KR20100052709A - Laser vision apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser vision apparatus is provided to divide a slit laser beam generated from a laser generator into a plurality of beams and form a plurality of measurement areas adjacent to one another to greatly enhance the measurement areas. CONSTITUTION: A laser vision apparatus comprises a laser generator(10), a light splitting unit(50) and a camera(70). The laser generator generates a slit laser beam(20). The light splitting unit forms a plurality of measurement areas by splitting the slit laser beam. The camera is to take a photograph of the beam pattern formed on the object meeting with at least one of the splitted slit laser beams. The plurality of measurement areas are formed so that two measurement areas are contacted each other or partially overlapped. The light splitting unit includes a plurality of half mirrors(30) which are arranged at given intervals in the progressive direction of the slit laser beam generated from the beam generator.

Description

레이저 비전 장치{Laser vision apparatus}Laser vision apparatus

본 발명은 레이저 비전 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 측정영역이 향상되도록 구성된 레이저 비전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a laser vision device. More particularly, the invention relates to a laser vision device configured to improve the measurement area.

조선산업을 비롯한 다양한 산업분야에서는 작업능률을 향상시키고 작업환경을 개선하기 위한 자동화 기술이 개발되고 있다. 이와 관련하여 카메라에 보이는 구조광으로서 슬릿 레이저를 사용하여 광삼각법의 원리로 대상물의 3차원 형상을 측정하는 레이저 비전 장치가 공지되어 있다.In various industries, including the shipbuilding industry, automation technologies are being developed to improve work efficiency and improve the working environment. In this regard, a laser vision device is known which measures a three-dimensional shape of an object on the principle of optical triangulation using a slit laser as the structured light visible to a camera.

이와 같은 레이저 비전 장치는 일반적으로 이동로봇에 장착되어 고정된 대상물에 접근하여 측정하도록 형성된 이동식과 지지물에 고정설치되어 다가오는 대상물을 측정하도록 형성된 고정식의 두 가지 타입이 있다.Such laser vision apparatuses are generally of two types: a movable type mounted on a mobile robot and configured to measure and approach a fixed object and a fixed type mounted on a support to measure an upcoming object.

도 1은 종래의 레이저 비전 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 레이저 비전 장치는 면 형태의 슬릿 레이저빔(112)을 발생시키는 레이저 발생기(102) 및 상기 레이저 발생기(102)의 일 측에 이격되어 설치되는 카메라(101)를 포함하도록 구성된다.1 is a perspective view schematically showing a conventional laser vision apparatus. Referring to FIG. 1, a conventional laser vision apparatus includes a laser generator 102 generating a slit laser beam 112 in a planar shape and a camera 101 spaced apart from one side of the laser generator 102. It is configured to.

상기 카메라(101)는 일정한 화각으로 이루어진 촬영영역(132)를 가지고, 상기 슬릿 레이저빔(112)은 상기 카메라(101)의 광축(L)과 일정한 각도를 이루며 상기 촬영영역(132)을 가로질러 주사된다.The camera 101 has a shooting area 132 having a constant angle of view, and the slit laser beam 112 forms a constant angle with the optical axis L of the camera 101 and crosses the shooting area 132. Is injected.

이 때, 상기 촬영영역(132) 중 상기 슬릿 레이저빔(112)과 접하는 부분(135)(이하,'측정영역'이라고 한다.)에 대상물이 위치하는 경우에 카메라(101)는 대상물에 조사된 슬릿 레이저빔(112)에 관한 2차원 영상을 촬영할 수 있다. 이와 같이 촬영된 영상을 분석함으로써 대상물의 크기, 형상 등을 측정할 수 있다.At this time, when the object is located in a portion 135 (hereinafter, referred to as a 'measurement area') of the photographing area 132 in contact with the slit laser beam 112, the camera 101 is irradiated to the object. A two-dimensional image of the slit laser beam 112 may be photographed. By analyzing the photographed image as described above, the size, shape, etc. of the object may be measured.

