KR20190129214A - Focus measurement apparatus and focus measurement method using the same - Google Patents

Focus measurement apparatus and focus measurement method using the same

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KR20190129214A
KR20190129214A KR1020180053511A KR20180053511A KR20190129214A KR 20190129214 A KR20190129214 A KR 20190129214A KR 1020180053511 A KR1020180053511 A KR 1020180053511A KR 20180053511 A KR20180053511 A KR 20180053511A KR 20190129214 A KR20190129214 A KR 20190129214A
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조재형
박준호
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윈포시스(주)
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Abstract

The present invention relates to a focus measuring device. An embodiment of the present invention is a device for confirming a focus of a light beam, wherein proposed is the focus measuring device comprising: a light transmitting part having a through-hole for passing the light beam; a sensor part disposed at a predetermined interval from the light transmitting part and detecting the light beam passing through the through-hole of the light transmitting part; a moving part which moves the light transmitting part and the sensor unit such that the light beam passes through the through-hole of the light transmitting part so as to be sensed by the sensor part; and a focus confirming part moving the moving part such that the light beam detected by the sensor part passes through a center of the through-hole of the light transmitting part, storing an intensity of the light beam measured by the sensor part, and determining a point in which the intensity of the detected light beam is a maximum as a focus while changing a height of the sensor part.

Description

초점 측정 장치 및 이를 이용한 초점 측정 방법{Focus measurement apparatus and focus measurement method using the same}Focus measurement apparatus and focus measurement method using the same

본 발명은 레이저와 같은 광빔의 초점을 측정하는 장치 및 이를 이용한 초점 측정 방법과 관련된다. The present invention relates to a device for measuring the focus of a light beam such as a laser and a focus measuring method using the same.

레이저와 같은 광빔을 이용하여 가공을 할 때에는 가공면에 정확하게 초점이 맞추어지도록 함이 바람직하다. 가공면에 초점이 정확하게 맞추어지면 에너지의 낭비 없이 정확하게 가공을 수행할 수 있다.When processing using a light beam such as a laser, it is desirable to accurately focus on the processing surface. With the correct focus on the machining surface, machining can be carried out accurately without wasting energy.

일반적으로 특정 광빔 가공 장비의 초점에 대한 정보는 제조사에 의해 제공된다. 하지만 이러한 정보는 하나의 가이드라인이 되는 정보로서 실제 제조 현장에서는 제조사에 의해 제공된 초점에 대한 정보와 다소 차이가 있을 수 있다.In general, information on the focus of a particular light beam processing equipment is provided by the manufacturer. However, this information is a guideline and may be somewhat different from the information provided by the manufacturer on the actual manufacturing site.

이와 같이 실제 초점을 찾기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 10-1449851호에 제시된 기술이 공개되어 있다. 선행기술은 경사지고 눈금이 새겨진 면을 가진 지그를 이용하면서 경사진 면에 레이저가 조사되도록 하여 실제 연소 여부로 초점의 위치를 판단하게 된다.As such, the technology presented in Korean Patent No. 10-1449851 is disclosed as a prior art for finding the actual focus. The prior art uses a jig having an inclined and graduated surface, so that the laser is irradiated to the inclined surface to determine the position of the focus by actual combustion.

하지만 실제 초점이 아닌 경우에도 연소가 일어날 수 있고 이 경우 연소된 정도에 따라 초점을 판단하여야 하는 어려움이 있다. 또한 초점을 측정할 때마다 새로운 지그가 필요하고 초점을 측정하는 과정의 데이터를 활용할 수가 없어 데이터의 활용도 면에서도 문제가 있다.However, even when the focus is not true, combustion may occur, and in this case, there is a difficulty in determining the focus according to the degree of combustion. In addition, there is a problem in terms of utilization of data since a new jig is required every time the focus is measured and the data of the focus measuring process cannot be utilized.

대한민국 등록특허 제10-1449851호 (2014.10.02)Republic of Korea Patent No. 10-1449851 (2014.10.02)

본 발명은 투광부의 관통홀을 통과한 광빔의 세기를 측정하도록 하고 초점을 측정하는 과정의 데이터를 활용하여 초점을 측정할 수 있도록 하여 광빔으로 인한 센서의 손상을 방지하고 센서에 광빔이 정확하게 감지되도록 하며, 정확하게 초점을 확인할 수 있게 하는 초점 측정 장치를 제시한다. The present invention is to measure the intensity of the light beam passing through the through hole of the light transmitting portion and to focus by using the data of the focus measurement process to prevent damage to the sensor due to the light beam and to accurately detect the light beam on the sensor In addition, the present invention provides a focus measuring apparatus capable of accurately checking focus.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. Other detailed objects of the present invention will be apparently understood and understood by those skilled in the art through the following detailed description.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 광빔의 초점을 확인하기 위한 장치로서, 광빔을 통과시키는 관통홀이 형성된 투광부, 상기 투광부와 일정 간격을 두고 배치되고 상기 투광부의 관통홀을 통과한 광빔을 감지하는 센서부, 상기 광빔이 상기 투광부의 관통홀을 통과하여 상기 센서부에 감지되도록 상기 투광부와 상기 센서부를 이동시키는 이동부 및 상기 센서부에서 감지된 광빔이 상기 투광부의 관통홀의 중앙을 통과하도록 상기 이동부를 이동시키고, 상기 센서부에서 측정된 광빔의 세기를 저장하며, 상기 센서부의 높이를 변경하면서 감지된 광빔의 세기가 최대인 지점을 초점으로 판정하는 초점확인부를 포함하는 초점 측정 장치를 제시한다. In order to solve the above problems, the present invention is an embodiment, as a device for checking the focus of the light beam, a light transmitting portion formed with a through hole for passing the light beam, disposed at a predetermined distance from the light transmitting portion and the through hole of the light transmitting portion A sensor unit for detecting the light beam passing through, the moving unit for moving the light transmitting unit and the sensor unit so that the light beam is passed through the light through the light transmitting part to be detected by the sensor unit and the light beam detected by the sensor unit penetrates the light transmitting unit And a focus confirming unit which moves the moving unit to pass through the center of the hole, stores the intensity of the light beam measured by the sensor unit, and determines the point where the intensity of the detected light beam is maximum while changing the height of the sensor unit as the focus. Present the focus measuring device.

여기에서, 상기 투광부는, 일정 두께를 갖는 금속판으로 이루어지고 상기 금속판의 중앙에 관통홀이 형성될 수 있다.Here, the light transmitting portion may be made of a metal plate having a predetermined thickness and a through hole may be formed in the center of the metal plate.

또한 상기 투광부와 상기 센서부는 복수의 간격조절부재의 양 단부에 각각 결합되어 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.In addition, the light transmitting unit and the sensor unit may be coupled to both ends of the plurality of gap adjusting members, respectively, at a predetermined interval.

