WO2018012898A1 - Apparatus for altering length of optical path for three-dimensional surface measurement - Google Patents

Apparatus for altering length of optical path for three-dimensional surface measurement Download PDF

Info

Publication number
WO2018012898A1
WO2018012898A1 PCT/KR2017/007512 KR2017007512W WO2018012898A1 WO 2018012898 A1 WO2018012898 A1 WO 2018012898A1 KR 2017007512 W KR2017007512 W KR 2017007512W WO 2018012898 A1 WO2018012898 A1 WO 2018012898A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
path length
rotating body
distance
reference line
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/007512
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
장민호
이수복
정문철
정영석
Original Assignee
주식회사 메디트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 메디트 filed Critical 주식회사 메디트
Publication of WO2018012898A1 publication Critical patent/WO2018012898A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/106Beam splitting or combining systems for splitting or combining a plurality of identical beams or images, e.g. image replication
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

Definitions

  • Figure 5 is a perspective view showing another embodiment of the reflection type in the optical path length change device for measuring three-dimensional surface according to the present invention.
  • the axis of rotation of the reflective rotating body 20 is disposed in parallel with the reference beam reflected through the reflective surface of the path changing reflector 3.
  • the reflecting surface of the rerouting reflector 3 is formed to have a different distance from the light splitter in the circumferential direction.
  • the path changing reflector 3 has a stepped shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflecting rotating body 20. And the closest distance to the light splitter in the last layer at a 360 degree radius from the baseline.
  • 5 is a view illustrating that the reflecting surface of the path changing reflector 3 is inclined.
  • the path changing reflector 3 is formed of an inclined surface that gradually increases in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflective rotating body 20 to have the longest distance from the light splitter at the reference line. It has the highest height at the part where it meets the reference line at a 360 degree radius from the reference line to have the closest distance to the light splitter.
  • the path length change rotating body includes a refracting rotating body 40 having a refracting part 41 positioned in a path through which light passes and refracting light, and the refracting part 41 has a circumference. It is formed to have a shape having a different thickness in the direction can cause the effect of changing the length of the optical path due to the difference in the transmission speed of the light transmitted to the light-receiving unit 52, an embodiment thereof with reference to Figures 6 and 7 It demonstrates in detail below.
  • the refractive rotating body 40 is rotated by receiving the rotational force of the rotary motor 10, the optical path length change device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention is the refractive force of the rotational motor 10 for the refractive It may further include a rotation force transmission unit 11 for transmitting to the rotating body 40.
  • the rotational force transmitting unit 11 is an example of transmitting the rotational force of the rotary motor 10 to the refractive rotating body 40 in a belt structure.
  • the refraction portion 41 is formed in a ring shape on the front surface of the refraction rotating body 40, that is, a surface facing the light source, and is positioned to transmit light emitted from the light source.
  • the refracting portion 41 has a step shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refractive rotor 40, so that the distance transmitted from the first layer at the reference line is the most.
  • the part 51 and the light-receiving part which have a shortest distance between the light-receiving part 51 and the light-receiving part 52 and the longest distance transmitted in the last layer of a 360 degree radius from the reference line are shortest.
  • the distance refracted to have the longest distance between the two 52 is gradually increased in the circumferential direction.
  • the refractive rotating body 40 is rotated about a rotation axis arranged in parallel with the light emitted from the light source, and the height of the light passing through the portion 51 to which the light is irradiated is the highest in the first layer having the lowest height. Refracted and transmitted sequentially up to the last high layer, the transmission distance of each layer is gradually increased from the first layer to the last layer having the highest height so that the distance between the light-receiving portion 52 and the light-receiving portion 52 is gradually increased. do. In addition, the rotation of the refraction rotating body 40 is repeated to be transmitted and refracted sequentially from the first layer having the lowest height to the last layer having the highest height.
  • the refracting portion 41 has a flat refracting surface and is formed in a step shape in which the height is sequentially increased to improve the accuracy of light collected by the flat refracting surface.
  • the refraction portion 41 is formed as an inclined surface whose height gradually increases with a radius of 360 degrees with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refraction rotating body 40, thereby gradually increasing the length of light transmission so that the light is reflected from the reference line.
  • the portion 51 and the light-receiving portion 52 and the light-receiving portion 52 to which the light is irradiated to have the highest distance between the irradiated portion 51 and the light-receiving portion 52 closest to each other and meet the baseline at a 360 degree radius from the baseline Make the distance between them the most.
  • the refracting portion 41 is rotated around a side of the axis of rotation that is emitted from the light source, the light has a slope in which the height gradually increases from the reference line of the lowest height by the rotation of the refractive body 40 What is refracted and transmitted through the refraction portion 41 continues to be repeated.
  • the refracting portion 41 is formed with an inclined surface that is sequentially increased in height so as to easily secure data continuously.
  • the present invention changes the path of the light to the rotating body and is formed so that the rotating body has an inclined surface can easily secure continuous data.
  • the present invention changes the path of the light to the rotating body and the planar reflecting surface or refracting surface is formed in a step shape to improve the accuracy of the collected light.
  • the present invention is to adjust the distance of the light or the refractive index of the light reflected only by the rotational movement to constantly change the distance and the refractive index of the light when the rotational movement is a constant speed can accurately adjust the distance or the refractive index of the light.
  • the present invention can be used if only the parallelism between the reference beam (rotational axis) and the rotation axis is matched to improve the convenience when setting the alignment.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The present invention relates to an apparatus for altering an optical path for three-dimensional surface measurement; comprises a ring-shaped path alteration reflection part or a ring-shaped refraction part for altering a light path using a rotational body rotated by a motor; and thus can easily obtain consecutive data due to rotation of the rotational body, improves the accuracy of light being collected, and can accurately adjust the distance or the refractive index of reflected light by adjusting the distance or the refractive index of reflected light using only rotational motion so that the distance and the refractive index of light are consistently altered by rotational motion having a constant speed, and can be used as long as the degree of parallelism between a reference beam and a rotational axis is correct, thereby improving the convenience when setting an alignment.

Description

3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치Optical path length change device for 3D surface measurement
본 발명은 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에 관한 것으로 더 상세하게는 빛의 경로를 회전체로 변경하여 연속적인 데이터를 용이하게 확보할 수 있도록 한 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical path length changing device for three-dimensional surface measurement. More specifically, the optical path length changing device for three-dimensional surface measurement can be easily obtained by changing a light path to a rotating body. It is about.
일반적으로, 측정 대상체의 3차원 형상을 측정하는 3차원 표면 측정장치는 간섭계적인 방법을 이용하여 측정대상체의 표면에 대한 간섭계 패턴을 생성하고 분석함으로써 물체의 입체 형상을 얻을 수 있다.In general, a three-dimensional surface measuring apparatus measuring a three-dimensional shape of a measurement object may obtain a three-dimensional shape of an object by generating and analyzing an interferometer pattern on the surface of the measurement object using an interferometric method.
도 1은 간섭계적인 방법을 이용한 3차원 표면 측정장치를 도시하고 있다.Figure 1 shows a three-dimensional surface measuring apparatus using an interferometric method.
