))에 입사된다. 반사광은 결상렌즈의 중심을 지나 CCD 카메라의 이미지 평면상의 위치 xi에 도달하게 된다.The light incident from the point light source at a point x g on the projection lattice is incident on a point (x o , h (x o )) on the object after passing through the projection lattice. The reflected light passes through the center of the imaging lens and reaches the position x i on the image plane of the CCD camera.

이때, 투영격자의 빛의 투과도 T(xg)는 격자의 피치가 g일 때 다음과 같이 표현된다.At this time, the light transmittance T (x g ) of the projection lattice is expressed as follows when the grating pitch is g.

여기서 Δ는 투영격자의 초기위치이다.Where Δ is the initial position of the projection grid.

투영격자의 한 점 xg에 입사하는 광의 밝기를 IL(xg)라 할 때 투영 격자를 통과하여 측정대상물의 한 점(xo,h(xo))에 입사되는 광의 밝기 Ip(xo,h(xo))는 다음과 같이 나타난다.When the brightness of light incident at a point x g of the projection grating is I L (x g ), the brightness I p (of light incident through the projection grating at the point of measurement object (x o , h (x o )) x o , h (x o )) looks like this:

다음과 같은 기하학적 관계를 이용하면,Using the following geometric relationship

xg는 다음과 같이 표시되므로x g is represented as:

Ip(xo,h(xo))는 다음과 같이 나타난다.I p (x o , h (x o )) appears as

측정대상물의 한 점(xo,h(xo))의 반사도를 R(xo,h(xo))라 할 때 CCD 카메라의 이미지 평면상의 한 점 xi에 입사하는 빛의 밝기 I(xi)는 다음과 같이 나타난다.When the reflectance of one point (x o , h (x o )) of the object to be measured is R (x o , h (x o )), the brightness of light I (I) incident on a point x i on the image plane of the CCD camera x i )

다음과 같은 기하학적 관계를 이용하면,Using the following geometric relationship

I(xi)는 다음과 같이 나타난다.I (x i ) appears as

LL= LC= L, fL= fc= f 일 경우는 식(8)은 다음과 같다.If L L = L C = L, f L = f c = f, equation (8) is as follows.

이므로,라 하면,Because of, Say,

상기 식(10)에 의해 변형된 격자무늬를 나타낼 수 있다.The grid pattern deformed by Equation (10) can be represented.

식(10)을 보면, 변형된 격자무늬에는 물체의 높이정보(hi)가 포함되어 있음을 알 수 있다.Looking at equation (10), it can be seen that the deformed grid pattern includes the height information hi of the object.

기존 모아레법에서는 기준 격자를 수광부 전면에 설치하여 다음과 같이 물체의 높이 정보에만 관계된 모아레 위상을 구하고 있다.In the existing moiré method, the reference grid is installed in front of the light receiving unit, and the moiré phase related only to the height information of the object is as follows. Is seeking.

다음에는, 기준 격자를 사용하지 않고 상기 변형된 격자무늬만으로 모아레 무늬를 획득하는 과정을 설명한다.Next, a process of obtaining a moire fringe using only the deformed lattice without using a reference lattice will be described.

점광원 이외의 외부 조명이 있는 일반적인 경우, Δ= Δj에 대한 변형 격자 무늬의 밝기 Iij는 다음과 같다.In the general case of external illumination other than a point light source, the brightness I ij of the deformed lattice for Δ = Δ j is as follows.

여기에서, Mi는 배경의 밝기이며, Ni는 변형 격자 무늬의 대비(Contrast)에 해당한다.Here, M i is the brightness of the background and N i corresponds to the contrast of the deformed grid.

형상정보를 가지고 있는는 측정 가능한 위상과 정수 n 의해 다음과 같이 표현된다.With shape information Is the measurable phase And the integer n are expressed as

hi가 0일 때, 즉 기준면에 대한 영상을 이용하여 얻은 기준위상when h i is 0, i.e., the reference phase obtained using the image of the reference plane

를 얻을 수 있고, 측정물을 기준면에 설치한 상태에서 측정물 높이 hi의 위상, 즉 측정물위상을을 얻을 수 있다. 여기서 식(16)과 같이 두 위상의 차이로 정의되는는 식(11)의 모아레위상에 해당한다. The phase of the workpiece height h i , i.e., the phase of the workpiece, with the workpiece placed on the reference plane. Can be obtained. Where is defined as the difference between the two phases Is the moiré phase of equation (11) Corresponds to

상기한 방법에 의해 기준격자를 사용하지 않고 모아레무늬(위상)를 얻을 수 있음을 알 수 있다.It can be seen that the moiré pattern (phase) can be obtained without using the reference grid by the above method.

도5는 본 발명의 실험에 사용된 실험 장치를 나타낸다. 여기서는 사람의 입술모양 석고상을 측정대상물로 사용하였다.5 shows an experimental setup used in the experiments of the present invention. In this case, human lip gypsum was used as the measurement object.

카메라는 SONY사의 XC-75 흑백 CCD카메라를 사용하였고 렌즈는 SPACECOM사의 TV 줌렌즈 S6X11을 사용하였다. 투영격자는 피치g가 0.92mm인 이진 격자를 사용하였다. 프레임 그래버는 DATA TRANSLATION사의 해상도 640x480의 흑백 프레임 그래버 DT3155를 사용하였다.The camera used SONY XC-75 monochrome CCD camera and the lens used SPACECOM TV zoom lens S6X11. The projection grid used a binary grating having a pitch g of 0.92 mm. The frame grabber uses a monochrome frame grabber DT3155 with a resolution of 640x480 from DATA TRANSLATION.