이에 더하여 상기 이동부는, 상기 센서부에 결합되고 상기 센서부를 평면 이동시킴으로써 상기 센서부와 간격조절부재을 개재하여 연결된 상기 투광부를 상기 센서부와 함께 이동시키면서 상기 광빔이 상기 투광부의 관통홀을 통과하여 상기 센서부에 감지되도록 할 수 있다.In addition, the moving unit is coupled to the sensor unit and the plane of the sensor unit by moving the light transmitting part and the sensor unit connected to the sensor unit and the gap through the gap adjusting member while moving the light beam through the through hole of the light transmitting portion It can be detected by the sensor unit.

한편 상기 초점확인부는, 상기 이동부가 한번에 이동 가능한 측정 간격을 지정하는 이동단위지정모듈, 상기 이동단위지정모듈에서 지정한 측정 간격에 따라 상기 투광부를 나선형으로 이동하면서 광빔의 세기를 측정하도록 이동 경로를 지정하는 이동지정모듈, 측정 간격에 따른 상기 이동부의 이동에 따라 상기 센서부에서 검출된 광빔의 세기를 격자 형태로 구획하여 이미지로 변환하는 이미지변환모듈, 상기 센서부의 위치 또는 상기 광빔의 위치를 상하로 이동시키면서 상기 센서부에서 측정되고 상기 이미지변환모듈에서 변환된 광빔의 세기를 저장하는 광빔세기저장모듈 및 상기 광빔세기저장모듈에 저장된 정보를 비교하여 일정 영역에서 가장 큰 세기를 가지는 데이터를 초점의 데이타로 판정하는 초점판정모듈을 포함할 수 있다.On the other hand, the focus confirming unit, a movement unit designation module for designating a measurement interval that can be moved at a time, the movement unit designates a movement path to measure the intensity of the light beam while moving the light transmitting portion in a spiral according to the measurement interval specified by the movement unit designation module A moving designation module for dividing the intensity of the light beam detected by the sensor unit into a grid in accordance with the movement of the moving unit according to the measurement interval, and converting the image into an image; the position of the sensor unit or the position of the light beam up and down While moving the light beam intensity storage module for storing the intensity of the light beam measured by the sensor and converted in the image conversion module and the information stored in the light beam intensity storage module to compare the data having the largest intensity in a certain area of the focus data It may include a focus determination module to determine to.

한편 위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 상술한 초점 측정 장치를 이용하여 광빔의 초점을 확인하기 위한 방법으로서, 투광부에 형성된 관통홀을 통과하도록 광빔을 조사하는 제1단계, 관통홀을 통과한 광빔의 세기를 측정하고 광빔의 세기가 가장 큰 지점이 상기 관통홀의 중앙이 되도록 위치시키는 제2단계, 광빔이 조사된 상기 관통홀의 중앙을 중심으로 상기 투광부를 나선 경로로 일정 간격씩 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 제3단계, 상기 센서부의 높이 또는 광빔의 높이를 상하로 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 제4단계 및 일정 영역의 광빔의 세기가 최대인 높이를 초점의 높이로 판정하는 제5단계를 포함하는 초점 측정 방법을 제시한다.Meanwhile, in order to solve the above problem, the present invention is an embodiment, a method for checking the focus of a light beam using the above-described focus measuring device, the first step of irradiating the light beam to pass through the through-hole formed in the light transmitting portion, through A second step of measuring the intensity of the light beam passing through the hole and positioning the point where the intensity of the light beam is the largest so as to be the center of the through hole; A third step of measuring the intensity of the light beam while moving, a fourth step of measuring the intensity of the light beam while moving the height of the sensor portion or the height of the light beam up and down, and a height at which the intensity of the light beam in a predetermined region is maximum as the height of the focus A focus measuring method including a fifth step of determining is provided.

여기에서, 상기 제2단계는, 상기 관통홀의 중앙을 중심으로 나선 경로로 일정 간격씩 상기 투광부를 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 단계, 상기 투광부가 이동하면서 측정한 광빔의 세기를 상기 투광부의 이동 위치와 매칭하여 저장하는 단계 및 저장된 광빔의 세기 중 가장 큰 세기를 갖는 위치에 상기 관통홀의 중앙이 위치하도록 상기 투광부를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.Here, the second step, the step of measuring the intensity of the light beam while moving the light transmitting portion at regular intervals in a spiral path around the center of the through-hole, the intensity of the light beam measured while the light transmitting portion is moved the light transmitting portion The method may include storing the light by matching the position with the light source and moving the light transmitting part so that the center of the through hole is positioned at the position having the greatest intensity among the stored light beams.

본 발명의 실시예에 따르면, 광빔으로 인한 센서의 손상을 방지하면서 센서에 광빔이 정확하게 감지되도록 할 수 있고, 초점을 측정하는 과정의 데이터를 비교하여 정확하게 초점을 확인할 수 있는 효과가 있다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the light beam may be accurately detected by the sensor while preventing the damage of the sensor due to the light beam, and the focus may be accurately confirmed by comparing the data of the focus measuring process.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. Other effects of the present invention will be apparent to and understood by those skilled in the art through the following detailed description or in the course of carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 초점 측정 장치에 채용된 초점확인부를 나타내는 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 사용하여 투광부를 이동하면서 광빔의 세기를 측정하는 과정을 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 과정에 따라 측정된 광빔의 세기를 투광부의 위치와 매칭하여 이미지로 변환한 것을 나타내는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 조작하기 위한 화면의 예를 나타내는 도면.
도 6은 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 사용하여 초점을 확인하는 방법을 나타내는 순서도.
도 7은 도 1에 도시된 초점 측정 장치에서 광빔이 관통홀의 중앙을 통과하도록 투광부를 이동시키는 과정을 나타내는 도면.
도 8은 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 사용하여 초점을 확인하는 과정에서 측정된 광빔의 세기를 변환한 이미지를 나타내는 도면.
도 9는 도 1에 도시된 초점 측정 장치에서 센서부의 높이를 변경하면서 광빔의 세기를 측정하여 초점을 찾는 과정을 나타내는 도면.
1 is a perspective view of a focus measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a focus confirmation unit employed in the focus measuring apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view illustrating a process of measuring the intensity of a light beam while moving a light transmitting unit using the focus measuring apparatus shown in FIG.
4 is a view showing that the intensity of the light beam measured according to the process of FIG. 3 is converted into an image by matching the position of the light transmitting part.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a screen for operating the focus measuring device shown in FIG. 1; FIG.
6 is a flowchart illustrating a method of confirming focus using the focus measuring apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 7 is a view illustrating a process of moving a light transmitting part such that a light beam passes through a center of a through hole in the focus measuring apparatus shown in FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram illustrating an image obtained by converting an intensity of a light beam measured in a process of checking focus using the focus measuring apparatus shown in FIG. 1. FIG.
9 is a view showing a process of finding a focus by measuring the intensity of the light beam while changing the height of the sensor unit in the focus measuring apparatus shown in FIG.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The above-described features and effects of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, and thus, those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. Could be. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 장치와 이를 이용한 초점 측정 방법에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 또한 설명의 편의를 위해 도시된 구성요소들은 과장하여 표시될 수 있다.Hereinafter, a focus measuring apparatus and a focus measuring method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same reference numerals are used to designate similar components in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description. In addition, components shown for convenience of description may be exaggeratedly displayed.