도 1을 참조하면, 상기 측정영역(135)은 슬릿 레이저빔(112)이 형성하는 면과 카메라(101)의 광축(L)이 이루는 각도(α)(이하, '분리각'이라고 한다.)에 의해 결정된다. 이 때, 분리각이 작아지면 측정영역이 넓어지는 반면 분리각이 커지면 측정영역이 좁아진다는 것은 공지된 내용이다.Referring to FIG. 1, the measurement area 135 is an angle α formed by the surface formed by the slit laser beam 112 and the optical axis L of the camera 101 (hereinafter, referred to as a separation angle). Determined by At this time, it is well known that the smaller the separation angle, the wider the measurement area, while the larger the separation angle, the narrower the measurement area.

이러한 측정영역은 레이저 비전 장치의 설계시 미리 결정되는 사항으로서, 특히 고정식 레이저 비전 장치의 경우 설계시 결정된 측정영역을 벗어나 이동하는 대상물을 측정하기 위해 보다 넓은 측정영역을 갖는 레이저 비전 장치로 교체하거나 이를 커버할 수 있는 다른 레이저 비전 장치를 추가로 설치해야 함으로써 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다.This measuring area is predetermined during the design of the laser vision device. In particular, in the case of a fixed laser vision device, the laser vision device having a larger measuring area may be replaced with a laser vision device having a larger measuring area to measure an object moving outside the measuring area determined during design. There is a problem in that a large amount of time and cost are required by installing another laser vision device that can be covered.

또한, 이동식 레이저 비전 장치의 경우 측정영역을 벗어나 위치하는 대상물을 측정하기 위해서는 레이저 비전 장치를 대상물 측으로 이동하는 과정이 필요하다. 이와 같은 이동은 단번에 이루어질 수도 있으나, 여러 번에 걸쳐 이루어질 수 있기 때문에 대상물을 측정하기 위해 많은 시간이 소모되는 문제가 있었다.In addition, in the case of a mobile laser vision device, a process of moving the laser vision device toward an object is required in order to measure an object located outside the measurement area. Such a movement may be performed at one time, but because it may be performed several times, there is a problem that a lot of time is consumed to measure an object.

한편, 레이저 비전 장치 설계 당시 분리각을 작게하여 측정영역을 넓히는 경우 상대적으로 떨어지는 측정정밀도를 보상하기 위해 큰 화각을 갖는 광각렌즈를 구비한 고화질 카메라를 사용해야 하기 때문에 과도한 비용이 발생된다는 문제가 있었다.On the other hand, when designing a laser vision device to increase the measurement area by reducing the separation angle, there is a problem that excessive cost is generated because a high-definition camera having a wide-angle lens having a large angle of view must be used to compensate for a relatively poor measurement accuracy.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 넓은 측정영역을 갖는 레이저 비전 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a laser vision device having a wide measurement area with a simple structure.

본 발명의 다른 목적은 측정 대상물과의 거리에 따라 측정영역을 선택적으로적용할 수 있는 레이저 비전 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a laser vision device capable of selectively applying a measurement area according to a distance from a measurement object.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 슬릿 레이저빔을 발생시키는 레이저 발생기; 상기 슬릿 레이저빔을 분할하여 복수개의 측정영역을 형성하는 분광유닛; 및 상기 분할된 슬릿 레이저빔 중 적어도 어느 하나와 만나는 대상물에 형성된 빔 패턴을 촬영하기 위한 카메라를 포함하는 레이저 비전 장치가 제공된다.According to the present invention to achieve the above object, a laser generator for generating a slit laser beam; A spectroscopic unit dividing the slit laser beam to form a plurality of measurement regions; And a camera for photographing a beam pattern formed on an object that meets at least one of the divided slit laser beams.

이 때, 상기 복수개의 측정영역은 인접한 두 개의 측정영역이 접하거나 일부 겹치도록 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the plurality of measurement regions are preferably formed such that two adjacent measurement regions are in contact with or partially overlap with each other.

