KR20180076774A - 광섬유 가이드 검사장치 - Google Patents

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Abstract

광섬유 가이드에 조립된 광섬유의 조립상태, 연마상태, 그리고 코어 피치 검사를 자동으로 진행할 수 있는 광섬유 가이드 검사장치가 개시된다. 본 발명에 의한 광섬유 가이드 모듈에 장착된 복수개의 광섬유의 표면 및 구조를 검사하기 위한 광섬유 가이드 검사장치에 있어서, 상기 광섬유 가이드 모듈이 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그; 상기 광섬유 가이드 모듈의 전방에 설치되어 상기 광섬유 가이드 모듈로부터 수신되는 광신호를 매개로 광섬유 가이드의 표면 및 구조를 검사하는 간섭계; 상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 가이드의 표면과 구조를 진행하는 마이크로프로세서; 및 상기 간섭계가 상기 지그의 복수개의 장착부에 순서대로 각각 이동 및 정렬되도록 상기 지그가 고정되어 삼축방향으로 이동하는 지그 스테이지;를 포함한다.

Description

광섬유 가이드 검사장치 {Fiber guide measuring apparatus}
본 발명은 광섬유 가이드에 조립된 광섬유의 조립상태, 연마상태, 그리고 코어 피치 검사를 자동으로 진행할 수 있는 광섬유 가이드 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광섬유는 큰 대역폭 용량, 유전 특성 등과 같은 다수의 이유 때문에 많은 전통적인 장거리 및 대도시 통신 네트워크에 있어서 구리 기반의 연결을 대체하고 있다. 소비자들이 스마트 폰, 랩탑, 디스플레이, 태블릿 등과 같은 소비자 전자 장치를 위한 더 많은 대역폭을 필요로 함에 따라, 그러한 애플리케이션을 위한 기존의 구리 기반의 연결을 대체하기 위해 신호 전송을 위한 광섬유의 사용이 고려되고 있다.
이는 전자 장치들 간 고속통신이 가능하나 1-2미터와 같은 매우 짧은 케이블 거리는 비실용적이기 때문이다. 그러나 전송 매체로서 광섬유를 구비한 능동형 광케이블 어셈블리를 이용한 수십 m 정도의 매우 긴 전송 길이가 가능하다. 능동형 광케이블 어셈블리는 전기 포트와의 호환성을 제공하기 위해 전기 커넥터를 이용하나, 케이블 단부 상의 전기 커넥터들 사이의 광섬유를 가로지르는 신호의 광전송을 위해 커넥터 내에서 전기 신호를 광 신호로 변환한다.
더욱이, 표준 전기 프로토콜에서 완전히 광 기반 연결로의 앞으로의 변화 추이는 HDMI, USB, MiniDisplay 포트 등과 같은 기존의 프로토콜을 이용하는 커넥터 내에서 광과 전기의 신호의 변환이 케이블 어셈블리의 첫 몇 cm에서 일어나는 능동형 광케이블 어셈블리의 상업화에 의해 뒤쳐질 것이다.
전기적 인터페이스, 프로토콜들을 적절한 비트 스트림으로 변환하여 이들을 정확히 광섬유로 전송하고 이들을 수신기 단부에서 캡처하여 디코딩하는 기능은 통상 몇 가지 예를 들자면 레이저 드라이버, 집적회로, 클럭 및 데이터 복원(CDR; clock and data recovery) 장치, 트랜스-임피던스 증폭기(TIA; trans-impedance amplifier) 및 능동형 전기 소자들을 수반하는 인쇄회로기판 어셈블리 형태의 적절한 전기 회로를 필요로 한다.
통상의 능동형 광케이블 어셈블리는 전술한 능동형 전기소자들을 수반하는 인쇄회로기판 어셈블리와, 이에 연결되는 광케이블과, 이들을 보호하고 연결단자가 구비되는 하우징을 포함하게 된다.
여기서, 인쇄회로기판 어셈블리와 광케이블을 연결하는 부품으로서 광섬유 가이드가 설치된다.
상기 광섬유 가이드는 광케이블에서 광섬유의 수 즉, 채널수에 따라 각 광섬유들이 삽입되고 상기 인쇄회로기판 어셈블리에 연결되도록 기능하는 부품이다.
그러나 종래기술에 의한 광섬유 가이드는 채널수대로 광섬유의 조립상태, 연마상태, 그리고 코어 피치 검사를 진행해야 하는데, 채널수가 얼마 되지 않는 경우에는 문제가 되지 않으나 인쇄장치와 같이 대용량의 이미자 파일에 대한 정보를 전달하는 경우에는 채널수가 256개에서 1350개에 이르기 이를 검사하는데 시간상 비용상 한계가 있는 문제점이 있었다.