본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 장치(100)는 광빔의 초점을 확인하기 위한 장치로서, 투광부(1), 센서부(2), 이동부(3) 및 초점확인부(4)를 포함한다.The focus measuring apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is a device for checking the focus of a light beam, and includes a light transmitting unit 1, a sensor unit 2, a moving unit 3, and a focus confirming unit 4. do.

투광부(1)는 광빔을 통과시키는 관통홀(11)이 형성되고, 센서부(2)는 투광부(1)와 일정 간격을 두고 배치되고 투광부(1)의 관통홀(11)을 통과한 광빔을 감지하게 된다. 관통홀(11)은 하나가 형성될 수 있고 관통홀(11)을 통과한 광빔만이 센서부(2)에서 감지된다.The light transmitting portion 1 is formed with a through hole 11 through which the light beam passes, and the sensor portion 2 is disposed at a predetermined distance from the light transmitting portion 1 and passes through the through hole 11 of the light transmitting portion 1. A light beam is detected. One through hole 11 may be formed, and only the light beam passing through the through hole 11 is detected by the sensor unit 2.

한편 이동부(3)는 광빔이 투광부(1)의 관통홀(11)을 통과하여 센서부(2)에 감지되도록 투광부(1)와 센서부(2)를 이동시킨다. 이동부(3)는 투광부(1)와 센서부(2)를 각각 이동시킬 수도 있고 투광부(1)와 센서부(2)가 일체화된 형태로 하여 그 중 하나를 이동시킬 수도 있다.Meanwhile, the moving part 3 moves the light transmitting part 1 and the sensor part 2 so that the light beam passes through the through hole 11 of the light transmitting part 1 and is sensed by the sensor part 2. The moving part 3 may move the light transmitting part 1 and the sensor part 2, respectively, or may move one of the light transmitting part 1 and the sensor part 2 in an integrated form.

초점확인부(4)는 센서부(2)에서 감지된 광빔이 투광부(1)의 관통홀(11)의 중앙을 통과하도록 이동부(3)를 이동시키고, 센서부(2)에서 측정된 광빔의 세기를 저장하며, 센서부의 높이를 변경하면서 감지된 광빔의 세기가 최대인 지점을 초점으로 판정한다. The focus checker 4 moves the moving part 3 so that the light beam sensed by the sensor part 2 passes through the center of the through hole 11 of the light transmitting part 1, and is measured by the sensor part 2. The intensity of the light beam is stored, and the point where the intensity of the detected light beam is maximum is determined as the focal point while changing the height of the sensor unit.

이하, 각 부의 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of each part is demonstrated in detail with reference to drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 초점 측정 장치에 채용된 초점확인부를 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view of a focus measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a focus check unit employed in the focus measuring apparatus illustrated in FIG. 1.

투광부(1)는 광빔을 선별적으로 통과시키는 기능을 하는 것으로서, 일정 두께를 갖는 구리판으로 이루어지고 구리판의 중앙에 관통홀(11)이 형성된다.The light transmitting part 1 functions to selectively pass the light beam, and is formed of a copper plate having a predetermined thickness and a through hole 11 is formed in the center of the copper plate.

광빔은 많은 에너지를 가지고 있으므로 센서부(2)를 손상시킬 위험성이 있다. 따라서 광빔이 투과하지 못하는 재질의 물체에서 센서부(2)의 센서(21)와 대응되는 위치에 관통홀(11)을 형성하면 센서부(2)의 다른 부분에 광빔이 닿는 것을 방지하면서 센서부(2)의 센서(21)에만 광빔이 도달하게 할 수 있다.Since the light beam has a lot of energy, there is a risk of damaging the sensor unit 2. Therefore, if the through-hole 11 is formed at a position corresponding to the sensor 21 of the sensor unit 2 in an object of the material that the light beam does not transmit, the sensor unit while preventing the light beam from touching other parts of the sensor unit 2 The light beam can reach only the sensor 21 of (2).

상술한 설명에서 투광부(1)의 재질을 구리판으로 설명하였으나 광빔이 투과되지 않고 손상되지 않도록 하는 다른 금속판이나 기타 다른 재질을 사용할 수 있다. 이러한 투광부에 의해 광빔은 센서부로 안전하게 가이드될 수 있다.In the above description, the material of the light transmitting part 1 is described as a copper plate, but other metal plates or other materials may be used to prevent the light beam from being transmitted and damaged. By this light transmitting portion, the light beam can be safely guided to the sensor portion.

센서부(2)는 투광부(1)의 관통홀(11)을 통과한 광빔이 감지되는 부분으로서, 일반적인 광빔 감지 센서를 사용하여 구성할 수 있다. 이에 대한 한 예로서 레이저 포인트(Laser Point)사의 AHW-50-D25를 사용할 수 있다.The sensor unit 2 is a portion in which the light beam passing through the through hole 11 of the light transmitting unit 1 is sensed, and may be configured using a general light beam detection sensor. An example of this may be AHW-50-D25 manufactured by Laser Point.

센서(21)는 광빔에 세기에 따라 이에 대응하는 전류값을 출력할 수 있고 이 값을 받아 광빔의 세기를 화면에 표시할 수 있다.The sensor 21 may output a current value corresponding to the intensity of the light beam according to the intensity, and receive the value to display the intensity of the light beam on the screen.

한편 투광부(1)와 센서부(2)는 복수의 간격조절부재(20)의 양 단부에 각각 결합되어 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이와 같이 투광부(1)와 센서부(2)를 일체로 함으로써 투광부(1)와 센서부(2)의 대응되는 위치를 유지하면서 이동시키기 용이하다.Meanwhile, the light transmitting unit 1 and the sensor unit 2 may be coupled to both ends of the plurality of gap adjusting members 20 and disposed at predetermined intervals. By integrating the light transmitting portion 1 and the sensor portion 2 in this way, the light transmitting portion 1 and the sensor portion 2 can be easily moved while maintaining the corresponding positions.

이동부(3)는, 센서부(2)와 투광부(1)를 이동시키는 기능을 하는 것으로서, 구동기(31)를 구비하여 2차원 평면 이동이 가능하도록 하거나 3차원 공간 이동이 가능하도록 구성할 수 있다. 평면 이동이 가능하도록 구성하는 경우 높이 이동은 별도의 구동 기구를 사용할 수 있고 이때 별도의 구동 기구는 초점 측정 장치(100)가 놓여지는 작업 테이블(미도시)을 이동시킬 수 있다.The moving unit 3 has a function of moving the sensor unit 2 and the light projecting unit 1, and includes a driver 31 to allow two-dimensional plane movement or three-dimensional space movement. Can be. In the case where the plane movement is possible, the height movement may use a separate driving mechanism, and the separate driving mechanism may move a work table (not shown) on which the focus measuring apparatus 100 is placed.

도면을 참조하면 본 실시예에서 이동부(3)는 센서부(2)에 결합되고 센서부(2)를 평면 이동시킴으로써 센서부(2)와 간격조절부재(20)을 개재하여 연결된 투광부(1)를 센서부(2)와 함께 이동시킨다.Referring to the drawings, in this embodiment, the moving part 3 is coupled to the sensor part 2 and the light transmitting part connected through the sensor part 2 and the gap adjusting member 20 by moving the sensor part 2 in a plane. 1) is moved together with the sensor unit 2.