이 때, 상기 분광유닛은 상기 레이저 발생기에서 발생되는 슬릿 레이저빔의 진행방향으로 소정의 간격만큼 상호 이격되어 배치되는 복수개의 하프 미러를 포함할 수 있다.In this case, the spectroscopic unit may include a plurality of half mirrors spaced apart from each other by a predetermined interval in a traveling direction of the slit laser beam generated by the laser generator.

이 때, 상기 하프 미러는 각각 상기 레이저 발생기에서 발생되는 슬릿 레이저빔의 진행방향에 대해 소정의 각도를 가지고 배치될 수 있다. In this case, each of the half mirrors may be disposed at a predetermined angle with respect to a traveling direction of the slit laser beam generated by the laser generator.

이 때, 상기 하프 미러는 각각 반사되는 슬릿 레이저빔의 강도가 동일하도록 소정의 반사율과 투과율을 가질 수 있다.In this case, each of the half mirrors may have a predetermined reflectance and transmittance such that the intensity of the reflected slit laser beam is the same.

이 때, 상기 분광 유닛은 상기 하프 미러에 의해 각각 반사되는 슬릿 레이저빔이 대상물측으로 조사되는 것을 방지하기 위해 상기 반사된 슬릿 레이저빔 각각의 경로상에 개폐가능하게 설치되는 셔터를 더 포함할 수 있다.In this case, the spectroscopic unit may further include a shutter which is installed to be opened and closed on each path of the reflected slit laser beams to prevent the slit laser beams respectively reflected by the half mirrors from being irradiated to the object side. .

본 발명에 따르면, 레이저 발생기로부터 발생된 슬릿 레이저빔을 복수개로 분할하여 서로 인접한 복수개의 측정영역을 형성함으로써 측정영역을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the slit laser beam generated from the laser generator is divided into a plurality of plural to form a plurality of adjacent measuring regions, thereby greatly improving the measuring region.

또한, 대상물과의 거리 및 크기에 따라 복수개의 측정영역 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 적용함으로써 레이저 비전 장치의 운용 폭이 넓어질 수 있다.In addition, by selectively applying at least one of the plurality of measurement areas according to the distance and the size of the object, the operating range of the laser vision apparatus can be widened.

또한, 복수개의 슬릿 레이저를 발생하기 위해 복수개의 레이저 발생기를 설치함이 없이 간단한 구조를 이용하여 레이저 발생기에서 발생된 하나의 슬릿 레이저를 복수개로 분할함으로써 장비의 크기가 줄어들고 비용도 절감할 수 있다.In addition, by dividing a single slit laser generated in the laser generator into a plurality of devices using a simple structure without installing a plurality of laser generators to generate a plurality of slit lasers, the size of the equipment can be reduced and the cost can be reduced.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치를 측면에서 바라본 개략적인 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치(1)는 슬릿 레이저빔(20)을 발생시키는 레이저 발생기(10), 상기 레이저 발생기(10)와 이격되어 설치되는 분광유닛(50) 및 대상물에 조사된 슬릿 레이저빔(20)에 관한 영상을 촬영하기 위한 카메라(70)를 포함한다.2 is a schematic side view of a laser vision apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the laser vision apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a laser generator 10 generating a slit laser beam 20 and a spectroscopic unit spaced apart from the laser generator 10. 50 and a camera 70 for capturing an image of the slit laser beam 20 irradiated to the object.