도 1을 참고하면 간섭계적인 방법을 이용한 3차원 표면 측정장치는 빛을 방출하는 광원(1), 방출된 광원을 분할하는 광분할기(2), 광분할기(2)에서 분할된 광을 반사하며 광경로변경장치에 의해 이동되는 경로변경 반사부(3), 검출기(4)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a three-dimensional surface measuring apparatus using an interferometric method reflects light divided by a light source 1 for emitting light, a light splitter 2 for splitting the emitted light source, and a light splitter 2. A path changing reflector 3 and a detector 4 which are moved by the furnace changing device.
즉, 광분할기(2)는 광원(1)에서 방출된 빛을 분할하여 측정대상체(5)와 경로변경 반사부(3)로 조사되게 하고, 측정대상체(5)에 조사된 빛과 경로변경 반사부(3)로 조사된 빛은 측정대상체(5)와 경로변경 반사부(3)에서 각각 반사되어 광분할기(2)를 통해 검출기(4)로 수광되게 된다. That is, the light splitter 2 divides the light emitted from the light source 1 to be irradiated to the measuring object 5 and the path changing reflector 3, and the light and the path changing reflection irradiated to the measuring object 5 are reflected. The light irradiated to the unit 3 is reflected by the measurement object 5 and the path changing reflector 3 and received by the detector 4 through the light splitter 2.
상기 경로변경 반사부(3)는 광경로변경장치에 의해 이동되어 광분할기(2)와의 사이 거리가 조절됨으로써 측정대상체(5)의 표면에 대한 깊이 위치를 감지할 수 있도록 한다.The path changing reflector 3 is moved by the optical path changing apparatus so that the distance between the path changing reflector 3 and the light splitter 2 is adjusted to detect the depth position with respect to the surface of the measuring object 5.
상기 경로변경 반사부(3)를 이동시켜 광분할기(2)와의 사이 거리를 조절하는 광경로변경장치는 도 2에서 도시된 바와 같이 모터(6a)에 의해 회전되는 볼스크류(6b)에 의해 경로변경 반사부(6c)를 직선왕복이동시키는 LM가이드(6)를 이용하고 있다. The optical path changing device for moving the path changing reflector 3 to adjust the distance between the optical splitter 2 and the path by the ball screw 6b rotated by the motor 6a as shown in FIG. 2. The LM guide 6 which linearly reciprocates the change reflection part 6c is used.
볼스크류(6b) 구조의 LM가이드(6)는 모터(6a)의 회전방향을 계속해서 바꾸면서 경로변경 반사부(6c)의 위치를 변경하는 것으로 모터(6a)의 회전방향을 빠르게 반복적으로 변경하도록 사용되기 때문에 모터(6a)의 수명이 짧아 모터를 자주 교체해야하는 문제점이 있었다.The LM guide 6 of the ball screw 6b structure changes the rotation direction of the motor 6a quickly and repeatedly by changing the position of the path change reflector 6c while continuously changing the rotation direction of the motor 6a. Since the life of the motor 6a is short because it is used, there is a problem that the motor must be replaced frequently.
또한, 볼스크류(6b) 구조의 LM가이드(6)는 모터(6a)가 정지된 후 다시 작동하면서 가속도가발생되고, 작동 중 정지하는 중에 감속이 발생하여 경로변경 반사부(6c)의 위치의 정확한 위치 감지가 쉽지 않고, 경로변경 반사부(6c)가 이동하는 중에 광선의 정렬(Align)을 위해 볼스크류의 평행도와 반사부의 위치 조절이 매우 중요한 문제가 있다. In addition, the LM guide 6 of the ball screw 6b structure is operated again after the motor 6a is stopped and acceleration is generated, and deceleration occurs while the motor 6a is stopped. Accurate position detection is not easy and there is a problem in that the parallelism of the ball screw and the position adjustment of the reflector are very important for alignment of the light beams while the path changing reflector 6c is moving.
도 3은 종래 광경로변경장치의 다른 예를 도시한 도면으로, 도 3을 참고하면 광경로변경장치는 캠방식의 매커니즘을 이용하여 모터(7a)가 한 방향으로 회전하여도 경로변경 반사부(7c)는 직선왕복이동하는 캠구조(7c)의 LM가이드(7)를 이용할 수도 있다.3 is a view showing another example of a conventional optical path changing device. Referring to FIG. 3, the optical path changing device may use a cam-type mechanism even when the motor 7a rotates in one direction. 7c) may use the LM guide 7 of the cam structure 7c which linearly reciprocates.
그러나, 캠구조(7b)의 LM가이드(7)는 작동 중 진동이 많이 발생하는 문제점이 있고, 캠 구조(7b) 상 직선 왕복운동은 감가속 구간이 존재하여 경로변경 반사부(7c)의 위치의 정확한 위치 감지가 쉽지 않은 문제점이 있었다.However, the LM guide 7 of the cam structure 7b has a problem that a lot of vibration occurs during operation, and the linear reciprocating motion on the cam structure 7b has a deceleration period, so that the position of the path change reflecting portion 7c is present. The exact location of the problem was not easy.
본 발명의 목적은 빛의 경로를 회전체로 변경하여 연속적인 데이터를 용이하게 확보할 수 있고 빛의 거리를 정확하게 조절할 수 있는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치를 제공하는 데 있다SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light path length changing device for measuring a three-dimensional surface that can easily secure continuous data by changing a light path into a rotating body and accurately adjust the distance of light.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는, 광원에서 방출된 빛의 경로 길이를 변경하여 측정대상체의 표면 깊이를 측정하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치로써, 회전모터, 상기 회전모터에 의해 회전되며 빛의 경로 길이를 변경시키는 경로길이 변경회전체를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the three-dimensional surface measurement optical path length changing device according to the present invention, the three-dimensional surface measurement optical path for measuring the surface depth of the measurement object by changing the path length of the light emitted from the light source As the length change device, it characterized in that it comprises a rotation motor, a path length change rotating body which is rotated by the rotation motor to change the path length of the light.
본 발명에서 상기 경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 빛을 반사하는 경로변경 반사부가 구비되는 반사용 회전체이고, 상기 경로변경 반사부는 반사면이 원주방향으로 광분할기와 서로 다른 거리를 가지도록 형성될 수 있다. In the present invention, the path length changing rotating body is a reflecting rotating body including a path changing reflector reflecting light in a path through which the light passes, and the path changing reflecting part has a distance different from the light splitter in the circumferential direction. It can be formed to be.
본 발명에서 상기 반사용 회전체는 상기 경로변경 반사부의 반사면을 통해 반사되는 참조 빔과 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.In the present invention, the reflective rotating body may be rotated about a rotation axis disposed in parallel with a reference beam reflected through the reflective surface of the path changing reflector.
본 발명에서 상기 경로변경 반사부의 반사면이 계단형으로 형성될 수 있다.In the present invention, the reflective surface of the rerouting reflector may be formed in a step shape.
본 발명에서 상기 경로변경 반사부는 반사용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지도록 형성되고, 각 층의 표면에 반사면이 구비되어 계단형상을 가져 기준선에서 첫번째 층에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 마지막 층에서 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 될 수 있다. In the present invention, the path changing reflector is formed to have a plurality of layers gradually increasing in a 360-degree radius with respect to the reference line passing through the rotation center of the reflecting rotating body, the surface of each layer is provided with a reflective surface stepped It can have a distance farthest from the light splitter in the first layer at the baseline, and the distance closest to the light splitter in the last layer at a 360 degree radius from the baseline.