현재에는 이러한 검사를 현미경 비전장치를 사용하여 수동으로 진행하고 있기 때문에 작업 효율을 높일 수 없는 문제점이 있었다.
공개특허 10-2014-0119817
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광섬유 가이드가 장착된 하우징 모듈 자체를 수용하여 고정하고 비전장치로 광섬유의 조립상태, 연마상태, 그리고 코어 피치 검사를 자동으로 진행할 수 있는 광섬유 가이드 검사장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 광섬유 가이드 모듈에 장착된 복수개의 광섬유의 표면 및 구조를 검사하기 위한 광섬유 가이드 검사장치에 있어서, 상기 광섬유 가이드 모듈이 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그; 상기 광섬유 가이드 모듈의 전방에 설치되어 상기 광섬유 가이드 모듈로부터 수신되는 광신호를 매개로 광섬유 가이드의 표면 및 구조를 검사하는 간섭계; 상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 가이드의 표면과 구조를 진행하는 마이크로프로세서; 및 상기 간섭계가 상기 지그의 복수개의 장착부에 순서대로 각각 이동 및 정렬되도록 상기 지그가 고정되어 삼축방향으로 이동하는 지그 스테이지;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 간섭계가 삼축방향으로 이동할 수 있도록 상기 간섭계가 안착되어 고정된 간섭계 스테이지를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광섬유에 광을 제공하는 제1조명; 상기 제1조명 광이 상기 광섬유 가이드로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제1광손실 디텍터; 상기 제1조명 광이 상기 광섬유 가이드를 통과한 다음 상기 간섭계로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제2광손실 디텍터;를 더 포함할 수 있다.
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; 상기 경통 내부로 광을 제공하는 제2조명;을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 간섭계 스테이지는, 삼축방향에 대하여 각각의 방향으로 직선 이동하도록 설치된 플레이트들; 상기 플레이트들에 구비된 너트; 상기 플레이트들이 직선 구동되도록 상기 너트에 나사 결합되도록 설치되어 모터에 의해 회전되는 스크류;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스크류는 각각의 축마다 적어도 2개 이상이 평행하게 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 간섭계 스테이지는 상기 스크류와 평행한 나사가 형성되지 않은 파이프 형태의 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은 복수개의 광섬유 가이드가 삽입되어 안착 고정되는 장착부를 구비한 지그를 제공하여 측정장비가 장착부 사이를 이동하면서 연속하여 표면 및 구조 검사가 이루어지기 때문에 신속하게 많은 양의 광섬유 가이드를 자동으로 검사할 수 있는 효과가 있다.
(2) 본 발명은 간섭계와 조명장비를 구비하여 하나의 장비로 표면 및 구조 등의 다양한 검사를 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 일부 구성요소인 광섬유 가이드 하우징의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 좌측면도이다.
도 6과 도 7은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치의 블록도로서, 도 6은 광손실율을 측정하기 위한 블록도를, 도 10은 광섬유 가이드 모듈의 표면을 검사하기 위한 블록도를 각각 나타낸다.
도 8과 도 9는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 검사되는 광섬유 가이드 부분의 확대 정면도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 검사되는 광섬유의 다양한 이미지들이다.
도 14는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 광섬유의 정면을 검사하기 전 세팅하기 위한 프로그램의 한 예이다.
도 15는 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치를 진행하기 위한 작업 순서도이다.
도 16은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 광섬유 가이드의 실제 부분 확대 이미지이다.
도 17은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에 검사되기 위한 광섬유 가이드의 다른 배열예가 도시된 도면이다.
도 18은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 광이 공급된 광섬유들의 이미지이다.
도 19는 도 18에 도시된 광섬유에 대한 광세기 검사와 광손실 검사의 그래프의 한 예이다.
도 20은 본 발명에 의한 광섬유 가이드 검사장치에서 출력광에 따라 불량을 판단하기 위한 프로그램 상의 작업창이다.
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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 커넥터 표면 검사장치를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1을 참고하면, 광섬유 가이드 하우징이 도시되어 있다. 상기 광섬유 가이드 하우징 중앙에는 256 채널의 광섬유 가이드 모듈이 장착되어 있다.
따라서 상기 광섬유 가이드 하우징을 광섬유 가이드 검사장치에 장착하면 우선, 상기 광섬유 가이드 하우징과 광섬유 가이드의 센터링 좌표의 일치를 먼저 검사한다. 이러한 센터링 좌표 검사를 마친 다음 다른 검사를 진행한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 광섬유 가이드 검사장치는 광섬유 양단에 광섬유 가이드 하우징(1)이 연결된 광섬유의 표면과 구조를 검사하기 위한 광섬유 가이드 검사장치로서, 지그(2), 간섭계(20), 카메라(30), 마이크로프로세서, 지그 스테이지(3)를 포함한다.
