KR200144344Y1 - Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device - Google Patents
Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device Download PDFInfo
- Publication number
- KR200144344Y1 KR200144344Y1 KR2019960002104U KR19960002104U KR200144344Y1 KR 200144344 Y1 KR200144344 Y1 KR 200144344Y1 KR 2019960002104 U KR2019960002104 U KR 2019960002104U KR 19960002104 U KR19960002104 U KR 19960002104U KR 200144344 Y1 KR200144344 Y1 KR 200144344Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser diode
- psd
- output control
- laser
- control circuit
- Prior art date
Links
Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 파이프 내부검사장치 구성도.1 is a block diagram of the internal pipe inspection device.
제2도는 PSD(Position Sensitive Detectors)의 구성도.2 is a configuration diagram of PSD (Position Sensitive Detectors).
제3도는 레이저다이오드 전류제어회로의 구성도.3 is a configuration diagram of a laser diode current control circuit.
제4도는 제3도의 실시예의 결선도.4 is a connection diagram of the embodiment of FIG.
제5도는 종래 기술의 회로도.5 is a circuit diagram of the prior art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1,1',21 : 레이저다이오드 4 : 위치감지센서인 PSD1,1 ', 21: laser diode 4: position sensor PSD
7,8 : 센서신호검출단자 X1, X210 : PSD 센서영역의 길이7,8: Sensor signal detection terminal X 1 , X 2 10: Length of PSD sensor area
11 : OP 앰프11: op amp
본 고안은 레이저 삼각측정방식으로 파이프 내부를 검사하는 장치의 레이저다이오드 출력을 제어하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit for controlling the laser diode output of the device for inspecting the inside of the pipe by laser triangulation.
파이프 내부검사장치의 원리는 제1도 레이저다이오드(1)에서 발생된 레이저(2)가 파이프 내부면(3)에 반사되어 위치감지센서 PSD(Position Sensitive Detectors)(4)에 상이 맺힌다.The principle of the pipe internal inspection apparatus is that the laser 2 generated by the laser diode 1 of FIG. 1 is reflected on the inner surface 3 of the pipe, thereby forming an image on the position sensor PSD (Position Sensitive Detectors) 4.
이때 PSD(4)에 맺힌 상의 위치에 의해 검사장치와 파이프 내부면과의 거리가 검출되는데, 검사장치를 회전 이동시키며 일정한 간격으로 거리 데이타를 컴퓨터로 분석하면 파이프 내부의 형상을 추출할 수 있다.At this time, the distance between the inspection apparatus and the inner surface of the pipe is detected by the position of the image formed on the PSD 4, and by analyzing the distance data with a computer at regular intervals while rotating the inspection apparatus, the shape of the inside of the pipe can be extracted.
이러한 삼각거리측정에 사용되는 PSD(4)는 센서영역(5)에 맺히는 빛점(6)에 따라 센서 양단 신호검출단자 X1(7), X2(8)에 흐르는 전류값이 달라져 중심축으로부터의 거리 X(9)는(X2 - X1)/(X1 + X2) = 2X/L와 같은 식이 성립되어 거리를 검출할 수 있다. 여기서 L(10)은 센서영역의 길이이다.The PSD 4 used for the triangular distance measurement has a current value flowing through the signal detection terminals X1 (7) and X2 (8) at both ends of the sensor according to the light spot 6 formed on the sensor region 5, and thus the distance from the central axis. X (9) is equal to (X2-X1) / (X1 + X2) = 2X / L, and can detect the distance. Where L (10) is the length of the sensor area.
그런데 실제적용에서 검사물체의 표면상태에 따라 빛점(6)의 밝기가 변하여 센서가 감지하는 영역을 벗어나는 경우가 발생한다. 이러한 경우에는 부정확한 측정이 되거나 측정이 불가능한 경우가 생긴다. 이와같은 것을 없애기 위하여 레이저다이오드의 밝기를 최적값으로 조정하지만 불충분하다.However, in actual application, the brightness of the light spot 6 changes according to the surface state of the test object, and thus it may be out of the area detected by the sensor. In this case, an incorrect measurement or a measurement may not be possible. To eliminate this, the brightness of the laser diode is adjusted to an optimal value, but it is insufficient.