따라서 센서부(2)와 투광부(1)의 상태적인 위치는 일정하게 유지되며 센서부(2)를 이동시킴으로써 광빔이 투광부(1)의 관통홀(11)을 통과하여 센서부(2)에 감지되도록 위치를 이동시킬 수 있다.Therefore, the position of the sensor unit 2 and the light projecting unit 1 is kept constant and the light beam passes through the through hole 11 of the light projecting unit 1 by moving the sensor unit 2 so that the sensor unit 2 is moved. You can move the position to be detected.

초점확인부(4)는, 센서부(2)에 감지된 광빔의 세기를 분석하고 이동부(3)를 이동시키면서 초점의 위치를 판단하는 것으로서 이동단위지정모듈(41), 이동지정모듈(42), 이미지변환모듈(43), 광빔세기저장모듈(44) 및 초점판정모듈(45)을 포함한다.The focus confirming unit 4 analyzes the intensity of the light beam detected by the sensor unit 2 and determines the position of the focus while moving the moving unit 3. The movement unit specifying module 41 and the movement specifying module 42 ), An image conversion module 43, a light beam intensity storage module 44, and a focus determination module 45.

이동단위지정모듈(41)은 광빔의 세기의 측정시에 이동부가 한번에 이동 가능한 측정 간격을 지정한다. 초점확인부(4)는 이동부(3)를 작동하여 투광부(1)의 관통홀(11)의 위치를 변경하면서 관통홀(11)을 통과하여 센서부(2)에 조사된 광빔 세기를 분석하게 되는데 이동단위지정모듈(41)은 이때의 측정 간격을 지정한다. 측정 간격은 예를 들어 3마이크로미터로 할 수 있고 이 경우 3마이크로미터씩 이동하면서 관통홀(11)을 통과하여 센서부(2)에 측정된 광빔 세기를 분석한다.The movement unit designation module 41 designates a measurement interval in which the moving part can move at one time when measuring the intensity of the light beam. The focus check unit 4 operates the moving unit 3 to change the position of the through hole 11 of the light transmitting unit 1 while passing through the through hole 11 to measure the light beam intensity irradiated to the sensor unit 2. The mobile unit designation module 41 specifies the measurement interval at this time. The measurement interval may be, for example, 3 micrometers. In this case, the light beam intensity measured by the sensor unit 2 is analyzed by passing through the through-hole 11 while moving by 3 micrometers.

이동지정모듈(42)은 이동단위지정모듈(41)에서 지정한 측정 간격에 따라 투광부(1)를 나선형으로 이동하면서 광빔의 세기를 측정하도록 이동 경로를 지정한다. 이러한 이동 경로는 도 3에 도시된 바와 같이 측정 간격에 따라 이루어진 바둑판 모양의 각 셀을 따라 중앙으로부터 외측으로 나선형으로 이동하는 형태가 된다.The movement designation module 42 designates a movement path so as to measure the intensity of the light beam while helically moving the light projector 1 according to the measurement interval designated by the movement unit designation module 41. As shown in FIG. 3, the movement path is spirally moved from the center to the outside along each of the checkerboard cells formed according to the measurement intervals.

이동지정모듈(42)이 지정한 이동 경로를 따라 투광부(1)가 나선형으로 이동하게 되면 투광부(1)의 관통홀(11)은 최초에 관통홀이 위치하였던 지점을 기점으로 하여 나선형으로 이동하게 되고 관통홀(11)의 위치에 따라 광빔 전체를 투과시키거나 일부를 투과시키게 되어 센서부(2)에 감지되는 광빔의 세기가 달라지게 된다.When the light transmission part 1 moves helically along the movement path designated by the movement designation module 42, the through hole 11 of the light transmission part 1 moves helically from the point where the through hole was initially located. According to the position of the through-hole 11 to transmit the entire light beam or a part of the light beam intensity of the light beam detected by the sensor unit 2 is changed.

이와 같이 관통홀(11)의 위치에 따라 측정된 광빔의 세기는 이미지변환모듈(43)을 통해 변환되고 광빔세기저장모듈(44)에 저장된다. 이와 같이 관통홀(11)의 위치에 따라 측정된 광빔의 세기를 매칭하여 저장함으로써 관통홀(11)의 위치에 대응하는 광빔의 세기를 알 수 있고 광빔이 관통홀(11)의 중앙을 통과하는지 여부도 알 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.As such, the intensity of the light beam measured according to the position of the through hole 11 is converted by the image conversion module 43 and stored in the light beam intensity storage module 44. As such, the intensity of the light beam corresponding to the position of the through hole 11 can be known by matching and storing the intensity of the light beam measured according to the position of the through hole 11 and whether the light beam passes through the center of the through hole 11. It can also be known. This will be described later.

이미지변환모듈(43)은 측정 간격에 따른 이동부(3)의 이동에 따라 센서부(2)에서 검출된 광빔의 세기를 측정 간격에 따라 격자 형태로 구획을 분할하여 이미지로 변환한다. 변환된 이미지는 도 4에 도시된 바와 같이 광빔의 세기가 가장 큰 경우는 가장 진한색(빨간색)이고, 광빔의 세기가 약해질수록 중간색(주황색)에서 옅은색(노란색)으로 분포된다.The image conversion module 43 converts the intensity of the light beam detected by the sensor unit 2 into a grid shape according to the measurement interval according to the movement of the moving unit 3 according to the measurement interval and converts the image into an image. As shown in FIG. 4, the highest intensity of the light beam is darkest (red) as shown in FIG. 4, and as the intensity of the light beam decreases, the converted image is distributed from medium (orange) to light (yellow).

광빔세기저장모듈(44)은 센서부(2)의 위치 또는 광빔의 위치를 상하로 이동시키면서 센서부(2)에서 측정된 광빔의 세기를 저장한다. 이때 저장되는 광빔의 세기는 관통홀(11)의 위치에 대응하는 광빔의 세기이며 이는 이미지로 변환된 형태가 될 수 있다.The light beam intensity storage module 44 stores the intensity of the light beam measured by the sensor unit 2 while moving the position of the sensor unit 2 or the position of the light beam up and down. In this case, the intensity of the light beam stored is the intensity of the light beam corresponding to the position of the through hole 11, which may be converted into an image.

이미지로 변환된 광빔의 세기는 비젼시스템의 분석에 의해 초점을 더욱 신속하게 확인할 수 있게 한다. 또한 향후 분석자료로 사용하기 용이한 형태를 가진다.The intensity of the light beam converted into an image allows for faster confirmation of the focus by analysis of the vision system. It also has an easy-to-use form for future analysis.

