일반기술

거리와 각도 변화를 동시에 측정하기 위한 방법과 장치

정밀한 스테이지 이동변위와 각도 변화를 동시에 측정하는 센서를 개발하였다.변위를 측정하기 위한 레이저 간섭계와 각도 측정에 사용하는 시준기 (autocollimator)를 하나의 장치로 효과적으로 결합하여 작고 정밀한 센서를 제작하였다. <사양:> 길이 분해능: 1 nm 각도 분해능 < 1 초 센서부 크기: 30 * 60 * 80 mm<장점>- 두 장치의 결합을 위해 추가적인 장치가 필요하지 않고 주요 부품을 같이 사용할 수 있으므로 생산 가격이 하락할 수 있다.- 다양한 형태의 간섭계와 autocollimator를 결합할 수 있으므로 기존의 레이저 간섭계가 사용되는 영역의 어디에든 사용이 될 수 있다.- 실시간으로 거리와 각도 측정이 가능하므로 이송대의 기울어짐을 능동 보정해서 성능을 향상시킬 수 있다.- 동일한 광축을 이용하여 측정을 하므로 Abbe 오차를 최소화한 측정이 가능하여 성능이 향상된다.- 본 기술과 유사한 기능의 제품은 Agelent 사에서 대당 5,000만원에 판매하고 있으나 본 기술은 동일 기능에 1/5이하의 가격으로 판매가 가능할 것임. (근거, 부품수와 제작 편이성)- 정밀측정기기나 가공기기의 스테이지의 성능을 향상시키는 데 본 기술이 유용하게 사용될 수 있으므로 본 기술에 의한 제품의 수요가 적지 않을 것이며, 타 업체의 기술에 비하여 장점이 많고 가격도 저렴하기 때문에 충분한 시장성이 있을 것으로 예측됨.- 본 기술은 기존의 레이저 간섭계와 오토콜리메이터 기능을 모두 갖춘 하나의 복합 측정장치를 구성함으로써 스테이지에 의해 위치 이동되는 정밀 측정기기의 측정기나 가공기기의 가공기 등과 같은 측정대상의 이동거리와 회전각(yaw나 pitch)을 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.- 본 기술은 레이저 간섭계와 오토콜리메이터 등과 같은 장비를 이용하여 거리와 각도변화를 측정하던 것에서 벗어나 하나의 장비로 거리와 각도변화를 동시에 측정할 수 있어 측정시간을 단축할 수 있을 뿐더러 장비 구입을 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.- 본 기술은 거리 변화를 측정하기 위한 광축과 각도 변화를 측정하기 위한 광축을 동일 직선상에 둠으로써 거리와 각도를 측정할 때 정렬이 간단하고 아베 오차(abbe error)가 없으며, 하나의 광원에서 나온 빛을 거리 측정을 위한 광원과 각도측정을 위한 광원으로 사용하므로 장치의 제조원가 및 운영비용이 절감되는 효과가 있다.- 본 기술은 하나의 장치로 거리와 각도 변화를 동시에 측정할 수 있어, 스테이지의 이동과 회전각(yaw와 pitch 운동)을 실시간으로 검출하고 스테이지를 가공하는 과정에서 생길 수 있는 가공오차 등을 보정하는 장치를 구성하여 스테이지의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.