일반기술

비구면 형상 측정장치

본 기술은 Hartmann 센서와 null 광학계를 이용한 비구면 형상 측정장치이다. 하트만 센서를 사용하여 광학요소의 표면 가공 상태를 측정함에 있어서 제작하고자 하는 목표 광학요소와 동일한 패턴으로 광선을 반사하는 CGH (Computer Generated Hologram)을 설계하고 상기 CGH에서 반사된 광선의 파면을 측정하여 기준좌표 매트릭스를 얻고, 이를 측정 대상 광학요소에서 반사된 광선의 파면을 측정해서 얻는 시험좌표 매트릭스와 대비하여 상기 측정 대상 광학요소의 표면 가공 상태를 단시간 내에 판정할 수 있는 장치이다. 이를 위하여 본 기술은 입사광을 생성하는 간섭계와 간섭계에서 생성된 입사광을 확대시키거나 집속하는 렌즈 배열과 이를 통과한 입사광을 반사하여 목표 광학요소와 동일한 파면을 갖는 광선을 생성하는 CGH, 상기 간섭계와 상기 CGH를 잇는 광축에 직각되는 광선을 수광하는 하트만 센서, 상기 광선을 나누어 그 중 일부는 상기 간섭계로 진행시키고 다른 일부를 상기 하트만 센서로 진행시키는 광 분할기로 구성된다.본 기술은 하트만 센서를 이용하여 비구면 광학 부품의 형상을 측정함에 있어서 CGH를 사용하여 이상적인 표면 가공특성을 갖는 목표 광학요소를 대체하도록 함으로써 목표 광학요소의 직접적인 제작의 어려움을 해소함과 동시에 단시간 내에 측정 대상 광학요소의 표면 상태를 정밀하게 판정할 수 있도록 하는 것이다. 최근 광학산업의 동향은 경량화와 소형화를 추구하면서도 고품질의 영상을 얻으려는 경향이 뚜렷하다. 이에 따라 광학부품에 비구면의 사용이 빠르게 늘어나고 있는 추세이다. 따라서 본 기술을 사용하면 작고 측정하기 어려운 비구면의 측정도 가능하여 비구면을 이용한 광학제품 개발 초기 단계부터 정확히 면의 상태를 파악할 수 있어 제품 개발비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 파악하는데 용이하므로 생산성 안정화에 크게 기여할 수 있다.