초점은 광빔의 세기가 가장 큰 때로 예상되므로 광빔의 위치를 상하로 이동시키면서 측정된 광빔의 세기를 저장한 후 이를 비교한다면 초점을 알아낼 수 있다. 센서부(2)의 위치 이동은 이동부(3)에 의해 수행할 수 있고 광빔의 위치 이동은 광빔조사장치(30)에 내장된 스캐너를 조절하여 수행할 수 있다.Since the focus of the light beam is expected to be the greatest, the focus can be determined by storing the measured light beam intensities while comparing the positions of the light beams. The movement of the position of the sensor unit 2 may be performed by the moving unit 3, and the movement of the position of the light beam may be performed by adjusting a scanner built in the light beam irradiation apparatus 30.

초점판정모듈(45)은 광빔세기저장모듈(44)에 저장된 정보를 비교하여 가장 큰 세기를 가지는 데이터를 초점의 데이타로 판정한다. 광빔세기저장모듈(44)에는 각종 조건에 대응하는 광빔의 세기가 저장되므로 이 중 가장 큰 값을 가지는 데이터가 초점의 데이터에 해당한다.The focus determination module 45 compares the information stored in the light beam intensity storage module 44 and determines the data having the greatest intensity as the data of the focus. Since the light beam intensity storage module 44 stores the intensity of the light beam corresponding to various conditions, the data having the largest value corresponds to the data of the focus.

한편 비교대상은 도 4와 같이 저장된 정보 중 일정 영역에 포함되는 광빔의 세기가 될 수 있다. 비교대상 영역을 가로 세로 10마이크로미터로 지정하는 경우 상술한 설명에서 격자의 한 면이 3마이크로미터이므로 중앙의 3x3의 영역을 비교하는 방식으로 할 수 있고 이 영역의 내의 광빔의 세기가 가장 큰 지점을 초점으로 할 수 있다.On the other hand, the comparison object may be the intensity of the light beam included in a predetermined region of the stored information as shown in FIG. When the area to be compared is designated as 10 micrometers in width and width in the above description, since one side of the grating is 3 micrometers, the area of the center 3x3 can be compared and the intensity of the light beam in this area is the largest. Can be the focus.

이와 같이 일정 영역 내의 광빔의 세기를 측정함으로써 정확도를 높일 수 있다. 여기에서 일정 영역을 선정하는 기준은 작업자에 의해 입력될 수 있다.
In this way, the accuracy can be increased by measuring the intensity of the light beam in the predetermined region. The criterion for selecting a certain region may be input by an operator.

도 5는 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 조작하기 위한 화면의 예을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a screen for operating the focus measuring apparatus shown in FIG. 1.

도면을 참조하면 모니터링 화면을 통해 이동부의 이동, 측정 지시, 통신 상태, 초점의 크기 및 모양을 확인할 수 있다.Referring to the drawings, the movement of the moving unit, the measurement instruction, the communication state, the size and shape of the focus can be checked through the monitoring screen.

이러한 화면에서 작업자는 X-Y MOVE 조작 버튼을 이용하여 이동부(3)를 수평면상에서 이동하도록 조작할 수 있고 Z MOVE 조작 버튼을 이용하여 이동부(3)를 상하로 이동시키거나 작업 테이블을 상하로 이동시킬 수 있다. 한편 측정 간격을 입력할 수도 있다.In this screen, the operator can operate the moving unit 3 to move on the horizontal plane by using the XY MOVE operation button and move the moving unit 3 up and down or move the work table up and down using the Z MOVE operation button. You can. You can also enter the measurement interval.

또한 측정 지시 버튼을 이용하여 현재 상태에서 센서부(2)에 감지된 광빔의 세기를 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 광빔의 세기는 데이터 화면에 표시되어 초점의 상태 및 크기를 확인할 수 있다. 한편 측정 간격에 따라 이동부가 나선형으로 이동하면서 각 이동에 따른 광빔의 세기를 자동으로 측정할 수도 있다.In addition, the intensity of the light beam detected by the sensor unit 2 in the current state can be measured by using the measurement instruction button. The intensity of the light beam measured in this way is displayed on the data screen to check the state and size of the focus. Meanwhile, as the moving part moves helically according to the measurement interval, the intensity of the light beam according to each movement may be automatically measured.

한편 광빔 초점 측정을 위한 각종 동작 및 설정치를 설정할 수 있는 통신 상태 설정 및 통신 연결이 가능하다.
On the other hand, it is possible to set the communication state and communication connection for setting various operations and set values for the light beam focus measurement.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 장치를 사용하여 초점을 확인하는 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of confirming focus using a focus measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 사용하여 초점을 확인하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 7은 도 1에 도시된 초점 측정 장치를 사용하여 초점을 확인하는 과정에서 측정된 이미지를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of checking focus using the focus measuring apparatus illustrated in FIG. 1, and FIG. 7 is a view illustrating an image measured in the process of confirming focus using the focus measuring apparatus illustrated in FIG. 1. to be.

본 발명의 실시예에 따른 초점 측정 방법은, 초점을 확인하기 위한 방법으로서, 광빔을 관통홀(11)을 통해 센서(21)로 조사하는 제1단계, 조사된 광빔이 관통홀(11)의 중앙을 통과하도록 위치시키는 제2단계, 경로를 따라 광빔의 세기를 측정하는 제3단계, 높이를 이동시키면서 광빔을 측정하는 제4단계 및 광빔의 세기가 최대인 지점을 초점으로 판정하는 제5단계를 포함한다.Focus measuring method according to an embodiment of the present invention, a method for confirming the focus, the first step of irradiating the light beam to the sensor 21 through the through-hole 11, the irradiated light beam of the through-hole 11 A second step of positioning the beam to pass through the center, a third step of measuring the intensity of the light beam along the path, a fourth step of measuring the light beam while moving the height, and a fifth step of determining the point where the intensity of the light beam is maximum as the focal point It includes.

제1단계에서는 비투과체에 형성된 관통홀(11)을 통과하도록 광빔을 조사한다. 비투과체는 상술한 초점 측정 장치(100)에서 투광부(1)에 해당하며 투광부(1)에 형성된 관통홀(11)을 통과하도록 광빔을 조사한다(S10).In the first step, the light beam is irradiated to pass through the through hole 11 formed in the non-transmissive body. The non-transmissive body corresponds to the light transmitting part 1 in the above-described focus measuring device 100 and irradiates a light beam to pass through the through hole 11 formed in the light transmitting part 1 (S10).

최초 광빔을 조사할 때 광빔이 관통홀(11)의 중앙부분을 통과할 수도 있지만 일부의 경우에는 도 7(a)에 도시된 바와 같이 다소 차이가 있을 수 있다. 따라서 광빔(B)이 관통홀(11)의 중앙부분을 통과하도록 조정할 필요가 있다.When the first light beam is irradiated, the light beam may pass through the center portion of the through hole 11, but in some cases, there may be a slight difference as shown in FIG. 7A. Therefore, it is necessary to adjust the light beam B to pass through the central portion of the through hole 11.

이를 위해 제2단계에서는 관통홀(11)을 통과한 광빔의 세기를 측정하고 광빔의 세기가 가장 큰 지점이 관통홀(11)의 중앙이 되도록 위치시킨다(S20).To this end, in the second step, the intensity of the light beam passing through the through hole 11 is measured and positioned so that the point where the intensity of the light beam is largest is the center of the through hole 11 (S20).