도6a는 기준면에 투영된 격자무늬 영상을 CCD 카메라로 포착한 것이고, 도6b는 측정 대상물인 입술모양 석고상에 투영격자가 투영된 영상이다.FIG. 6A shows a grid pattern image projected on a reference plane by a CCD camera, and FIG. 6B shows an image on which a projection grid is projected onto a lip plaster which is a measurement target.

다음과 같은 4 버킷 알고리즘을 사용하여 각각의 위상을 계산하였다.Each phase was calculated using the following four bucket algorithm.

도7a는 기준면의 위상를 나타내고, 도8b는 측정물 위상를 나타낸다. 도7c는 기준면위상과 측정물위상의 차이값으로 산출된 모아레무늬(위상)을 나타낸다. 도7c의 결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의해서 얻어진 모아레무늬에는 측정물의 높이(기준면으로부터의 높이)에 따른 등고선형태의 무늬만 나타나고, 종래의 방법에서 얻어진 도1c에서와 같은 기준격자의 영상은 나타나지 않음을 알 수 있다.7A shows the phase of the reference plane 8b shows the workpiece phase Indicates. Figure 7c is a moiré pattern (phase) calculated as the difference between the reference phase and the measured phase Indicates. As can be seen from the result of FIG. 7C, only the pattern of contour lines according to the height of the measurement object (height from the reference plane) appears in the moire pattern obtained by the present invention, and the image of the reference grid as shown in FIG. It can be seen that it does not appear.

본 발명에 의한 모아레 무늬 획득장치 및 방법에 의하면, 기준격자가 없어지므로 해서 구조가 간단해지고, 형상정보를 가지고 있는 모아레무늬외의 영상, 즉 기준격자의 영상을 제거해야할 필요가 없어진다. 따라서 가격이 저렴해지고 구조가 간단하게 된다.According to the apparatus and method for acquiring a moire pattern according to the present invention, the structure is simplified by eliminating the reference grid, and it is not necessary to remove an image other than the moire pattern having the shape information, that is, the image of the reference grid. Therefore, the price is low and the structure is simple.

Claims (2)

측정물이 놓이는 기준면에서 제1간격만큼 이격된 위치에 설치된 광원과,A light source installed at a position spaced apart from the reference plane on which the workpiece is placed by the first interval, 상기 기준면과 상기 광원사이에는 배설된 투영격자와,A projection grid disposed between the reference plane and the light source; 상기 기준면에 놓이는 측정물에서 반사된 광이 통과하도록 상기 광원과 상기 투영격자가 이루는 영사광학계의 광축에서 소정거리 이격된 위치에 설치된 결상렌즈와,An imaging lens installed at a position spaced a predetermined distance from an optical axis of the projection optical system formed by the light source and the projection grid so that light reflected from the measurement object placed on the reference plane passes; 상기 결상렌즈를 통과한 광을 수광되도록 상기 결상렌즈의 일측에 배설된 수광부로 이루어 지고;A light receiving part disposed on one side of the imaging lens to receive the light passing through the imaging lens; 상기 광원과 투영격자가 이루는 영사광학계의 광축과, 결상렌즈와 수광부가 이루는 결상광학계의 광축은 평행하게 되어 있음과 동시에 상기 기준면에 수직으로 되어 있고,The optical axis of the projection optical system formed by the light source and the projection lattice, and the optical axis of the imaging optical system formed by the imaging lens and the light receiving unit are parallel to each other and perpendicular to the reference plane. 상기 기준면에서 상기 광원까지의 거리와 상기 기준면에서 상기 결상렌즈까지의 거리는 동일하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 모아레 무늬 획득장치Moiré pattern acquisition device, characterized in that the distance from the reference plane to the light source and the distance from the reference plane to the imaging lens is the same. 기준면에 수직방향으로 광원과 투영격자가 정렬하여 이루는 영사광학계의 광축과, 상기 기준면에 수직방향으로 결상렌즈와 수광부가 정렬하여 이루는 결상광학계의 광축을 평행하게 하고,The optical axis of the projection optical system in which the light source and the projection lattice are aligned perpendicular to the reference plane, and the optical axis of the imaging optical system formed by aligning the imaging lens and the light receiving unit perpendicular to the reference plane, 상기 기준면에서 광원까지의 간격과 상기 기준면에서 결상렌즈 까지의 간격을 동일하게 하며,The distance from the reference plane to the light source is equal to the distance from the reference plane to the imaging lens, 상기 기준면에 측정물을 설치하여,By installing the measurement object on the reference plane, 상기 광원에서 나온 광이 상기 투영격자를 통과하여 상기 측정물에서 반사된 다음, 상기 결상렌즈를 통하여 상기 수광부에 도달하게 하여 기준면 위상과 측정물 위상의 차이로부터 모아레 무늬를 획득하는 것을 특징으로 하는 모아레 무늬 획득방법.The light from the light source passes through the projection lattice and is reflected from the measurement object, and then reaches the light receiving portion through the imaging lens to obtain a moire pattern from the difference between the reference plane phase and the measurement object phase. How to get a pattern.
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