본 발명에서 상기 경로변경 반사부의 반사면이 경사면으로 형성될 수 있다. In the present invention, the reflective surface of the path changing reflector may be formed as an inclined surface.
본 발명에서 상기 경로변경 반사부는 반사용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면으로 형성되어 기준선에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 될 수 있다.In the present invention, the path change reflector is formed of an inclined surface gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflecting rotating body to have a distance farthest from the light splitter at the reference line, and 360 degrees from the reference line. It may have the closest distance to the light splitter by having the highest height at a portion that meets the reference line in the radius.
본 발명에서 상기 경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 위치되어 빛을 굴절시켜 투과하는 굴절부가 구비된 굴절용 회전체를 포함하며, 상기 굴절부는 원주방향으로 두께가 다른 형상을 가지도록 형성되어 수광부로 전달되는 빛의 전달 속도 차이로 인한 광 경로 길이 변경 효과를 발생시킬 수 있다. In the present invention, the path length change rotating body includes a refraction rotating body having a refraction unit positioned in a path through which light passes and refracting light, and the refraction unit is formed to have a shape having a different thickness in the circumferential direction. An optical path length change effect may be generated due to a difference in transmission speed of light transmitted to the light receiver.
본 발명에서 상기 굴절용 회전체의 회전축은 상기 광원을 통해 방출되는 빛과 나란하게 배치될 수 있다.In the present invention, the axis of rotation of the refractive rotating body may be arranged in parallel with the light emitted through the light source.
본 발명에서 상기 굴절부는 점차 두께가 두꺼워지는 계단형으로 형성될 수 있다.In the present invention, the refraction portion may be formed in a step shape in which the thickness gradually increases.
본 발명에서 상기 굴절부는 굴절용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지는 계단형상을 가져 기준선에서 첫번째 층에서 투과되는 거리가 가장 짧아 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 가장 짧은 거리를 가지게 하고, 기준선으로부터 360도 반경의 마지막 층에서 투과되는 거리가 가장 길어 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 가장 긴 거리를 가지도록 할 수 있다.In the present invention, the refracting portion has a stepped shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the rotation center of the refraction rotating body has the shortest distance transmitted from the first layer in the reference line is irradiated with light It has the shortest distance between the portion and the light-receiving portion, and the longest distance transmitted in the last layer of the 360-degree radius from the reference line can have the longest distance between the portion to which light is irradiated and the light-receiving portion.
본 발명에서 상기 굴절부가 경사면으로 형성될 수 있다.In the present invention, the refractive portion may be formed as an inclined surface.
본 발명에서 상기 굴절부는 굴절용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면을 가지도록 형성되어 투과되는 길이를 점차 증대시킴으로써 두께가 가장 얇은 기준선에서 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 거리를 가장 짧은 거리를 가지게 하고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 거리를 가장 먼 거리를 가지게 할 수 있다.In the present invention, the refracting portion is formed to have an inclined surface gradually increasing in a 360-degree radius with respect to the reference line passing through the rotation center of the refraction rotating body so that light is irradiated from the thinnest reference line by gradually increasing the transmitted length. To have the shortest distance between the portion and the light-receiving portion, and to have the highest height at the portion that meets the baseline at a 360 degree radius from the baseline to have the longest distance between the portion to which light is irradiated and the light-receiving portion. Can be.
본 발명은 빛의 경로를 회전체로 변경하며 회전체가 경사면을 가지도록 형성되어 연속적인 데이터를 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다.The present invention changes the path of the light to the rotating body is formed so that the rotating body has an inclined surface has an effect that can easily secure a continuous data.
본 발명은 빛의 경로를 회전체로 변경하며 평면의 반사면 또는 굴절면이 계단형으로 형성되어 수집되는 빛의 정확도를 향상시키는 효과가 있다. The present invention changes the path of the light to the rotating body and has the effect of improving the accuracy of the collected light is formed by the step of reflecting or refracting the planar surface.
본 발명은 회전운동만으로 반사되는 빛의 거리 또는 빛의 굴절율을 조절하여 회전운동이 정속일 경우 빛의 거리와 굴절율도 일정하게 변경하게 되어 빛의 거리 또는 빛의 굴절율을 정확하게 조절할 수 있는 효과가 있다.The present invention is to adjust the distance of the light or the refractive index of the light reflected only by the rotational movement to change the distance and the refractive index of the light constantly when the rotational movement is constant speed has the effect of accurately adjusting the distance or the refractive index of the light .
또한, 본 발명은 참조 빔(reference beam)과 회전축간의 평행도만 맞으면 사용이 가능해 얼라인 세팅 시 편의성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention can be used if only the parallelism between the reference beam (rotation) and the axis of rotation can be used, there is an effect of improving the convenience when setting the alignment.
도 1은 일반적인 간섭계적인 방법을 이용한 3차원 표면 측정장치를 도시한 개략도. 1 is a schematic view showing a three-dimensional surface measuring apparatus using a general interferometric method.
도 2는 종래 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치의 일 예를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing an example of a conventional optical path length change device for three-dimensional surface measurement.
도 3은 종래 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치의 다른 예를 도시한 사시도.3 is a perspective view showing another example of a conventional optical path length changing device for three-dimensional surface measurement.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 반사형의 일 실시 예를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of the reflective type in the optical path length change device for measuring three-dimensional surface in accordance with the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 반사형의 다른 실시 예를 도시한 사시도.Figure 5 is a perspective view showing another embodiment of the reflection type in the optical path length change device for measuring three-dimensional surface according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 투과형의 일 실시예를 도시한 사시도.Figure 6 is a perspective view showing an embodiment of the transmission type in the optical path length change device for measuring three-dimensional surface according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 투과형의 다른 실시예를 도시한 사시도.Figure 7 is a perspective view showing another embodiment of the transmission type in the optical path length change device for measuring three-dimensional surface according to the present invention.
*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *
1 : 광원 2 : 광분할기1: light source 2: light splitter
3 : 경로변경 반사부 4 : 검출기3: path changing reflector 4: detector
5 : 측정대상체 10 : 회전모터5: measuring object 10: rotating motor
11 : 회전력 전달부 20 : 반사용 회전체11: rotational force transmission unit 20: a reflection rotor
30 : 케이블 클램핑부 40 : 굴절용 회전체30 cable clamping portion 40 refraction rotating body
41 : 굴절부 51 : 빛이 조사되는 부분41: refracting portion 51: the portion to which light is irradiated
52 : 수광부 100 : 베이스부재52: light receiver 100: base member
110 : 지지체110: support
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. Prior to the detailed description of the invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limiting in their usual or dictionary meanings. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명은 광원에서 방출된 빛의 경로 길이를 변경하여 측정대상체의 표면 깊이를 측정하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치로써, 회전모터(10)에 의해 회전되며 빛의 경로 길이를 변경시키는 경로길이 변경회전체를 포함한다. The present invention is a three-dimensional surface measurement optical path length changing device for measuring the surface depth of the measurement object by changing the path length of the light emitted from the light source, rotated by the rotary motor 10 to change the path length of the light Path length change includes a rotating body.