상기 레이저 발생기(10)는 레이저 다이오드를 포함하도록 구성되며, 비구면 렌즈와 여러가지 렌즈를 사용하여 슬릿 레이저빔(20)을 만들어낸다. 이 때, 상기 슬릿 레이저빔(20)은 대상물에 조사되어 대상물의 크기, 형상 등을 측정하기 위한 구조광으로 사용된다.The laser generator 10 is configured to include a laser diode to produce a slit laser beam 20 using an aspherical lens and various lenses. At this time, the slit laser beam 20 is irradiated to the object is used as structured light for measuring the size, shape, and the like of the object.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레이저 발생기(10)의 일 측에는 분광유닛(50)이 설치된다. 상기 분광유닛(50)은 상기 레이저 발생기(10)에 의해 발생된 슬릿 레이저빔(20)을 복수개로 분할하여 복수개의 측정영역을 형성하도록 하기 위한 구성으로서, 복수개의 하프 미러(30) 및 상기 하프 미러(30)의 일 측에 각각 설치되는 셔터(40)를 포함하도록 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the spectroscope unit 50 is installed on one side of the laser generator 10. The spectroscopic unit 50 is configured to form a plurality of measurement regions by dividing the slit laser beam 20 generated by the laser generator 10 into a plurality, and the plurality of half mirrors 30 and the half. It is configured to include a shutter 40 is provided on each side of the mirror 30.

본 발명의 일 실시예에 따른 하프 미러(30)는 미러 측으로 입사되는 빛의 일부를 반사하고 나머지는 투과시키는 것으로서, 각각 상기 레이저 발생기(10)에서 발생되는 슬릿 레이저빔(20)의 진행방향으로 소정의 간격만큼 상호 이격되어 배치 된다.Half mirror 30 according to an embodiment of the present invention reflects a part of light incident to the mirror side and transmits the rest, respectively, in the advancing direction of the slit laser beam 20 generated by the laser generator 10. It is arranged spaced apart from each other by a predetermined interval.

보다 상세히, 도 2를 참조하면 상기 하프 미러(30)는 상기 레이저 발생기(10)에 가까운 순서로 배치된 제 1, 2, 3 및 4 하프 미러(31, 32, 33, 34)로 이루어진다. 다만, 이는 예시에 불과하며, 필요에 따라 다양한 개수의 하프 미러를 사용할 수 있다.In more detail, referring to FIG. 2, the half mirror 30 includes first, second, third, and fourth half mirrors 31, 32, 33, and 34 arranged in an order close to the laser generator 10. However, this is merely an example, and various numbers of half mirrors may be used as necessary.

이 때, 상기 제 1, 2, 3 및 4 하프 미러(31, 32, 33, 34)는 각각 상기 슬릿 레이저빔(20)의 진행방향에 대해 소정의 반사각도를 가지고 배치된다. 이와 같이 배치됨으로써, 상기 제 1, 2, 3 및 4 하프 미러(31, 32, 33, 34)는 상기 레이저 발생기(10)로부터 발생된 슬릿 레이저빔(20)을 각각 제 1, 2, 3 및 4 슬릿 레이저빔(21, 22, 23, 24)으로 분할하여 대상물 측으로 보낼 수 있다.In this case, the first, second, third and fourth half mirrors 31, 32, 33, and 34 are disposed with a predetermined reflection angle with respect to the advancing direction of the slit laser beam 20, respectively. By this arrangement, the first, second, third and fourth half mirrors 31, 32, 33, and 34 respectively receive the first, second, third and slit laser beams 20 generated from the laser generator 10. It can be divided into four slit laser beams 21, 22, 23 and 24 and sent to the object side.

이 때, 상기 분할된 복수개의 슬릿 레이저빔(21, 22, 23, 24)은 각각 후술하는 카메라(70)의 광축(L)에 대해 소정의 분리각을 갖도록 형성된다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치(1)는 소정의 크기 및 소정의 위치(레이저 비전 장치(1)으로부터)를 갖는 제 1, 2, 3 및 4 측정영역(61, 62, 63, 64)을 형성한다.At this time, the divided slit laser beams 21, 22, 23, 24 are formed to have a predetermined separation angle with respect to the optical axis L of the camera 70, which will be described later. For this reason, the laser vision apparatus 1 according to the embodiment of the present invention has the first, second, third and fourth measurement areas 61 and 62 having a predetermined size and a predetermined position (from the laser vision apparatus 1). , 63, 64).