광빔(B)이 관통홀(11)의 중앙부분을 통과하는지 여부는 센서부(2)를 나선형으로 이동하면서 광빔의 세기를 측정함에 따라 확인할 수 있다.Whether the light beam B passes through the central portion of the through hole 11 can be confirmed by measuring the intensity of the light beam while moving the sensor unit 2 in a spiral manner.

즉 현재 센서부(2)의 측정위치에서 도 7(a)와 같이 광빔(B)이 관통홀(11)의 좌상측을 통과하였다고 가정하였을 때 도면을 참조하면 센서부(2)의 이동 경로를 나타내는 바둑판 모양의 좌표상에서 (5, 5)에 해당하는 지점이 관통홀의 중심점(C)이 되고 (4, 3)에 해당하는 지점에 광빔(B)이 통과한다.That is, assuming that the light beam B has passed through the upper left side of the through hole 11 as shown in FIG. 7A at the measurement position of the current sensor unit 2, referring to the drawing, the movement path of the sensor unit 2 is determined. The point corresponding to (5, 5) becomes the center point C of the through hole on the checkerboard coordinates shown, and the light beam B passes through the point corresponding to (4, 3).

이때 이동부(3)를 이용하여 센서부(2)를 나선형으로 일정 간격씩 평면 이동시키면 센서부(2)와 연결된 투광부(1)의 관통홀(11)도 나선형으로 일정 간격씩 평면 이동하고 관통홀(11)의 중심점(C) 역시 나선형으로 이동한다. 관통홀(11)이 이동하면서 각 좌표에 따른 광빔의 세기를 매칭하여 이미지로 저장한다.At this time, when the sensor unit 2 is moved in a spiral at a predetermined interval using the moving unit 3, the through hole 11 of the light transmitting unit 1 connected to the sensor unit 2 is also moved in a spiral at regular intervals. The center point C of the through hole 11 also moves helically. As the through hole 11 moves, the intensity of the light beam according to each coordinate is matched and stored as an image.

도 7(b)는 이동부(3)의 이동으로 관통홀(11)의 중심점이 (4, 3)으로 이동하였을 때를 나타내는 도면이다. 이때 광빔(B)은 관통홀의 중앙을 통과하게 되므로 광빔(B)의 세기는 최대가 된다. 또한 이 (4, 3)좌표 부근에 관통홀(11)이 위치하는 경우에 광빔의 세기가 대체로 크게 된다.FIG. 7B is a view showing when the center point of the through hole 11 moves to (4, 3) by the movement of the moving part 3. At this time, since the light beam B passes through the center of the through hole, the intensity of the light beam B becomes maximum. In addition, when the through-hole 11 is located near this (4, 3) coordinate, the intensity of the light beam is large.

도 7(c)는 이동부(3)의 이동으로 관통홀(11)의 중심점이 (7, 8)로 이동하였을 때를 나타내는 도면이다. 이때 광빔(B)은 관통홀을 통과하지 못하게 되므로 광빔(B)의 세기는 최소가 된다. 또한 이 (7, 8)좌표 부근에 관통홀이 위치하는 경우에 광빔의 세기가 대체로 작게 된다.FIG. 7C is a diagram showing a time when the center point of the through hole 11 moves to (7, 8) by the movement of the moving part 3. In this case, since the light beam B does not pass through the through hole, the intensity of the light beam B is minimized. In addition, when the through-holes are located near the (7, 8) coordinates, the intensity of the light beam is substantially small.

이러한 방식으로 하여 광빔(B)의 전체가 관통홀(11)을 통과하였을 때를 진한색(빨간색)으로 이미지화하여 표시하고, 광빔(B)의 일부가 관통홀을 통과하였을 때를 중간색(주황색)으로 이미지화하여 표시하며, 광빔 전체가 관통홀을 통과하지 못했을 때를 옅은색(노란색)으로 이미지화하여 관통홀(또는 투광부)의 위치에 따라 표시하면 도 8(a)와 같이 표시할 수 있다. 이는 처음 관통홀(11)이 위치했던 지점에서 보았을 때 관통홀(11)의 좌상측으로 광빔(B)이 통과한다는 것을 의미하며 실제 광빔의 통과 위치를 도시한 7(a)와 일치한다.In this way, when the entire light beam B passes through the through hole 11, it is imaged and displayed in dark (red), and when a part of the light beam B passes through the through hole, it is neutral (orange). When the light beam does not pass through the through-hole, the image is displayed in pale (yellow) and displayed according to the position of the through-hole (or the light-transmitting part), as shown in FIG. 8 (a). This means that the light beam B passes through the upper left side of the through hole 11 when viewed from the point where the through hole 11 is located, which corresponds to 7 (a) showing the actual position of the light beam passing through.

따라서 좌상측으로 관통홀(11)의 중심점(C)을 이동시킬 필요가 있으며 이때 가장 큰 광빔의 세기가 측정되는 (4, 3)좌표로 관통홀의 중심점(C)을 이동시킨다. 이에 따라 관통홀(11)의 중앙에 광빔(B)이 통과하도록 할 수 있다.Therefore, it is necessary to move the center point C of the through hole 11 to the upper left side, and at this time, the center point C of the through hole is moved to the (4, 3) coordinate where the intensity of the largest light beam is measured. Accordingly, the light beam B may pass through the center of the through hole 11.

다음으로 제3단계에서는 관통홀(11)의 중앙을 중심으로 투광부(1)를 나선 경로로 일정 간격씩 이동시키면서 광빔의 세기를 측정한다(S30). Next, in the third step, the intensity of the light beam is measured while moving the light-transmitting unit 1 at a predetermined interval around the center of the through-hole 11 in a spiral path (S30).

도 3에 도시된 바와 같이 광빔의 세기를 측정하고자 하는 지점들은 측정 간격의 지정에 따라 바둑판 형태로 구획된 상태이다. 이와 같이 구획된 단위 영역을 따라 투광부(1)와 센서부(2)를 나선 경로로 외부로 진행하면서 각 지점에서의 광빔의 세기를 측정한다. 이에 따라 투광부(1)와 센서부(2)의 위치에 따른 복수 지점에 대하여 광빔의 세기를 측정할 수 있다. 이때 측정된 광빔의 세기는 각 지점마다 이미지로 변환한 후 매칭하여 저장될 수 있다.As shown in FIG. 3, the points to measure the intensity of the light beam are partitioned in a checkerboard shape according to the designation of the measurement interval. The intensity of the light beam at each point is measured while traveling through the light transmitting portion 1 and the sensor portion 2 in a spiral path along the divided unit region. Accordingly, the intensity of the light beam can be measured at a plurality of points depending on the positions of the light transmitting part 1 and the sensor part 2. In this case, the measured intensity of the light beam may be converted into an image for each point and then matched and stored.