경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 빛을 반사하는 경로변경 반사부(3)가 구비되는 반사용 회전체(20)이고, 상기 경로변경 반사부(3)는 반사면이 원주방향으로 광분할기(2)와 서로 다른 거리를 가지도록 형성될 수 있고, 이에 대한 실시 예는 도 4 및 도 5를 참고하여 하기에서 상세하게 설명한다. The path length changing rotating body is a reflecting rotating body 20 having a path changing reflecting part 3 reflecting light in a path through which light passes, and the path changing reflecting part 3 has a reflecting surface in a circumferential direction. It may be formed to have a different distance from the divider 2, an embodiment thereof will be described in detail below with reference to FIGS.
본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는, 빛을 방출하는 광원(1), 광원에서 방출된 빛을 분할하는 광분할기(2), 광분할기(2)에서 분할된 광을 반사하는 경로변경 반사부(3), 측정대상체(5)에서 반사된 빛과 상기 경로변경 반사부(3)에서 반사된 빛을 검출기를 포함하는 3차원 표면 측정에서 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면과 상기 광분할기(2) 사이 거리를 조절하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치이다.The optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention includes a light source 1 emitting light, a light splitter 2 for dividing light emitted from the light source, and a light split from the light splitter 2 The path changing reflector 3, the light reflected by the measuring object 5 and the light reflected by the path changing reflector 3, are included in the three-dimensional surface measurement of the path changing reflector 3. It is an optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface for adjusting the distance between the reflecting surface and the light splitter (2).
도 1을 참고하면, 광원에서 방출된 빛은 광분할기(2)에서 분할되어 각각 측정대상체(5)와 경로변경 반사부(3)로 조사된다.Referring to FIG. 1, the light emitted from the light source is split in the light splitter 2 and irradiated to the measurement object 5 and the path changing reflector 3, respectively.
그리고, 측정대상체(5)로 조사된 빛은 측정대상체(5)에서 반사되어 상기 광분할기(2)를 통과한 후 검출기(4)로 수광된다. 또한 상기 경로변경 반사부(3)로 조사된 빛은 경로변경 반사부(3)에 의해 반사되어 상기 광분할기(2)를 통해 상기 검출기(4)로 향하게 되어 상기 검출기(4)에서 수광된다. The light irradiated onto the measurement object 5 is reflected by the measurement object 5 and passes through the light splitter 2, and then received by the detector 4. In addition, the light irradiated to the path change reflector 3 is reflected by the path change reflector 3 to be directed to the detector 4 through the light splitter 2 and received by the detector 4.
즉, 광분할기(2)를 통해 분할된 빛이 각각 측정대상체(5)와 경로변경 반사부(3)에 반사되어 검출기(4)로 수광되는 순간의 각각 빛의 총 이동거리가 같다면 빛이 간섭을 일으켜 검출기(4)에서 감지하게 된다That is, if the light divided by the light splitter 2 is reflected by the measuring object 5 and the path changing reflector 3, respectively, and the total moving distance of the light at the moment of being received by the detector 4 is the same, Interfere with the detector 4
그리고, 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면과 검출기(4) 사이의 거리가 변경되면 즉, 경로변경 반사부(3)의 반사면이 움직이는 위치에 따라서 측정대상체(5) 표면의 깊이 위치를 감지 할 수 있다.When the distance between the reflecting surface of the rerouting reflector 3 and the detector 4 is changed, that is, the depth position of the surface of the measurement object 5 according to the position at which the reflecting surface of the rerouting reflector 3 moves. Can be detected.
상기 경로변경 반사부(3)에 의해 반사되어 상기 검출기(4)로 수광되는 빛은 참조 빔(Reference Beam)이라고 하며, 측정대상체에 조사된 후 반사되어 검출기(4)로 수광되는 빛은 시료빔(Sample Beam)이라고 할 수 있다. Light reflected by the path changing reflector 3 and received by the detector 4 is referred to as a reference beam, and light that is reflected after being irradiated to the measurement object and received by the detector 4 is a sample beam. It can be called (Sample Beam).
상기 경로변경 반사부(3)의 반사면과 검출기(4) 사이의 거리를 변경하여 측정대상체(5)의 표면의 깊이 위치를 감지하는 것은 간섭계적인 방법을 이용한 3차원 표면 측정장치에서 공지의 기술로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. Detecting the depth position of the surface of the measuring object 5 by changing the distance between the reflecting surface of the path changing reflector 3 and the detector 4 is a known technique in a three-dimensional surface measuring apparatus using an interferometric method. Note that further description is omitted.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 반사형의 일 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치에서 반사형의 다른 실시 예를 도시한 사시도로써, 도 4 및 도 5는 간섭계적인 방법을 이용한 3차원 표면 측정장치에서 사용되는 반사형 광경로 길이 변경장치에 대한 각각의 실시예를 도시한 도면이다. Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of the reflective type in the three-dimensional surface measurement optical path length changing apparatus according to the present invention, Figure 5 is a reflective type in the three-dimensional surface measurement optical path length changing apparatus according to the present invention 4 and 5 are views showing respective embodiments of the reflective optical path length changing device used in the three-dimensional surface measuring apparatus using an interferometric method.
도 4 및 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는 회전모터(10) 및 상기 회전모터(10)에 의해 회전되며 상기 광분할기와 마주보는 면에 상기 경로변경 반사부(3)가 구비되는 반사용 회전체(20)를 포함한다.4 and 5, the optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention is rotated by a rotating motor 10 and the rotating motor 10 and changes the path on a surface facing the optical splitter. It includes a reflection rotating body 20 is provided with a reflecting portion (3).
본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는 상기 광분할기의 전방 측에 광케이블을 연결할 수 있는 케이블 클램핑부(30)를 더 포함할 수 있다. The optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention may further include a cable clamping unit 30 which may connect an optical cable to the front side of the optical splitter.
상기 반사용 회전체(20)는 상기 회전모터(10)의 회전력을 전달받아 회전하며, 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는 상기 회전모터(10)의 회전력을 상기 반사용 회전체(20)로 전달하는 회전력 전달부(11)를 더 포함할 수 있다.The reflection rotating body 20 is rotated by receiving the rotational force of the rotary motor 10, the optical path length change device for measuring the three-dimensional surface according to the present invention for the reflection of the rotational force of the rotary motor 10 It may further include a rotational force transmission unit 11 for transmitting to the rotating body (20).
상기 회전력 전달부(11)는 벨트 구조로 회전모터(10)의 회전력을 상기 반사용 회전체(20)로 전달하는 것을 일 예로 한다.The rotational force transmitting unit 11 is an example of transmitting the rotational force of the rotary motor 10 to the reflective rotating body 20 in a belt structure.
상기 반사용 회전체(20)의 회전축은 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면을 통해 반사되는 참조 빔과 나란하게 배치되는 것을 일 예로 한다.For example, the axis of rotation of the reflective rotating body 20 is disposed in parallel with the reference beam reflected through the reflective surface of the path changing reflector 3.