상기 지그(2)는 상기 광섬유 가이드 하우징(1)이 삽입 안착되는 복수개의 장착부(2a)를 구비한다. 상기 지그(2)는 도 2 및 도 3을 참고하면, 여기서는 복수개의 광섬유 가이드 하우징(1)을 꽂을 수 있도록 복수개의 장착부(2a)를 구비하도록 구성하였다.
상기 지그(2)의 장착부(2a)는 상기 광섬유 가이드 하우징(1)이 삽입되어 안착될 수 있도록 상기 광섬유 가이드 하우징(1)과 결합되어 고정되는 구조를 가지고 있게 된다. 이러한 장착부의 구조는 상기 광섬유 가이드 하우징(1)이 삽입되는 장비와 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 지그(2)는 복수개의 상기 광섬유 가이드 하우징(1)가 수직면 상에 좌우상하로 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 가이드 하우징(1)의 표면을 검사를 할 수 있게 된다. 이러한 구성에 의해 더욱 신속하게 이동과 검사가 이루어지게 된다.
상기 지그 스테이지(3)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 간섭계(20)가 상기 지그(2)의 복수개의 장착부(2a)에 순서대로 각각 이동 및 정렬되도록 상기 지그(2)가 고정되어 삼축방향으로 이동하게 된다. 상기 지그 스테이지(3)는 복수개의 상기 광섬유 가이드 하우징(1)이 장착된 상태에서, 상기 간섭계(20)와의 상대 위치를 조절할 수 있도록 이동하는 것이다.
상기 지그 스테이지(3)는 베이스 프레임(100) 상부에 설치되어 있고, 상기 베이스 프레임(100)에 대하여 삼축방향, 즉 X, Y, Z축 각 방향으로 이동이 가능하다. 이러한 스테이지는 통상의 다층의 플레이트들, 스크류, 상기 스크류가 나사 결합되는 너트를 사용하여 제작할 수 있고, 각각의 스크류는 모터에 의해 회전되도록 구동되어 삼축방향으로 이동이 가능하게 된다.
이때, 각각의 축방향으로 이동을 위해 설치되는 스크류는 평행한 스크류를 두 개를 설치하거나, 적어도 하나의 스크류와 하나의 가이드 축을 설치하는 것이 가장 안정적인 이동을 보장한다.
상기 지그 스테이지(3)는 후술하는 간섭계 스테이지(40)와 동일한 방식으로 제작되는 것이다.
상기 간섭계(20)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 광섬유 가이드 하우징(1)의 전방에 설치되어 상기 광섬유 가이드 하우징(1)으로부터 수신되는 신호를 매개로 광섬유 가이드 하우징(1)의 표면과 구조를 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 광을 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 광을 상기 광섬유 커넥터(1)로 반사하여 표면을 검사하는데 사용하게 된다.
상기 간섭계(20)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 간섭계(20)가 각각의 삼축방향으로 이동할 수 있도록 상기 간섭계(20)가 안착되어 고정되는 간섭계 스테이지(40)에 지지되도록 설치되어 있다.
상기 간섭계 스테이지(40)는, 도 2 내지 도 5를 참고하면, 삼축방향에 대하여 각각의 방향으로 직선 이동하도록 설치된 플레이트들과, 상기 플레이트들에 구비된 너트와, 상기 플레이트들이 직선 구동되도록 상기 너트에 나사 결합되도록 설치되어 모터에 의해 회전되는 스크류를 포함한다.
즉 X축방향의 플레이트는 상기 간섭계를 지지하면서 X축 방향으로 이동하고, 그 하부에 Y축방향의 플레이트가 Y축방향으로 직선 이동하도록 설치되어 있다. 즉 간섭계와 상기 X축 플레이트는 Y축 플레이트에 의해 지지되고, Y축 플레이트가 Y축 방향으로 이동함에 따라 함께 이동한다. Z축방향의 플레이트도 동일한 방식으로 간섭계, X축 플레이트, Y축 플레이트를 모두 지지하면서 직선 이동하게 된다.
상기 플레이트들에는 각각 너트들이 구비되어 있다. 너트는 스크류와 동일한 개수로 설치됨은 물론이다. 여기서는 한 방향으로 여러 개의 스크류를 설치하기 때문에 동일한 개수로 너트를 각 플레이트들에 구비토록 한다.