도 2를 참조하면, 상기 제 1, 2, 3 및 4 측정영역(61, 62, 63, 64)는 dm의 길이를 갖는 최대 측정영역의 일부를 이루되 상기 최대 측정영역을 모두 커버할 수 있도록 형성된다. 이 때, 상기 제 1, 2, 3 및 4 측정영역(61, 62, 63, 64)은 인접한 두개의 측정영역이 접하거나 일부 겹치도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the first, second, third and fourth measurement areas 61, 62, 63, and 64 may form part of a maximum measurement area having a length of d m , but may cover all of the maximum measurement areas. So that it is formed. In this case, the first, second, third and fourth measurement areas 61, 62, 63, and 64 may be formed such that two adjacent measurement areas are in contact with or partially overlap with each other.

이와 같이 형성됨으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치(1)는 상기 최대 측정영역 내에 있는 대상물을 측정함에 있어, 전 영역에 걸쳐 효과적으로 측정작업을 수행할 수 있다.In this way, the laser vision apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may effectively perform the measurement operation over the entire area in measuring the object within the maximum measurement area.

또한, 상기 제 1, 2, 3 및 4 하프 미러(31, 32, 33, 34)는 상기 분할된 복수개의 슬릿 레이저빔(21, 22, 23, 24)의 강도가 동일하도록 소정의 반사율과 투과율을 갖도록 형성된다.In addition, the first, second, third and fourth half mirrors 31, 32, 33, and 34 have a predetermined reflectance and transmittance such that the intensity of the divided slit laser beams 21, 22, 23, 24 is the same. It is formed to have.

이를 위해, 상기 제 1 하프 미러(31)는 25% 반사율 및 75% 투과율을 가지고, 상기 제 2 하프 미러(32)는 대략 33% 반사율 및 67% 투과율을 가지며, 상기 제 3 하프 미러(33)은 50% 반사율 및 50% 투과율을 가지며, 상기 제 4 하프 미러(34)는 100% 반사율 및 0% 투과율을 가진다.To this end, the first half mirror 31 has 25% reflectivity and 75% transmittance, the second half mirror 32 has approximately 33% reflectance and 67% transmittance, and the third half mirror 33 Has 50% reflectivity and 50% transmittance, and the fourth half mirror 34 has 100% reflectance and 0% transmittance.

이와 같이 분할된 복수개의 슬릿 레이저빔(21, 22, 23, 24)의 강도가 동일하게 형성됨으로서, 상기 제 1, 2, 3, 및 4 측정영역(61, 62, 63, 64) 각각에서 측정되는 결과(측정 대상물의 표면에 형성되는 레이저빔에 대한 2차원 영상)가 균일한 선명도를 가질 수 있다.The intensity of the plurality of slit laser beams 21, 22, 23, 24 divided in this way is formed to be the same, so that the first, second, third, and fourth measurement areas 61, 62, 63, and 64 are respectively measured. The result (two-dimensional image of the laser beam formed on the surface of the measurement object) may have uniform sharpness.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2, 3 및 4 하프 미러(31, 32, 33, 34)의 일 측에는 각각 제 1, 2, 3, 및 4 셔터(41, 42, 43, 44)가 설치된다. 이 때, 상기 복수개의 셔터들(41, 42, 43, 44)은 전자셔터로서 전기적 신호에 의해 자동적으로 개폐될 수 있고, 상기 레이저 비전 장치(1)를 운용하는 과정에서 제 1, 2, 3 및 4 셔터(41, 42, 43, 44)는 각각 동시에 개방되거나 순차적으로 개방되는 등 다양한 형태로 개폐될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, one side of the first, second, third and fourth half mirrors 31, 32, 33, and 34 may include first, second, third, and fourth shutters 41, 42, 43, 44) is installed. At this time, the plurality of shutters (41, 42, 43, 44) can be opened and closed automatically by an electrical signal as an electronic shutter, the first, second, third in the process of operating the laser vision device (1) And four shutters 41, 42, 43, and 44 may be opened and closed in various forms, such as simultaneously opening or sequentially opening.