상기 반사용 회전체(20)의 회전축은 지지체(110)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 지지체(110)는 베이스부재(100)의 상면에 수직으로 세워져 고정되는 것을 일 예로 한다. The rotating shaft of the reflective rotating body 20 is rotatably coupled to the support 110, the support 110 is an example that is vertically fixed to the upper surface of the base member 100 is fixed.
상기 경로변경 반사부(3)는 상기 반사용 회전체(20)의 전면 즉, 상기 광분할기와 마주보는 면에 링형상으로 형성되고 상기 광분할기에서 분할된 빛이 부딪칠 수 있도록 위치된다. The path changing reflector 3 is formed in a ring shape on the front surface of the reflecting rotating body 20, that is, the surface facing the light splitter, and is positioned so that the light divided by the light splitter may hit.
상기 경로변경 반사부(3)의 반사면은 원주방향으로 상기 광분할기와 서로 다른 거리를 가지도록 형성된다. The reflecting surface of the rerouting reflector 3 is formed to have a different distance from the light splitter in the circumferential direction.
도 4는 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면이 계단형으로 형성되는 것을 예시한 도면이다. 4 is a view illustrating that the reflective surface of the path changing reflector 3 is formed in a step shape.
즉, 도 4를 참고하면 상기 경로변경 반사부(3)는 반사용 회전체(20)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지도록 형성되고, 각 층의 표면에 반사면이 구비되어 계단형상을 가지는 것을 일 예로 한다.That is, referring to FIG. 4, the path change reflector 3 is formed to have a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflective rotor 20. As an example, the reflective surface is provided on the surface of the layer to have a step shape.
상기 경로변경 반사부(3)는 반사용 회전체(20)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지는 계단형상을 가져 기준선에서 첫번째 층에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 마지막 층에서 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 된다.The path changing reflector 3 has a stepped shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflecting rotating body 20. And the closest distance to the light splitter in the last layer at a 360 degree radius from the baseline.
상기 반사용 회전체(20)는 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면을 통해 반사되는 참조 빔과 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전되고, 상기 광분할기에서 분할된 빛이 높이가 가장 낮은 첫번째 층의 반사면에서 높이가 가장 높은 마지막 층의 반사면까지 순차적으로 부딪쳐 반사되고, 상기 반사용 회전체(20)의 회전에 의해 높이가 가장 낮은 첫번째 층의 반사면에서 높이가 가장 높은 마지막 층의 반사면까지 순차적으로 부딪쳐 반사되는 것이 계속 반복되게 된다. The reflection rotating body 20 is rotated around a rotation axis disposed in parallel with a reference beam reflected through the reflection surface of the path changing reflection part 3, and the light divided by the light splitter has the lowest height. From the reflective surface of the first layer to hit the reflective surface of the last layer of the highest height sequentially and reflected, the last layer having the highest height from the reflective surface of the first layer having the lowest height by the rotation of the reflective rotor 20 The reflection hits sequentially until the reflective surface of the is repeated repeatedly.
상기 경로변경 반사부(3)는 순차적으로 높이가 높아지는 계단형으로 형성되어 평면의 반사면에 의해 순차적인 데이터를 연속적으로 확보함과 동시에 수집되는 빛의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.The path changing reflection part 3 is formed in a step shape that increases in height in order to ensure the sequential data continuously by the reflective surface of the plane and to improve the accuracy of the collected light.
도 5는 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면이 경사형으로 형성되는 것을 예시한 도면이다. 5 is a view illustrating that the reflecting surface of the path changing reflector 3 is inclined.
즉, 도 5를 참고하면 상기 경로변경 반사부(3)는 반사용 회전체(20)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면을 가지도록 형성되고, 경사면 상에 반사면이 구비되어 반사면이 경사진 경사면의 형상을 가지는 것을 일 예로 한다.That is, referring to FIG. 5, the path change reflector 3 is formed to have an inclined surface which gradually increases in a radius of 360 degrees with respect to a reference line passing through the rotation center of the reflective rotating body 20, and on the inclined surface. As an example, a reflective surface is provided and the reflective surface has an inclined inclined surface.
상기 경로변경 반사부(3)는 반사용 회전체(20)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면으로 형성되어 기준선에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 된다.The path changing reflector 3 is formed of an inclined surface that gradually increases in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflective rotating body 20 to have the longest distance from the light splitter at the reference line. It has the highest height at the part where it meets the reference line at a 360 degree radius from the reference line to have the closest distance to the light splitter.
상기 반사용 회전체(20)는 상기 경로변경 반사부(3)의 반사면을 통해 반사되는 참조 빔과 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전되고, 상기 반사용 회전체(20)의 회전에 의해 상기 광분할기에서 분할된 빛이 높이가 가장 낮은 기준선에서 점차 높이가 높아지는 경사를 가지는 반사면에 부딪쳐 반사되는 것이 계속 반복되게 된다. The reflective rotating body 20 is rotated about a rotation axis arranged in parallel with a reference beam reflected through the reflecting surface of the path changing reflecting part 3, and by the rotation of the reflective rotating body 20 The light split by the light splitter is repeatedly reflected by hitting a reflective surface having an inclination gradually increasing in height at the lowest reference line.
상기 경로변경 반사부(3)는 반사면이 순차적으로 높이가 높아지는 경사면으로 형성되어 연속적인 데이터를 보다 확실하게 확보할 수 있도록 한다.The path changing reflector 3 is formed of an inclined surface in which the reflecting surfaces are sequentially increased in height so that the continuous data can be more surely secured.
본 발명에서 상기 경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 위치되어 빛을 굴절시켜 투과하는 굴절부(41)가 구비된 굴절용 회전체(40)를 포함하며, 상기 굴절부(41)는 원주방향으로 두께가 다른 형상을 가지도록 형성되어 수광부(52)로 전달되는 빛의 전달 속도 차이로 인한 광경로의 길이 변경 효과를 발생시킬 수 있고, 이에 대한 실시 예는 도 6 및 도 7을 참고하여 하기에서 상세하게 설명한다. In the present invention, the path length change rotating body includes a refracting rotating body 40 having a refracting part 41 positioned in a path through which light passes and refracting light, and the refracting part 41 has a circumference. It is formed to have a shape having a different thickness in the direction can cause the effect of changing the length of the optical path due to the difference in the transmission speed of the light transmitted to the light-receiving unit 52, an embodiment thereof with reference to Figures 6 and 7 It demonstrates in detail below.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 3차원 표면 측정장치용 광경로 길이 변경장치에서 투과형의 3차원 표면 측정장치에 적용되는 실시예를 도시한 사시도로써, 투과형 3차원 표면 측정장치는 광원에서 방출된 빛을 굴절시켜 수광부(52)로 전달하여 빛이 조사되는 부분(51)과 수광부(52) 사이에 광경로차이를 발생시킴으로써 측정 가능한 깊이가 변경되는 것이고, 실질적으로 도 4 및 도 5의 반사형 즉, 광분할기를 이용한 간섭계적인 방법과 동일한 것으로 이는 공지의 투과형 3차원 표면 측정장치의 원리와 동일하므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.6 and 7 are perspective views showing an embodiment applied to the transmissive three-dimensional surface measuring apparatus in the optical path length change device for the three-dimensional surface measuring apparatus according to the present invention, the transmissive three-dimensional surface measuring apparatus is emitted from the light source The measurable depth is changed by refraction of the light to be transmitted to the light receiving unit 52 to generate an optical path difference between the portion 51 and the light receiving unit 52 to which light is irradiated, and the reflection of FIGS. 4 and 5 is substantially reduced. Type, that is, the same as the interferometric method using a light splitter, which is the same as the principle of a known transmissive three-dimensional surface measuring apparatus, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 3차원 표면 측정장치용 광경로 길이 변경장치의 다른 실시 예는 회전모터(10), 상기 회전모터(10)에 의해 회전되며 광원과 마주보는 면에 광원의 빛을 굴절시켜 투과시키는 굴절부(41)가 구비된 굴절용 회전체(40)를 포함한다.Another embodiment of the optical path length changing device for a three-dimensional surface measuring apparatus according to the present invention is rotated by the rotary motor 10, the rotary motor 10 and to be transmitted by refracting the light of the light source on the surface facing the light source It includes a refracting rotating body 40 is provided with a refracting portion (41).