일반적으로 레이저다이오드는 제5도와 같이 레이저다이오드(21) 내에 레이저발광다이오드(25)와 수광용 포토다이오드(28)로 구성된다. 출력제어는 OP 앰프(29)와 전류증폭소자(26)를 이용하여 구성되는데 수광용 포토다이오드(28)는 내부에서 레이저발광다이오드(25)의 광심호에 비례하여 흐르는 전류량이 변하게 된다. 이 전류는 저항(27)에 의해 전압신호로 변환되어 OP 앰프(29) 마이너스단자로 입력되면 OP 앰프(29)는 플러스단자(30)로 인가된 전압신호와 비교하여 전류증폭소자(26)를 제어함으로써 레이저발광다이오드(25)에 흐르는 전류량이 변화되어 레이저 밝기가 제어된다.Generally, the laser diode is composed of a laser light emitting diode 25 and a light receiving photodiode 28 in the laser diode 21 as shown in FIG. The output control is configured by using the OP amplifier 29 and the current amplifier 26. The photodiode 28 for light receiving changes the amount of current flowing in proportion to the optical depth of the laser light emitting diode 25 therein. When the current is converted into a voltage signal by the resistor 27 and input to the negative terminal of the OP amplifier 29, the OP amplifier 29 compares the current amplifier 26 with the voltage signal applied to the plus terminal 30. By controlling, the amount of current flowing through the laser light emitting diode 25 is changed to control the laser brightness.
종래에는 플러스단자(30)에 인가하는 전압을 수동으로 제어하거나 컴퓨터가 자동으로 제어하도록 하였다. 전자의 경우 빛 세기를 약하게 할 경우 물체표면의 반사도가 낮으면 측정감도가 약하여 실제측정에서 측정오차가 커지며, 빛 세기를 강하게 할 경우 거울과 같은 면에서는 센서가 포화되어 측정이 불가능한 경우가 생긴다. 이와같이 레이저출력이 고정되면 물체표면상태에 상관없이 정확한 측정은 불가능하다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 후자와 같이 컴퓨터에 의한 출력제어를 하는데 이 경우에는 선행되는 레이저 출력조정 과정에 의하여 1회 측정시간이 길어지게 되는 단점이 있다.In the related art, a voltage applied to the positive terminal 30 is manually controlled or a computer is automatically controlled. In the former case, when the light intensity is low, the low reflectance on the surface of the object causes the measurement sensitivity to be weak, resulting in a large measurement error in actual measurement. When the laser power is fixed in this way, accurate measurement is impossible regardless of the surface state of the object. In order to make up for the above disadvantages, output control by a computer is performed as in the latter case. In this case, a single measurement time is lengthened by the preceding laser output adjustment process.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제4도와 같이 센서영역(5)내에 맺히는 빛점(6)의 밝기가 일정하면 센서영역(5)내에서 어느 위치에 맺히든 센서 양단 신호의 합(X1 + X2)은 동일한 값을 갖게 되므로 양단신호의 합(X1 + X2)의 값이 어느 일정한 값을 유지하도록 레이저다이오드의 밝기를 제어함으로써 정확한 측정이 가능하게 된다.The present invention is devised to solve this problem, and as shown in FIG. 4, if the brightness of the light spot 6 formed in the sensor region 5 is constant, the sum of the signals at both ends of the sensor may be formed at any position in the sensor region 5. Since (X1 + X2) has the same value, accurate measurement is possible by controlling the brightness of the laser diode so that the sum of the signals (X1 + X2) of both ends signals maintains a constant value.
센서영역(5)를 갖는 PSD(4)의 양단신호 검출단자 X1(7), X2(8)의 합(X1+X2)을 OP 앰프(11)의 마이너스 단자(12)로 연결하고 이것과 플러스단(13)의 전압과 비교하여 레이저다이오드(1')을 제어하게 연결하되 사이에 전류 증폭소자(16)와 전류 제한회로(14)를 연결시키며 상기 레이저다이오드(1')는 전원과 PSD(4) 연결시킨 회로 구성으로 되어 있다.The sum (X1 + X2) of the signal detection terminals X 1 (7) and X 2 (8) of both ends of the PSD (4) having the sensor area (5) is connected to the negative terminal (12) of the OP amplifier (11). And the laser diode 1 'is controlled to be controlled in comparison with the voltage of the plus end 13, and the current amplifier 16 and the current limiting circuit 14 are connected therebetween, and the laser diode 1' is connected to a power source. The circuit structure of the PSD 4 is connected.