상기 스크류는 각각 삽입되는 너트의 하부에 위치하는 플레이트에 고정된다. 즉 X축 방향으로 구동하는 스크류는 Y축 플레이트에 설치되는 방식이다.
이때, 각 스크류는 모터 등의 구동원에 연결되어 회전될 수 있도록 설치되고, 모터는 상기 마이크로프로세서에 의해 제어되도록 할 수 있다. 또 상기 스크류를 모터에 연결하지 않고 수동으로 조절할 수 있도록 설치할 수도 있음은 물론이다.
상기 스크류는 각각의 축마다 적어도 2개 이상이 평행하게 설치는 것이 바람직하다.
또, 상기 간섭계 스테이지는 상기 스크류와 평행한 나사가 형성되지 않은 파이프 형태의 가이드를 더 포함할 수도 있다. 즉 구동은 다른 평행한 스크류에 의해 구동이 이루어지고 원활한 이동을 위해 가이드에 의해 안내가 이루어지는 것이다.
물론, 상기 가이드 외에 각 플레이트가 놓이는 레일을 설치하여 동일한 효과를 제공할 수도 있다.
한편, 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 10 내지 도 13과 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 가이드 하우징(1)의 광섬유의 표면과 구조를 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 가이드 하우징(1)의 광섬유에 광을 제공하고, 상기 제1광손실 디텍터(13)는 상기 제1조명(11) 광이 상기 광섬유로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하게 된다.
상기 제2광손실 디텍터(13a)는 상기 제1조명(11) 광이 상기 광섬유 가이드 하우징(1)의 광섬유를 통과한 다음 상기 간섭계(20)로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 구성요소이다.
더불어, 상기 경통(41) 내부로 광을 제공하는 제2조명(11a)을 더 구비하여 상기 광섬유의 표면 검사에 사용하게 된다.
도 6을 참고하면, 상기 광섬유의 광손실을 측정하기 위한 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 검사하기 위한 광섬유 가이드 하우징(1)이 지그(2)의 장착부(2a)에 장착되고, 그와 연결된 광섬유는 다른 광섬유와 연결되어 있다.
이러한 상태에서 제1조명(11)에서 광을 발생시킨다. 이때 상기 제1조명(11)은 레이저 다이오드 1300nm이나 1500nm이 사용된다.
상기 제1조명(110에서 발사된 광은 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 광 중 일부는 광섬유가 연결된 부위를 통과하여 광섬유를 타고 지그(2)의 장착부(2a)에 삽입된 광섬유를 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 7을 참고하면, 상기 광섬유 가이드 하우징(1)의 광섬유의 ROC 등을 측정하기 위한 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제2광(11a)(예를 들면, red LED)에서 발생된 광은 빔 스플리터(25)에 의해 일부는 편광되어 상기 광섬유로 입사되고, 그 광은 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.
도 1을 참고하면, 상기 광섬유 가이드 하우징이 도시되어 있다. 광섬유 가이드 하우징 내부에는 전술한 바와 같이 중앙에 256 채널의 광섬유 가이드 모듈이 장착되어 있다. 이러한 광섬유 가이드 모듈에 V자형 홈에 배치된 광섬유들의 표면과 구조를 검사하게 된다.
도 8을 참고하면, 상기 광섬유 가이드 모듈을 확대한 것을 볼 수 있다. 광섬유가 V자 홈에 배치되어 있는 것을 볼 수 있고, 네 개의 광섬유가 도시되어 있으며, 여러 종류의 불량 상태를 표시하고 있다. 첫 번째 광섬유는 스크래치가 있는 것을 볼 수 있고, 두 번째 광섬유에는 벗겨짐 불량이, 세 번째 광섬유에는 광섬유 크랙 불량이, 마지막 네 번째 광섬유에는 V자 홈에 크랙이 생긴 불량이 표현되어 있다. 도 9를 참고하면, 모듈에 일렬로 V자 홈이 8개 구비된 것을 볼 수 있다. 이러한 것들이 여러 층을 이루어서 상기 모듈을 구성하게 된다.
도 10을 참고하면, 광섬유 이미지에서 표면불량 선별 및 좌표를 표시하기 위한 예가 도시되어 있다. 왼쪽 광섬유에 이물질이 0도에서 90도 사이에 발견된 것을 볼 수 있다.
도 11을 참고하면, 광섬유 이미지에 이물, 기름, 홈과 부스러기, 그리고 스크래치가 형성된 예를 볼 수 있다.
도 12를 참고하면, 광섬유 클리닝 전 불량인 광섬유의 예들이 도시되어 있다.