상기 굴절용 회전체(40)의 전방 측에는 빛이 조사되는 부분(51)이 배치된다. 또한, 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는 빛이 조사되는 부분(51)의 앞측에 구비되고 광케이블을 연결할 수 있는 케이블 클램핑부(30)를 더 포함할 수 있다. The front portion 51 of the refractive rotating body 40 is a portion 51 is irradiated with light. In addition, the optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention may further include a cable clamping unit 30 that is provided on the front side of the portion 51 is irradiated with light and can connect the optical cable.
상기 굴절용 회전체(40)는 상기 회전모터(10)의 회전력을 전달받아 회전하며, 본 발명에 따른 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치는 상기 회전모터(10)의 회전력을 상기 굴절용 회전체(40)로 전달하는 회전력 전달부(11)를 더 포함할 수 있다.The refractive rotating body 40 is rotated by receiving the rotational force of the rotary motor 10, the optical path length change device for measuring a three-dimensional surface according to the present invention is the refractive force of the rotational motor 10 for the refractive It may further include a rotation force transmission unit 11 for transmitting to the rotating body 40.
상기 회전력 전달부(11)는 벨트 구조로 회전모터(10)의 회전력을 상기 굴절용 회전체(40)로 전달하는 것을 일 예로 한다.The rotational force transmitting unit 11 is an example of transmitting the rotational force of the rotary motor 10 to the refractive rotating body 40 in a belt structure.
상기 굴절용 회전체(40)의 회전축은 상기 광원을 통해 방출되는 빛과 나란하게 배치되는 것을 일 예로 한다.For example, the axis of rotation of the refractive rotating body 40 is disposed in parallel with the light emitted through the light source.
상기 굴절용 회전체(40)의 회전축은 지지체(110)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 지지체(110)는 베이스부재(100)의 상면에 수직으로 세워져 고정되는 것을 일 예로 한다. The rotating shaft of the refractive rotating body 40 is rotatably coupled to the support 110, the support 110 is an example that is fixed to the upper surface of the base member 100 is vertically fixed.
상기 굴절부(41)는 상기 굴절용 회전체(40)의 전면 즉, 상기 광원와 마주보는 면에 링형상으로 형성되고 상기 광원에서 방출된 빛이 투과될 수 있도록 위치된다. The refraction portion 41 is formed in a ring shape on the front surface of the refraction rotating body 40, that is, a surface facing the light source, and is positioned to transmit light emitted from the light source.
상기 굴절부(41)는 원주방향으로 서로 다른 두께를 가지도록 형성되어 투과되는 거리의 차이를 발생시켜 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 광경로 차이를 발생시킨다. 상기 굴절부(31)는 동일한 굴절율을 가지고 원주방향으로 서로 다른 두께를 가지도록 형성되어 투과되는 거리에 차이를 발생시켜 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 광경로 차이를 발생시키는 것을 일 예로 한다. The refracting portion 41 is formed to have a different thickness in the circumferential direction to generate a difference in the distance transmitted, thereby generating a light path difference between the portion 51 to which light is irradiated and the light receiving portion 52. The refraction portion 31 is formed to have the same refractive index and have a different thickness in the circumferential direction to generate a difference in the distance transmitted, thereby reducing the optical path difference between the portion 51 to which light is irradiated and the light receiving portion 52. It is taken as an example.
도 6은 상기 굴절부(41)가 계단형으로 형성되고, 각 층에서 서로 다른 굴절거리를 가지는 것을 도시한 도면이다. 6 is a view showing that the refraction portion 41 is formed in a step shape and has different refraction distances in each layer.
즉, 도 6을 참고하면 상기 굴절부(41)는 굴절용 회전체(40)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지도록 형성되고, 각 층에서 평면의 투과부가 형성되는 계단형상을 가지는 것을 일 예로 한다.That is, referring to FIG. 6, the refraction portion 41 is formed to have a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refractive rotor 40, and in each layer For example, it has a stepped shape in which a planar transmissive part is formed.
상기 굴절부(41)는 굴절용 회전체(40)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지는 계단형상을 가져 기준선에서 첫번째 층에서 투과되는 거리가 가장 짧아 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 가장 짧은 거리를 가지게 하고, 기준선으로부터 360도 반경의 마지막 층에서 투과되는 거리가 가장 길어 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 가장 긴 거리를 가지도록 굴절되는 거리가 원주방향으로 점차 커지는 형상을 가지는 것을 일 예로 한다.The refracting portion 41 has a step shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refractive rotor 40, so that the distance transmitted from the first layer at the reference line is the most. The part 51 and the light-receiving part which have a shortest distance between the light-receiving part 51 and the light-receiving part 52 and the longest distance transmitted in the last layer of a 360 degree radius from the reference line are shortest. As an example, the distance refracted to have the longest distance between the two 52 is gradually increased in the circumferential direction.
상기 굴절용 회전체(40)는 상기 광원에서 방출되는 빛과 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전되고, 빛이 조사되는 부분(51)을 통과한 빛이 높이가 가장 낮은 첫번째 층에서 높이가 가장 높은 마지막 층까지 순차적으로 굴절되고 투과되어, 각층의 투과되는 거리는 첫번째 층에서 높이가 가장 높은 마지막 층까지 순차적으로 커져 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 거리를 점차 길어지게 한다. 또한, 상기 굴절용 회전체(40)의 회전에 의해 높이가 가장 낮은 첫번째 층에서 높이가 가장 높은 마지막 층까지 순차적으로 투과되어 굴절되는 것이 계속 반복되게 된다.The refractive rotating body 40 is rotated about a rotation axis arranged in parallel with the light emitted from the light source, and the height of the light passing through the portion 51 to which the light is irradiated is the highest in the first layer having the lowest height. Refracted and transmitted sequentially up to the last high layer, the transmission distance of each layer is gradually increased from the first layer to the last layer having the highest height so that the distance between the light-receiving portion 52 and the light-receiving portion 52 is gradually increased. do. In addition, the rotation of the refraction rotating body 40 is repeated to be transmitted and refracted sequentially from the first layer having the lowest height to the last layer having the highest height.