각각 상기 복수개의 측정영역(61, 62, 63, 64) 중 어느 것을 사용하여 대상물을 측정할 것인지 여부에 따라 개폐되도록 조절될 수 있다.Each of the plurality of measurement areas 61, 62, 63, and 64 may be adjusted to open and close according to whether to measure an object.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레이저 발생기(10)와 이격되어 카메라(70)가 설치된다. 상기 카메라(70)는 대상물에 조사된 슬릿 레이저빔 패턴에 관한 2차원 영상을 촬영하기 위한 것으로서, 바람직하게 CCD카메라이다. 이 때, 상기 카메라(70)는 640 X 480의 해상도를 가질 수 있으나 이는 예시에 불과하며 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the camera 70 is installed spaced apart from the laser generator 10. The camera 70 is for capturing a two-dimensional image of the slit laser beam pattern irradiated to the object, preferably a CCD camera. In this case, the camera 70 may have a resolution of 640 × 480, but this is only an example and the present invention is not limited thereto.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치의 사용 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 때, 상기 레이저 비전 장치(1)는 지지물에 고정설치되는 고정식이고, 대상물이 컨베이어 벨트(미도시)등에 의해 카메라(70)의 광축에 수직한 방향(도면을 수직하게 관통하는 방향)으로 이동하는 것으로 가정한다.3 and 4 are diagrams schematically showing a state of use of the laser vision device according to an embodiment of the present invention. At this time, the laser vision device 1 is a fixed type fixed to the support, the object moves in a direction perpendicular to the optical axis of the camera 70 (direction vertically penetrating the drawing) by a conveyor belt (not shown) or the like. Assume that you do.

도 3을 참조하면, 대상물(81)이 이동하여 제 1 측정영역(61)에 위치하게 되면, 레이저 발생기(10)에서 발생되어 제 1 하프 미러(31)에 의해 반사된 제 1 슬릿 레이저빔(21)이 상기 대상물(81)에 주사된다. 이 때, 제 1 셔터(41)는 개방되어야 하지만 다른 셔터(42, 43, 44)는 닫혀 있을 수 있다.Referring to FIG. 3, when the object 81 is moved and positioned in the first measurement area 61, the first slit laser beam generated by the laser generator 10 and reflected by the first half mirror 31 ( 21 is injected into the object 81. At this time, the first shutter 41 should be open but the other shutters 42, 43, 44 may be closed.

주사된 제 1 슬릿 레이저빔(21)은 상기 대상물(81)의 표면에 일정한 패턴을 형성하고, 이러한 패턴은 카메라(70)에 의해 2차원 영상으로 촬영됨으로써 상기 대상물(81)의 크기 및 형상 등을 측정할 수 있다.The scanned first slit laser beam 21 forms a predetermined pattern on the surface of the object 81, and the pattern is photographed as a two-dimensional image by the camera 70, such as the size and shape of the object 81. Can be measured.

도 4를 참조하면, 대상물(84)이 상기 레이저 비전 시스템(1)에서 상대적으로 먼 위치에 있는 제 4 측정영역(61)을 지나는 경우에는 제 4 슬릿 레이저빔(24)이 상기 대상물(84)에 주사된다. 이와 같이 주사된 제 4 슬릿 레이저빔(24)을 이용하여 상기 대상물(84)의 크기 및 형상 등을 측정하는 과정은 도 3의 경우와 동일하다.Referring to FIG. 4, when the object 84 passes the fourth measurement region 61 at a position relatively far from the laser vision system 1, the fourth slit laser beam 24 is the object 84. Is injected into. The process of measuring the size and shape of the object 84 using the fourth slit laser beam 24 scanned as described above is the same as that of FIG. 3.