도 13을 참고하면, 클리닝 이후, 광섬유 페럴에 불량이 있는 경우가 도시되어 있다.
도 14는 전술한 광섬유들의 불량을 마이크로프로세서에서 프로그램 상 불량으로 처리하기 위한 여러 가지 옵션들을 보여주고 있다.
도 15의 순서도를 참고하면, 상술한 광섬유 불량을 측정하기 위한 측정방법 수순이 프로그램을 따라 도시되어 있다. 먼저 비디오 장치인 카메라가 잘 동작하는지를 점검하고, 측정영역 표시 방법을 선택하게 된다. 그 후, 샘플을 삽입하고, 마우스로 샘플 측정 중심 위치를 조정한다.
중심위치가 맞지 않으면 미세조정을 계속하여 중심이 맞도록 계속한다. 중심위치를 맞춘 다음, 마우스로 샘플 측정 반경을 조정하고, 반경이 맞을 때까지 다시 미세조정을 계속한다. 반경이 맞게 되면, 프로그램이 가동되어 측정결과가 도출되어 디스플레이된다.
도 16을 참고하면, 실제 카메라에 의해 측정된 광섬유 가이드 모듈의 일부 이미지이다. 도시된 바와 같이 광섬유가 V자 홈에 각각 안착되어 있는 것을 볼 수 있다. 여기서 광섬유의 불량 판단시 기준이 되는 광섬유 이미지는 상단과 양쪽의 홈과의 접촉점의 3포인트를 측정하여 진행한다. 또한 여기서는 V자 홈 사이의 피치도 측정하여 편차를 연산하다.
도 17은 광섬유 코어의 형상, 크기, 밝기, 피치들의 편차를 구한다. 도시된 바와 같이 형상, 크기, 밝기, 피치가 코어마다 다른 것을 볼 수 있다.
도 18을 참고하면, 광 공급 후, 밝기가 다른 광들을 볼 수 있다. 광세기와 광손실 그래프는 도 19에 도시되어 있다.
도 20을 참고하면, 광 공급 후, 출력광이 진원인 경우와 진원이 아닌 경우가 도시되어 있다. 정해진 프로그램에 따라 진원에서 일정값 이상 벗어나면 불량을 판단하게 된다.
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 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 : 광섬유 가이드 하우징 2 : 지그
2a : 장착부 3 : 지그 스테이지
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 41 : X축 모터
42 : Y축 모터 43 : Z축 모터
100 : 베이스 프레임

Claims (7)

  1. 광섬유 가이드 모듈에 장착된 복수개의 광섬유의 표면 및 구조를 검사하기 위한 광섬유 가이드 검사장치에 있어서,
    상기 광섬유 가이드 모듈이 삽입 안착되는 복수개의 장착부를 구비한 지그;
    상기 광섬유 가이드 모듈의 전방에 설치되어 상기 광섬유 가이드 모듈로부터 수신되는 광신호를 매개로 광섬유 가이드의 표면 및 구조를 검사하는 간섭계;
    상기 간섭계에 고정 설치되어 상기 간섭계로부터 전달되는 이미지를 획득하는 카메라;
    상기 카메라에 의해 획득된 영상입력을 매개로 상기 광섬유 가이드의 표면과 구조의 검사를 진행하는 마이크로프로세서; 및
    상기 간섭계가 상기 지그의 복수개의 장착부에 순서대로 각각 이동 및 정렬되도록 상기 지그가 고정되어 삼축방향으로 이동하는 지그 스테이지;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간섭계가 삼축방향으로 이동할 수 있도록 상기 간섭계가 안착되어 고정된 간섭계 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유에 광을 제공하는 제1조명;
    상기 제1조명의 광이 상기 광섬유 가이드로부터 반사되는 반사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제1광손실 디텍터;
    상기 제1조명의 광이 상기 광섬유 가이드를 통과한 다음 상기 간섭계로 입사되는 입사광을 검출하여 상기 마이크로프로세서에 송신하는 제2광손실 디텍터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  4. 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;
    상기 경통 내부로 광을 제공하는 제2조명;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 간섭계 스테이지는,
    삼축방향에 대하여 각각의 방향으로 직선 이동하도록 설치된 복수개의 플레이트;
    상기 복수개의 플레이트에 구비된 너트;
    상기 복수개의 플레이트가 직선 구동되도록 상기 너트에 나사 결합되도록 설치되어 모터에 의해 회전되는 스크류;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스크류는 각각의 축마다 적어도 2개 이상이 평행하게 설치된 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 간섭계 스테이지는 상기 스크류와 평행한 나사가 형성되지 않은 파이프 형태의 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 가이드 검사장치.
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