이하 본 고안을 첨부 도면에 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
회로의 구성은 OP 앰프(11)가 센서 양단 신호의 합(X1 + X2)과 밝기지정 전압을 비교하여 레이저다이오드(1')에 흐르는 전류의 양을 제어한다. 이때 전류제한회로(14)에 의해 레이저다이오드(1')는 허용 전류량을 초과하지 않는다.In the circuit configuration, the OP amplifier 11 controls the amount of current flowing through the laser diode 1 'by comparing the sum (X1 + X2) of the signals across the sensor with the brightness specified voltage. At this time, the laser diode 1 'is not exceeded by the current limiting circuit 14.
PSD(4)는 포토다이오드의 일종으로 일반적인 포토다이오드는 빛 밝기에 비례하여 전류검출이 1개의 애노드(Anode)와 캐소우드(Cathode)로 이루어지지만 PSD(4)는 1개의 애노드와 두 개의 센서신호 검출단자(7)(8)로 구성되어, 빛이 모이는 빛점(6)에 따라 센서신호 검출단자(7)(8)에서 검출되는 전류의 크기가 변한다. 그리고 이들 전류의 세기는 빛점(6)의 광도에 또한 비례한다.PSD (4) is a kind of photodiode. In general, photodiode consists of one anode and cathode in proportion to light brightness, while PSD (4) has one anode and two sensor signals. Comprising the detection terminals 7 and 8, the magnitude of the current detected by the sensor signal detection terminals 7 and 8 varies according to the light spot 6 at which light is collected. And the intensity of these currents is also proportional to the luminosity of the light spot 6.
본 고안에서는 빛점(6)이 레이저 다이오드에서 발생된 레이저에 해당하고 파이프 내부면(3)의 위치에 따라 빛점(6)의 위치가 센서영역(5)내에서 변화할 경우 빛점의 위치는 센서신호 검출단자(7)(8)간의 비례에 의해 산출되고, 레이저 빛의 세기는 PSD(4) 양단의 센서신호 검출단자(7)(8)에서 검출되는 전류량을 합한 양단 신호의 합(X1+ X2)에 해당한다.In the present invention, when the light spot 6 corresponds to a laser generated from a laser diode and the position of the light spot 6 changes in the sensor region 5 according to the position of the pipe inner surface 3, the position of the light spot is a sensor signal. Calculated by the proportionality between the detection terminals 7 and 8, the laser light intensity is the sum of the signals at both ends of the sum of the amount of current detected by the sensor signal detection terminals 7 and 8 at both ends of the PSD 4 (X 1 +). X 2 ).
본 고안의 동작을 보면 레이저다이오드(1')에서 발생된 레이저가 파이프 내부면(3)에서 반사되어 PSD(4)의 센서영역(5)내에 빛점(6)이 생기면 양단 신호 양단신호 검출단자(7)(8)에 전류량이 변하게 된다. 이때 검출단자(7)(8)의 전압은 더해져서 OP 앰프(11)의 마이너스 단자(12)로 입력된다. OP 앰프(11)는 플러스단자(13)에 인가된 전압과 비교하여 전류증폭소자(16)에 흐르는 전류를 제어함으로써 레이저다이오드의 밝기를 제어하게 된다. 즉 종전방식에서 사용되는 레이저다이오드(21)내의 레이저 수광용 포토다이오드(28) 대신 PSD(4)를 광세기 검출용으로 사용하는 것이다.According to the operation of the present invention, when the laser generated by the laser diode 1 'is reflected from the pipe inner surface 3 and the light spot 6 is generated in the sensor region 5 of the PSD 4, the signal detecting terminal at both ends of the signal ( The current amount changes in 7) (8). At this time, the voltages of the detection terminals 7 and 8 are added and input to the negative terminal 12 of the OP amplifier 11. The OP amplifier 11 controls the brightness of the laser diode by controlling the current flowing through the current amplifier 16 compared with the voltage applied to the plus terminal 13. That is, the PSD 4 is used for detecting the light intensity instead of the laser light receiving photodiode 28 in the laser diode 21 used in the conventional method.
