일반기술

편광을 이용한 광학식 형상측정장치

<기술개요 및 특징>본 기술은 생산현장에서의 온라인 제품검사나 형상측정에 사용되는 광학식 형상측정장치에 관한 것으로, 선형 레이저 빔을 사용하는 형상측정장치에 편광판을 도입하여 측정대상체의 국부적인 반사 및 산란 특성에 따른 상의 밝기 차이를 조절하여 향상된 선형 레이저빔 영상을 획득할 수 있음.선형 레이저빔을 만들어 측정대상체에 조사시키는 레이저빔 조사장치와, 측정대상체 표면에서 산란되는 선형 레이저빔의 영상을 획득하는 카메라와, 획득한 영상을 저장하고 선형 영상에서 중심픽섹들을 찾아서 3차원 형상 정보를 추출하는 영상신호처리보드 및 영상신호처리 프로그램을 운영하는 컴퓨터를 구비하고 있느느 광학식 형상측정장치에 있어서, 측정대상체의 국부적인 반사율이 크게 달라 반사되어 획득된 영상의 밝기가 불균일할 경우 조절되도록 레이저빔 조사장치 렌즈 앞에 설치된 제1 편광판과, 측정대상체로부터 반사된 레이저빔 영상을 획득하는 카메라 렌즈 앞에 설치되어 측정 대상체 반사후 편광이 유지된 선형 레이저빔은 감쇄통과시키고, 반사후 산란된 레이저빔은 통과하도록 최적화시킨 제2 편광판으로 구성한 것을 특징으로 하는 광학식 형광측정장치.본 기술의 목적은 측정대상체 표면에서 레이저빔 산란 및 반사 상태가 균일하지 않은 경우에는 난반사가 심하며, 반사가 증가한 부분의 영상은 포화상태 및 2차 반사를 일으켜 오차를 유발하게 되고, 이러한 산란으로 선형 레이저빔 영상에서 중심선을 추출하는데 오차를 유발하는 등의 문제점이 존재하기 때문에, 레이저 조사부와 수광부에 편광자를 설치하여, 물체에 조사되는 레이저 빔을 특정 편광상태로 만들고, 편광각도를 미리 조절하여 최적화함으로써, 물체의 상태에 따라 반사되는 레이저빔과 산란되는 빔의 수광량을 자동으로 최적화시켜 대상체의 위치에 따른 밝기의 차이를 감소시킴과 동시에 향상된 영상을 향상시킬 수 있는 편광을 이용한 광학식 형상측정장치를 제공.본 기술은 광학식 형상측정장치에 레이저빔 조사부, 수광부에 각각 편광자를 설치하고 그 각도를 조절하여 최적화함으로써, 밝기 차이가 적으느 향상된 레이저빔의 영상을 획득하고, 편광방향을 조절하여 반사/산란 특성이 다를 경우에는 국부적으로 강한부위의 빔을 편광성분으로 선별감쇄시켜 전체적으로 균일한 레이저빔 영상을 얻을 수 있는 장치를 제시함.