이와 같이 측정된 광빔의 세기는 도 4 및 도 8(b) 내지 도 8(d)에 도시되어 있다. 격자 형태의 각 셀에 표시된 광빔의 세기는 각 셀의 위치에 관통홀(11)의 중심이 위치하였을 때의 광빔의 세기를 나타내며 이미 상술한 제2단계에서 관통홀(11)의 중앙에 광빔이 통과하도록 한 상태이므로 관통홀(11)의 중심점(C)이 중앙의 셀에 위치하는 중심 지점이 광빔의 세기가 가장 큰 형태를 가진다.The intensity of the light beam thus measured is shown in FIGS. 4 and 8 (b) to 8 (d). The intensity of the light beam displayed in each cell of the lattice shape indicates the intensity of the light beam when the center of the through hole 11 is located at the position of each cell, and the light beam is formed at the center of the through hole 11 in the above-described second step. Since the state through which the through-hole 11 has a center point (C) is located in the center of the cell has a form of the light beam has the largest intensity.

다음으로 제4단계에서는 센서부의 높이 또는 광빔의 높이를 상하로 이동시키면서 상술한 과정에 따라 광빔의 세기를 측정한다(S40).Next, in step 4, the intensity of the light beam is measured according to the above-described process while the height of the sensor unit or the height of the light beam is moved up and down (S40).

일반적으로 특정 광빔 가공 장비의 초점에 대한 정보는 제조사에 의해 제공된다. 하지만 이러한 정보는 하나의 가이드라인이 되는 정보로서 실제 제조 현장에서는 제조사에 의해 제공된 초점에 대한 정보와 다소 차이가 있을 수 있다.In general, information on the focus of a particular light beam processing equipment is provided by the manufacturer. However, this information is a guideline and may be somewhat different from the information provided by the manufacturer on the actual manufacturing site.

따라서 상술한 제3단계에서 측정된 광빔의 세기가 제조사의 초점 정보에 근거하여 수행되었더라도 이를 초점으로 단정하기는 어렵다. 따라서 투광부(1)와 센서(21)의 높이를 이동시키거나 광빔이 조사되는 높이를 상하로 이동시키면서 초점에 더 맞는 지점을 찾거나 위 조건이 실제로 초점에 해당하는지 검증하는 과정이 필요하다.Therefore, even if the intensity of the light beam measured in the above-described third step is performed based on the focus information of the manufacturer, it is difficult to determine this as the focus. Therefore, while moving the height of the light emitting unit 1 and the sensor 21 or moving the height of the light beam is moved up and down, it is necessary to find a point that is more in focus or verify whether the above conditions actually correspond to the focus.

따라서 높이를 정해진 단위만큼 높이거나 낮추면서 상술한 제3단계에서와 같이 나선 경로로 광빔의 세기를 측정하는 것을 반복한다.Therefore, while increasing or decreasing the height by a predetermined unit, it is repeated to measure the intensity of the light beam in a spiral path as in the third step described above.

도 9는 초점 측정 장치에서 센서부의 높이를 변경하면서 광빔의 세기를 측정하여 초점을 찾는 과정을 나타내는 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a process of finding a focus by measuring an intensity of a light beam while changing a height of a sensor unit in a focus measuring apparatus.

도면을 참조하면 도 9(a) 내지 도 9(c)의 도면에서 초점은 모두 동일하며, 도 9(a)는 초점 위치에 센서가 위치하는 것을 나타내고, 도 9(b)는 초점 위치보다 높은 위치에 센서가 위치하는 것을 나타내며, 도 9(c)는 초점 위치보나 낮은 위치에 센서가 위치하는 것을 나타낸다.9 (a) to 9 (c), the focus is the same, and FIG. 9 (a) shows that the sensor is located at the focus position, and FIG. 9 (b) is higher than the focus position. It shows that the sensor is located at the position, Figure 9 (c) shows that the sensor is located at a lower position than the focus position.

다음으로 제5단계에서는 일정 영역의 광빔의 세기가 최대인 높이를 초점의 높이로 판정한다(S50).Next, in the fifth step, the height of the maximum intensity of the light beam in the predetermined region is determined as the height of the focal point (S50).

반복된 측정에 의해 수집된 데이터를 분석하여 높이 또는 조건에 따른 일정 영역의 광빔의 세기를 분석하고 이 분석된 광빔의 세기가 최대인 높이 또는 조건을 초점의 조건으로 판정한다. 일정 영역의 광빔의 세기를 분석하는 방법으로서는 예를 들어 일정 영역의 광빔의 세기를 모두 더한 값을 센서부의 높이에 따라 구하고 이 값들을 비교하는 방법을 사용할 수 있다. The data collected by repeated measurements are analyzed to analyze the intensity of the light beam in a certain area according to the height or condition and determine the height or condition at which the intensity of the analyzed light beam is maximum as the condition of focus. As a method of analyzing the intensity of the light beam in a certain region, for example, a method obtained by adding up the intensity of the light beam in a predetermined region according to the height of the sensor unit and comparing the values may be used.

도 8을 참조하면 광빔의 세기가 가장 큰 것은 도 8(b)의 경우이고 이는 센서부의 위치로 보았을 때 도 9(a)의 경우에 해당한다. 이러한 센서부의 높이를 초점의 조건으로 판정할 수 있다. 이에 따라 정확한 초점의 위치를 알 수 있고, 초점 관련 데이터를 확보할 수 있다. 한편 같은 높이에서도 광빔의 모양 또는 출력 등을 변경하면서 다각도로 측정하여 광빔에 있어서 최적의 조건을 도출할 수도 있다.Referring to FIG. 8, the largest intensity of the light beam is the case of FIG. 8 (b), which corresponds to the case of FIG. 9 (a) when viewed from the position of the sensor unit. The height of such a sensor part can be determined as a condition of focus. Accordingly, it is possible to know the exact position of the focus and to obtain focus-related data. On the other hand, even at the same height, it is also possible to derive the optimum conditions for the light beam by measuring at various angles while changing the shape or output of the light beam.

또한 광빔 조사기의 조건 또는 광빔 조사기와 초점과의 상대적인 위치를 저장할 수 있고 이러한 전체 과정을 반복하여 평균값에 의해 초점의 위치를 확인할 수도 있다. It is also possible to store the conditions of the light beam irradiator or the relative position of the light beam irradiator with the focal point and repeat the whole process to check the position of the focal point by the average value.