상기 굴절부(41)는 평면의 굴절면을 가지고 순차적으로 높이가 높아지는 계단형으로 형성되어 평면의 굴절면에 의해 수집되는 빛의 정확도를 향상시킨다. The refracting portion 41 has a flat refracting surface and is formed in a step shape in which the height is sequentially increased to improve the accuracy of light collected by the flat refracting surface.
도 7은 상기 굴절부(41)가 경사면으로 형성되는 것을 예시한 도면이다. 7 is a view illustrating that the refraction portion 41 is formed as an inclined surface.
즉, 도 7을 참고하면 상기 굴절부(41)는 굴절용 회전체(40)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면을 가지도록 형성되어 점차 두께가 두꺼워지는 형상을 가지는 것을 일 예로 한다.That is, referring to FIG. 7, the refraction portion 41 is formed to have an inclined surface whose height gradually increases with a radius of 360 degrees with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refraction rotating body 40 so as to gradually increase in thickness. For example, having a.
즉, 상기 굴절부(41)는 굴절용 회전체(40)의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면으로 형성되어 빛이 투과되는 길이를 점차 증대시켜 기준선에서 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 거리를 가장 가깝게 하고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 빛이 조사되는 부분(51)과 상기 수광부(52) 사이에 거리를 가장 가먼 거리를 가지게 한다. That is, the refraction portion 41 is formed as an inclined surface whose height gradually increases with a radius of 360 degrees with respect to the reference line passing through the center of rotation of the refraction rotating body 40, thereby gradually increasing the length of light transmission so that the light is reflected from the reference line. The portion 51 and the light-receiving portion 52 and the light-receiving portion 52 to which the light is irradiated to have the highest distance between the irradiated portion 51 and the light-receiving portion 52 closest to each other and meet the baseline at a 360 degree radius from the baseline Make the distance between them the most.
상기 굴절부(41)는 상기 광원에서 방출되는 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전되고, 상기 굴절용 회전체(40)의 회전에 의해 빛이 높이가 가장 낮은 기준선에서 점차 높이가 높아지는 경사면을 가지는 굴절부(41)를 통해 굴절되어 투과되는 것이 계속 반복되게 된다. The refracting portion 41 is rotated around a side of the axis of rotation that is emitted from the light source, the light has a slope in which the height gradually increases from the reference line of the lowest height by the rotation of the refractive body 40 What is refracted and transmitted through the refraction portion 41 continues to be repeated.
상기 굴절부(41)는 순차적으로 높이가 높아지는 경사면으로 굴절면이 형성되어 데이터를 연속적으로 용이하게 확보할 수 있도록 한다.The refracting portion 41 is formed with an inclined surface that is sequentially increased in height so as to easily secure data continuously.
본 발명은 빛의 경로를 회전체로 변경하며 회전체가 경사면을 가지도록 형성되어 연속적인 데이터를 용이하게 확보할 수 있다.The present invention changes the path of the light to the rotating body and is formed so that the rotating body has an inclined surface can easily secure continuous data.
본 발명은 빛의 경로를 회전체로 변경하며 평면의 반사면 또는 굴절면이 계단형으로 형성되어 수집되는 빛의 정확도를 향상시킨다. The present invention changes the path of the light to the rotating body and the planar reflecting surface or refracting surface is formed in a step shape to improve the accuracy of the collected light.
본 발명은 회전운동만으로 반사되는 빛의 거리 또는 빛의 굴절율을 조절하여 회전운동이 정속일 경우 빛의 거리와 굴절율도 일정하게 변경하게 되어 빛의 거리 또는 빛의 굴절율을 정확하게 조절할 수 있다.The present invention is to adjust the distance of the light or the refractive index of the light reflected only by the rotational movement to constantly change the distance and the refractive index of the light when the rotational movement is a constant speed can accurately adjust the distance or the refractive index of the light.
또한, 본 발명은 참조 빔(reference beam)과 회전축간의 평행도만 맞으면 사용이 가능해 얼라인 세팅 시 편의성을 향상시킨다.In addition, the present invention can be used if only the parallelism between the reference beam (rotational axis) and the rotation axis is matched to improve the convenience when setting the alignment.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the best embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. The present invention is not limited to the above embodiments and various changes and modifications may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit of the present invention, and the true technical protection of the present invention. The scope should be defined by the spirit of the appended claims.
본 발명에 따르면, 빛의 경로를 회전체로 변경하여 연속적인 데이터를 용이하게 확보할 수 있는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a three-dimensional surface measuring optical path length changing device that can easily secure the continuous data by changing the path of the light to the rotating body.

Claims (13)

  1. 광원에서 방출된 빛의 경로 길이를 변경하여 측정대상체의 표면 깊이를 측정하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치로써,It is a 3D surface path length changing device for measuring the surface depth of the measurement object by changing the path length of the light emitted from the light source,
    회전모터;Rotary motor;
    상기 회전모터에 의해 회전되며 빛의 경로 길이를 변경시키는 경로길이 변경회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.3. The optical path length changing device of claim 3, further comprising a path length changing rotating body rotating by the rotary motor and changing a path length of light.
  2. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 빛을 반사하는 경로변경 반사부가 구비되는 반사용 회전체이고, The path length changing rotating body is a reflecting rotating body provided with a path changing reflector reflecting light in a path through which light passes,
    상기 경로변경 반사부는 반사면이 원주방향으로 광분할기와 서로 다른 거리를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.And the path changing reflector is formed such that the reflecting surface has a different distance from the light splitter in the circumferential direction.
  3. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    상기 반사용 회전체는 상기 경로변경 반사부의 반사면을 통해 반사되는 참조 빔과 나란하게 배치되는 회전축을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.And the reflection rotating body is rotated about a rotation axis disposed in parallel with a reference beam reflected through the reflecting surface of the path changing reflector.
  4. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    상기 경로변경 반사부의 반사면이 계단형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.3. The optical path length changing device of claim 3, wherein the reflecting surface of the path changing reflector is formed in a step shape.
  5. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    상기 경로변경 반사부는 반사용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지도록 형성되고, 각 층의 표면에 반사면이 구비되어 계단형상을 가지며, The path changing reflector is formed to have a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the center of rotation of the reflecting rotating body, the surface of each layer is provided with a reflective surface has a stepped shape,
    기준선에서 첫번째 층에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 마지막 층에서 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.And a distance farthest from the light splitter in the first layer at the baseline, and a distance closest to the light splitter in the last layer at a 360 degree radius from the baseline.
  6. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    상기 경로변경 반사부의 반사면이 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.3. The optical path length changing device of claim 3, wherein the reflecting surface of the path changing reflector is formed as an inclined surface.
  7. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,
    상기 경로변경 반사부는 반사용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면으로 형성되어 기준선에서 상기 광분할기와 가장 먼 거리를 가지게 되고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 상기 광분할기와 가장 가까운 거리를 가지게 되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.The path changing reflector is formed as an inclined surface which gradually increases in height by 360 degrees with respect to the reference line passing through the rotation center of the reflecting rotating body to have a distance farthest from the light splitter at the reference line, and at a 360 degree radius from the reference line. 3. The optical path length changing device of claim 3, wherein the optical path length measuring device has a height that is closest to the light splitter so as to have the highest height at a portion meeting the reference line.
