다중채널 위상천이 모아레 기법을 이용한 3차원 형상측정기 및 그 방법

Abstract

본 발명은 다중채널 위상천이 모아레 기법을 이용한 임의 표면의 3차원 형상 측정에 관한 것으로, 특히 위상이 천이된 다수의 모아레 무늬를 얻기 위해, 종래에는 격자를 이송수단에 의해 이동시키면서 모아레 무늬를 획득하던 것을 홀로그램을 사용하여 별도의 이송수단을 사용하지 않고도 위상이 천이된 다수의 모아레 무늬를 얻고 상기 모아레 무늬를 해석함으로써 임의 표면의 3차원 형상 측정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 제시하는 다중채널 위상천이 모아레 기법을 이용한 삼차원 형상측정기는 크게 영사시스템, 결상시스템, 중앙처리부 및 측정결과 표시장치로 구성된다. 상기 영사시스템은 격자형상을 측정대상물체에 투영하는 부분으로 격자를 렌즈를 통하여 투영하는 형태 혹은 레이저를 이용하여 쉽게 얻을 수 있는 격자형태의 간섭무늬를 투영하는 형태가 주로 사용되며, 결상시스템은 렌즈, 홀로그램, 격자, 모아레무늬 획득부 등으로 구성되고, 상기 광학요소들은 시스템의 특성에 따라 제외되거나, 다른 광학요소로 대치될 수 있다. 상기 영사시스템으로 측정대상물체에 투영된 격자형상은 결상시스템의 렌즈를 통해 결상시스템 내의 홀로그램에 결상되어 모아레 무늬를 형성한다. 홀로그램은 렌즈를 통해서 들어온 광을 여러 개의 같은 광들로 분할하여 동시에 여러 개의 모아레 무늬를 형성할 수 있도록 하기 위해, 필요에 따라 일차원 혹은 이차원 회절격자 형태의 홀로그램이 사용된다. 모아레 무늬 획득부는 상기 격자에서 생성된 모아레 무늬를 렌즈 등을 통하여 영상획득 수단을 통해 획득하고 중앙처리부 및 측정결과 표시장치로 전송한다.