이외에도 대상물이 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 측정영역 중 두 개 이상에 걸쳐서 위치하는 경우에는 해당 측정영역에 대한 슬릿 레이저빔을 주사함으로써 대상물의 크기 및 형상등을 측정할 수 있다.In addition, when the object is positioned over two or more of the plurality of measurement areas according to an embodiment of the present invention, the size and shape of the object may be measured by scanning the slit laser beam for the corresponding measurement area.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 시스템은 이동로봇에 장착되는 이동식으로 이루어지는 경우에도 넓은 측정영역을 구비함으로써 대상물을 찾기 위한 이동과정을 단축시킬 수 있어 측정시간을 효과적으로 단축시킬 수 있다. On the other hand, the laser vision system according to an embodiment of the present invention can shorten the moving process for searching for an object by providing a wide measurement area even when the mobile vision system is equipped with a mobile robot, thereby effectively reducing the measurement time.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치에 대하여 설명하으나, 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 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although a laser vision apparatus according to an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention are within the scope of the same idea. In the above, other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting, or adding a component, but this is also within the scope of the present invention.

도 1은 종래의 레이저 비전 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,1 is a view schematically showing a conventional laser vision device,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치에 대한 개략적인 측면도이고,2 is a schematic side view of a laser vision device according to an embodiment of the present invention;

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 비전 장치의 개략적인 작동과정을 나타내는 도면이다. 3 and 4 are diagrams showing a schematic operation of the laser vision device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 레이저 발생기 20 : 슬릿 레이저빔10 laser generator 20 slit laser beam

30 : 하프 미러 40 : 셔터30: half mirror 40: shutter

50 : 분광 유닛 70 : 카메라50: Spectroscope Unit 70: Camera

Claims (6)

슬릿 레이저빔을 발생시키는 레이저 발생기;A laser generator for generating a slit laser beam; 상기 슬릿 레이저빔을 분할하여 복수개의 측정영역을 형성하는 분광유닛; 및A spectroscopic unit dividing the slit laser beam to form a plurality of measurement regions; And 상기 분할된 슬릿 레이저빔 중 적어도 어느 하나와 만나는 대상물에 형성된 빔 패턴을 촬영하기 위한 카메라를 포함하는 레이저 비전 장치.And a camera for photographing a beam pattern formed on an object that meets at least one of the divided slit laser beams. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수개의 측정영역은 인접한 두 개의 측정영역이 접하거나 일부 겹치도록 형성되는, 레이저 비전 장치.The plurality of measurement areas are formed such that two adjacent measurement areas are in contact with or partially overlap. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 분광유닛은The spectroscopic unit is 상기 레이저 발생기에서 발생되는 슬릿 레이저빔의 진행방향으로 소정의 간격만큼 상호 이격되어 배치되는 복수개의 하프 미러를 포함하는, 레이저 비전 장치.And a plurality of half mirrors spaced apart from each other by a predetermined interval in a traveling direction of the slit laser beam generated by the laser generator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 하프 미러는 각각 상기 레이저 발생기에서 발생되는 슬릿 레이저빔의 진행방향에 대해 소정의 각도를 가지고 배치되는, 레이저 비전 장치. And the half mirrors are each disposed at a predetermined angle with respect to a traveling direction of a slit laser beam generated by the laser generator. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하프 미러는 각각 반사되는 슬릿 레이저빔의 강도가 동일하도록 소정의 반사율과 투과율을 갖는, 레이저 비전 장치. And the half mirrors each have a predetermined reflectance and transmittance such that the intensity of the reflected slit laser beam is the same. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 to 5, 상기 분광 유닛은 상기 하프 미러에 의해 각각 반사되는 슬릿 레이저빔이 대상물측으로 조사되는 것을 방지하기 위해 상기 반사된 슬릿 레이저빔 각각의 경로상에 개폐가능하게 설치되는 셔터를 더 포함하는, 레이저 비전 장치.And the spectroscopic unit further comprises a shutter installed to be openable and openable on a path of each of the reflected slit laser beams to prevent the slit laser beams respectively reflected by the half mirrors from being irradiated to the object side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214693A (en) * 2001-01-23 2002-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for picking up image of several objects and electronic part mounting device using the same
KR100829005B1 (en) * 2006-09-08 2008-05-14 주식회사 코윈디에스티 Apparatus for blacking color filter and method the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347772B2 (en) 2013-03-21 2016-05-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for measurement of three-dimensional shape

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