한편 확인된 초점 위치에 맞추어 작업 테이블을 배치함으로써 실제 3차원 프린팅 작업에 있어서도 초점 영역에서 작업이 이루어지게 할 수 있다.
On the other hand, by arranging the work table according to the identified focus position, the work can be performed in the focus area even in the actual 3D printing work.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above description of the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will have the idea of the present invention described in the claims to be described later. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

1 : 투광부 11 : 관통홀
2 : 센서부 21 : 센서
3 : 이동부 31 : 구동기
4 : 초점확인부
41 : 이동단위지정모듈 42 : 이동지정모듈 43 : 이미지변환모듈
44 : 광빔세기저장모듈 45 : 초점판정모듈
B : 광빔 C : 중심점
10 : 베이스 20 : 간격조절부재 30 : 광빔조사장치
100 : 초점 측정 장치
1: light transmitting portion 11: through hole
2 sensor unit 21 sensor
3: moving part 31: driver
4: Focus check unit
41: moving unit designation module 42: moving designation module 43: image conversion module
44: light beam intensity storage module 45: focus determination module
B: light beam C: center point
10: base 20: gap adjusting member 30: light beam irradiation device
100: focus measuring device

Claims (7)

광빔의 초점을 확인하기 위한 장치로서,
광빔을 통과시키는 관통홀이 형성된 투광부,
상기 투광부와 일정 간격을 두고 배치되고 상기 투광부의 관통홀을 통과한 광빔을 감지하는 센서부,
상기 광빔이 상기 투광부의 관통홀을 통과하여 상기 센서부에 감지되도록 상기 투광부와 상기 센서부를 이동시키는 이동부 및
상기 센서부에서 감지된 광빔이 상기 투광부의 관통홀의 중앙을 통과하도록 상기 이동부를 이동시키고, 상기 센서부에서 측정된 광빔의 세기를 저장하며, 상기 센서부의 높이를 변경하면서 감지된 광빔의 세기가 최대인 지점을 초점으로 판정하는 초점확인부
를 포함하는 초점 측정 장치.
A device for checking the focus of a light beam,
A light transmitting part having a through hole for passing a light beam,
A sensor unit disposed at a predetermined distance from the light transmitting unit and detecting a light beam passing through a through hole of the light transmitting unit;
A moving part which moves the light transmitting part and the sensor part so that the light beam passes through the light transmitting part and is sensed by the sensor part;
The moving part is moved so that the light beam sensed by the sensor part passes through the center of the through hole of the light transmitting part, the intensity of the light beam measured by the sensor part is stored, and the intensity of the detected light beam is maximum while changing the height of the sensor part. Focus check unit for determining the point of focus as the focus
Focus measuring device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 투광부는,
일정 두께를 갖는 금속판으로 이루어지고 상기 금속판의 중앙에 관통홀이 형성되는 초점 측정 장치.
The method of claim 1,
The light transmitting unit,
The focus measuring apparatus is made of a metal plate having a predetermined thickness and a through hole is formed in the center of the metal plate.
제1항에 있어서,
상기 투광부와 상기 센서부는 복수의 간격조절부재의 양 단부에 각각 결합되어 일정 간격을 두고 배치되는 초점 측정 장치.
The method of claim 1,
The light transmitting unit and the sensor unit are coupled to both ends of the plurality of gap adjusting members, respectively, the focus measuring device disposed at a predetermined interval.
제3항에 있어서,
상기 이동부는,
상기 센서부에 결합되고 상기 센서부를 평면 이동시킴으로써 상기 센서부와 간격조절부재을 개재하여 연결된 상기 투광부를 상기 센서부와 함께 이동시키면서 상기 광빔이 상기 투광부의 관통홀을 통과하여 상기 센서부에 감지되도록 하는
초점 측정 장치.
The method of claim 3,
The moving unit,
The light beam is sensed through the through-hole of the light-transmitting part while the light-transmitting part coupled to the sensor part and the sensor part is moved in a plane to move the light-transmitting part together with the sensor part via the sensor part and the gap adjusting member.
Focus measuring device.
제1항에 있어서,
상기 초점확인부는,
상기 이동부가 한번에 이동 가능한 측정 간격을 지정하는 이동단위지정모듈,
상기 이동단위지정모듈에서 지정한 측정 간격에 따라 상기 투광부를 나선형으로 이동하면서 광빔의 세기를 측정하도록 이동 경로를 지정하는 이동지정모듈,
측정 간격에 따른 상기 이동부의 이동에 따라 상기 센서부에서 검출된 광빔의 세기를 격자 형태로 구획하여 이미지로 변환하는 이미지변환모듈,
상기 센서부의 위치 또는 상기 광빔의 위치를 상하로 이동시키면서 상기 센서부에서 측정되고 상기 이미지변환모듈에서 변환된 광빔의 세기를 저장하는 광빔세기저장모듈 및
상기 광빔세기저장모듈에 저장된 정보를 비교하여 일정 영역에서 가장 큰 세기를 가지는 데이터를 초점의 데이타로 판정하는 초점판정모듈
을 포함하는 초점 측정 장치.
The method of claim 1,
The focus confirmation unit,
A movement unit designation module for designating a measurement interval in which the movement portion can move at one time;
A movement designation module for designating a movement path to measure the intensity of the light beam while spirally moving the light projector according to the measurement interval designated by the movement unit designation module;
An image conversion module for dividing the intensity of the light beam detected by the sensor unit into a lattice form according to the movement of the moving unit according to a measurement interval and converting the image into an image;
An optical beam intensity storage module for storing the intensity of the light beam measured by the sensor unit and converted by the image conversion module while moving the position of the sensor unit or the position of the light beam up and down;
Focus determination module for comparing the information stored in the light beam intensity storage module to determine the data having the largest intensity in a certain area as the data of the focus
Focus measuring device comprising a.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 초점 측정 장치를 이용하여 광빔의 초점을 확인하기 위한 방법으로서,
투광부에 형성된 관통홀을 통과하도록 광빔을 조사하는 제1단계,
관통홀을 통과한 광빔의 세기를 측정하고 광빔의 세기가 가장 큰 지점이 상기 관통홀의 중앙이 되도록 위치시키는 제2단계,
광빔이 조사된 상기 관통홀의 중앙을 중심으로 상기 투광부를 나선 경로로 일정 간격씩 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 제3단계,
센서부의 높이 또는 광빔의 높이를 상하로 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 제4단계 및 일정 영역의 광빔의 세기가 최대인 높이를 초점의 높이로 판정하는 제5단계
를 포함하는 초점 측정 방법.
A method for checking the focus of a light beam by using the focus measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A first step of irradiating a light beam to pass through a through hole formed in the light transmitting part;
A second step of measuring the intensity of the light beam passing through the through hole and positioning the point where the intensity of the light beam is greatest to be the center of the through hole;
A third step of measuring the intensity of the light beam while moving the light-transmitting part at a predetermined interval about a center of the through-hole to which the light beam is irradiated at a predetermined interval,
The fourth step of measuring the intensity of the light beam while moving the height of the sensor unit or the height of the light beam up and down, and the fifth step of determining the height of the maximum intensity of the light beam in a predetermined region as the focus height
Focus measuring method comprising a.
제6항에 있어서,
상기 제2단계는,
상기 관통홀의 중앙을 중심으로 나선 경로로 일정 간격씩 상기 투광부를 이동시키면서 광빔의 세기를 측정하는 단계,
상기 투광부가 이동하면서 측정한 광빔의 세기를 상기 투광부의 이동 위치와 매칭하여 저장하는 단계 및
저장된 광빔의 세기 중 가장 큰 세기를 갖는 위치에 상기 관통홀의 중앙이 위치하도록 상기 투광부를 이동시키는 단계
를 포함하는 초점 측정 방법.
The method of claim 6,
The second step,
Measuring the intensity of the light beam while moving the light transmitting part at regular intervals along a spiral path around the center of the through hole;
Storing the intensity of the light beam measured while the light projector moves in accordance with the movement position of the light projector;
Moving the floodlight so that the center of the through hole is located at a position having the greatest intensity among the stored light beams.
Focus measuring method comprising a.
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