  8. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 경로길이 변경회전체는 빛이 지나가는 경로에 위치되어 빛을 굴절시켜 투과시키는 굴절부가 구비된 굴절용 회전체를 포함하며, The path length change rotating body includes a refracting rotating body having a refraction unit positioned in a path through which light passes and refracting and transmitting light.
    상기 굴절부는 원주방향으로 두께가 다른 형상을 가지도록 형성되어 수광부로 전달되는 빛의 전달 속도 차이로 인한 광 경로 길이 변경 효과를 발생시키는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.And the refractive portion is formed to have a shape having a different thickness in the circumferential direction to generate an optical path length changing effect due to a difference in transmission speed of light transmitted to the light receiving portion.
  9. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 굴절용 회전체의 회전축은 상기 광원을 통해 방출되는 빛과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.3. The optical path length changing device of claim 3, wherein the rotation axis of the refractive rotating body is disposed in parallel with the light emitted through the light source.
  10. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 굴절부는 각층의 두께가 점차 두께가 두꺼워지는 계단형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.The refraction portion is a three-dimensional surface measurement optical path length change device, characterized in that the thickness of each layer is formed in a step shape gradually thickened.
  11. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 굴절부는 굴절용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 다수의 층을 가지는 계단형상을 가져 기준선에서 첫번째 층에서 투과되는 거리가 가장 짧아 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 가장 잛은 거리를 가지게 하고, 기준선으로부터 360도 반경의 마지막 층에서 투과되는 거리가 가장 길어 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 가장 먼 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.The refracting portion has a step shape having a plurality of layers gradually increasing in a 360 degree radius with respect to the reference line passing through the rotation center of the refraction rotating body, so that the distance transmitted from the first layer at the baseline is the shortest and is irradiated with light. 3D surface measurement, characterized in that it has the shortest distance between the light-receiving portion, and has the longest distance between the light-receiving portion and the portion to which light is radiated because the distance transmitted in the last layer of 360 degree radius from the reference line is the longest. Light path length change device.
  12. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 굴절부가 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.The optical path length changing device for measuring a three-dimensional surface, wherein the refractive portion is formed as an inclined surface.
  13. 청구항 8에 있어서, The method according to claim 8,
    상기 굴절부는 굴절용 회전체의 회전중심을 지나는 기준선을 기준으로 360도 반경으로 높이가 점차 높아지는 경사면을 가지도록 형성되어 투과되는 길이를 점차 증대시킴으로써 두께가 가장 얇은 기준선에서 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 거리를 가장 가까운 거리를 가지게 하고, 기준선으로부터 360도 반경에서 상기 기준선과 만나는 부분에서 가장 높은 높이를 가져 빛이 조사되는 부분과 상기 수광부 사이에 거리를 가장 먼 거리를 가지게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 표면 측정용 광경로 길이 변경장치.The refracting portion is formed to have an inclined surface whose height gradually increases with a radius of 360 degrees with respect to the reference line passing through the rotation center of the refraction rotating body, and gradually increases the transmitted length, thereby allowing the light to be irradiated from the thinnest reference line and the The distance between the light receiving unit has the closest distance, and has the highest height at the portion that meets the reference line at a 360 degree radius from the reference line to have the longest distance between the portion to which light is irradiated and the light receiving unit 3D surface path length changing device for measuring.
PCT/KR2017/007512 2016-07-13 2017-07-13 Apparatus for altering length of optical path for three-dimensional surface measurement WO2018012898A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0088697 2016-07-13
KR1020160088697A KR20180007539A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Path Length Multiplier of light for Three dimensional surface measuring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018012898A1 true WO2018012898A1 (en) 2018-01-18

Family

ID=60953241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/007512 WO2018012898A1 (en) 2016-07-13 2017-07-13 Apparatus for altering length of optical path for three-dimensional surface measurement

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20180007539A (en)
WO (1) WO2018012898A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220221672A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 Ezconn Corporation Optical path length adjusting device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009078617A2 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Intekplus Co., Ltd Surface shape measuring system and surface shape measuring method using the same
KR20100060058A (en) * 2008-11-27 2010-06-07 부산대학교 산학협력단 A optical measurement system using light-interference and extending method of light delay line
KR20110060041A (en) * 2009-11-30 2011-06-08 (주)그린광학 Apparatus and method for measuring 3d surface shape and system thereof
KR20120012555A (en) * 2010-08-02 2012-02-10 광주과학기술원 Manufacturing method of silicon multilayer antireflective film with graded refractive index and solar cells having the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009078617A2 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 Intekplus Co., Ltd Surface shape measuring system and surface shape measuring method using the same
KR20100060058A (en) * 2008-11-27 2010-06-07 부산대학교 산학협력단 A optical measurement system using light-interference and extending method of light delay line
KR20110060041A (en) * 2009-11-30 2011-06-08 (주)그린광학 Apparatus and method for measuring 3d surface shape and system thereof
KR20120012555A (en) * 2010-08-02 2012-02-10 광주과학기술원 Manufacturing method of silicon multilayer antireflective film with graded refractive index and solar cells having the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220221672A1 (en) * 2021-01-08 2022-07-14 Ezconn Corporation Optical path length adjusting device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180007539A (en) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6975410B1 (en) Measuring device
WO2016115704A1 (en) Laser measurement system and method capable of detecting 21 geometric errors
WO2018212395A1 (en) Lidar device and lidar system including the same
WO2013058422A1 (en) Distance measuring device
WO2013105830A1 (en) Interferometer using asymmetric polarization and optical device using the interferometer
WO2018012898A1 (en) Apparatus for altering length of optical path for three-dimensional surface measurement
WO2019031667A1 (en) Device and method for measuring thickness and refractive index of multilayer thin film by using angle-resolved spectral reflectometry
EP1795862B1 (en) Method for measuring thickness of transparent objects
WO2021172647A1 (en) Vibration-insensitive interferometer for measuring thickness and profile of multilayer thin film
WO2013094791A1 (en) Distance measurement apparatus
WO2013141537A1 (en) Device and method for measuring thickness and shape by using optical method
EP0180633A1 (en) Apparatus for optical measurement of movement of an object.
WO2013094818A1 (en) Optical encoder
WO2021096095A1 (en) Lidar system
WO2015099211A1 (en) 3d camera module
WO2014148781A1 (en) Three-dimensional shape measuring device capable of measuring color information
US20210381827A1 (en) Detection device for detecting lens surface in stitching interferometer
WO2015105295A1 (en) High-speed angle measurement spectroradiometer and measuring method therefor
TWM623844U (en) Lens test device
WO2024063203A1 (en) Device for sensing position of structure and mems scanner package comprising same
JP2005003667A (en) Reference axis setting optical system, eccentricity measuring machine and eccentricity-measuring method using the optical system
WO2023146085A1 (en) Optical inspection apparatus
WO2019078401A1 (en) Lidar device and system comprising the same
JPH04268433A (en) Measuring apparatus for aspherical lens eccentricity
WO2023204359A1 (en) Apparatus and method for analyzing polarization by adjusting incident angle or numerical aperture using apertures

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17827968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17827968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1