여기에서 플러스단자(13)에는 측정에 적합한 밝기에 해당하는 전압이 인가된다. 그런데 빛점이 PSD(4)센서 영역에 맺히지 않을 경우 전류증폭소자(16)는 ON 상태가 되지만 레이저다이오드(1')에 허용되는 최대전류량을 제한하는 전류제한회로(14)에 의해 일정전류이상은 레이저다이오드(1')에 흐르지 않는다.In this case, a voltage corresponding to brightness suitable for measurement is applied to the positive terminal 13. However, when the light spot does not form in the area of the PSD 4 sensor, the current amplifier 16 is turned on but the current limiting circuit 14 restricts the maximum amount of current allowed for the laser diode 1 '. It does not flow to the laser diode 1 '.
즉 예를 들면 측정에 적당한 빛의 세기가 10이고 물체에서 반사되는 비율이 50%라고 가정하면 검출단자에서 각각 2와8이 되든 3과 7이 되든간에 합이 10이 되도록 레이저 밝기를 제어하여 이 경우 레이저 밝기가 20이 되도록 전류를 제어하게 된다. 그리고 2와 8일 경우와 3과 7일 경우 두 센서 신호검출단자(7)(8)간의 비례에 의해 빛점을 위치를 알 수 있으므로 파이프 내부면(3)의 상태를 알 수 있는 것이다.For example, assuming that the light intensity suitable for the measurement is 10 and the ratio reflected from the object is 50%, the brightness of the laser is controlled so that the sum is 10 regardless of whether it is 2, 8 or 3 and 7, respectively. In this case, the current is controlled so that the laser brightness is 20. In the case of 2 and 8 and 3 and 7, the position of the light spot can be known by the proportionality between the two sensor signal detection terminals 7 and 8, so that the state of the pipe inner surface 3 can be known.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960002104U KR200144344Y1 (en) | 1996-02-12 | 1996-02-12 | Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960002104U KR200144344Y1 (en) | 1996-02-12 | 1996-02-12 | Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970052918U KR970052918U (en) | 1997-09-08 |
| KR200144344Y1 true KR200144344Y1 (en) | 1999-06-15 |
Family
ID=60844483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019960002104U KR200144344Y1 (en) | 1996-02-12 | 1996-02-12 | Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200144344Y1 (en) |
-
1996
- 1996-02-12 KR KR2019960002104U patent/KR200144344Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970052918U (en) | 1997-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4040740A (en) | Opto-electronic sensor | |
| NL8400380A (en) | DEVICE FOR DETECTING COLOR DIFFERENCES. | |
| CA1226453A (en) | Device and method for measuring light diffusely reflected from a nonuniform specimen | |
| KR970707424A (en) | Calibrable Optical Disatance Sensing System and Method | |
| JP2604754B2 (en) | Spectrophotometer | |
| UST102104I4 (en) | Scanning optical system adapted for linewidth measurement in semiconductor devices | |
| KR200144344Y1 (en) | Laser diode output control circuit of internal pipe inspection device | |
| KR100335597B1 (en) | Apparatus and method for measuring optical distance | |
| JPS60169740A (en) | Smoke detector | |
| JP3165255B2 (en) | Distance sensor | |
| JP2743038B2 (en) | Underwater distance measuring device using laser light | |
| JPH0714809Y2 (en) | Optical displacement meter | |
| KR0136219Y1 (en) | Position sensitive detectors of laser power | |
| JPH02171608A (en) | Distance/angle measuring apparatus | |
| JPH0577980B2 (en) | ||
| JPH08297012A (en) | Photoelectric position-detecting apparatus | |
| JPS626524Y2 (en) | ||
| JP2545311B2 (en) | Underwater distance measuring device with laser light | |
| JPH09297007A (en) | Size measuring apparatus | |
| JPH0638069B2 (en) | Differential refractometer | |
| JPS6225210A (en) | Distance detecting equipment | |
| JPH01169386A (en) | Distance measuring apparatus | |
| JPH0599620A (en) | Edge detection device | |
| KR910006729B1 (en) | Light intensity sensor | |
| JPH0674760A (en) | Optical displacement sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070202 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |