• 제목/요약/키워드: Confocal system

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고속 라인 스캔 방식을 이용한 CFRP 가공 홀 표면 및 내부 결함 검사 (Measurements of Defects after Machining CFRP Holes Using High Speed Line Scan)

  • 김택겸;경대수;손운철;박선영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.459-467
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    • 2016
  • Using a line scan camera and a Galvano mirror, we constructed a high-speed line-scanning microscope that can generate 2D images ($8000{\times}8000pixels$) without any moving parts. The line scanner consists of a Galvano mirror and a cylindrical lens, which creates a line focus that sweeps over the sample. The measured resolutions in the x (perpendicular to line focus) and y (parallel to line focus) directions are both $2{\mu}m$, with a 2X scan lens and a 3X relay lens. This optical system is useful for measuring defects, such as spalling, chipping, delamination, etc., on the surface of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) holes after machining in conjunction with adjustments in the angle of LED lighting. Defects on the inner wall of holes are measured by line confocal laser scanning. This confocal method will be useful for analyzing defects after CFRP machining and for fast 3D image reconstruction.

공초점 원리와 광섬유 광원 변조를 이용한 무한보정 현미경 자동초점 (Autofocus of Infinity-Corrected Optical Microscopes by Confocal Principle and Fiber Source Modulation Technique)

  • 박정재;김승우;이호재
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.583-590
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    • 2004
  • 비전을 이용한 광학식 검사공정이나 그 밖의 광학 현미경을 이용한 측정에 있어서 초점조절은 곧바로 측정 정밀도에 영향을 주는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 핀홀 대신 광섬유를 사용하는 공초점 현미경 구조와 하나의 광섬유가 광원과 검출기의 역할을 동시에 수행하는 상반구성(reciprocal scheme)을 적용함으로써 간결하게 시스템을 구성하면서 광축 정렬을 용이하게 하였으며, 압전소자(PZT)를 이용한 광섬유 광원의 광축 방향 변조를 통해 방향 정보가 실린 초점오차 신호를 획득함으로써 빠른 초점조절을 구현하였다. 대물렌즈 변조방식과 달리 광원 변조방식은 현미경 시스템에 미치는 물리적 영향을 줄일 수 있으며, 기존의 장치에 탑재가 비교적 용이하다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 변조 진폭과 시편의 반사도 및 기울기 변화에 따른 초점오차 신호의 변화를 측정하였으며, 거울 시편에 대한 초점조절을 통해 본 시스템의 성능을 평가해 보았다. 또한 종방향 특성곡선의 반치폭 비교실험을 통해 광원 변조는 광축 방향 분해능에 영향을 주지 않음을 확인하였다.

비접촉 변위센서를 이용한 초소형렌즈 정밀금형 형상측정 (Precision Surface Profiling of Lens Molds using a Non-contact Displacement Sensor)

  • 강승훈;장대윤;이주형
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.69-74
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    • 2020
  • In this study, we proposed a method for surface profiling aspheric lens molds using a precision displacement sensor with a spatial scanning mechanism. The precision displacement sensor is based on the confocal principle using a broadband light source, providing a 10 nm resolution over a 0.3 mm measurable range. The precision of the sensor, depending on surface slope, was evaluated via Allan deviation analysis. We then developed an automatic surface profiling system by measuring the cross-sectional profile of a lens mold. The precision of the sensor at the flat surface was 10 nm at 10 ms averaging time, while 200 ms averaging time was needed for identical precision at the steepest slope at 25 deg. When we compared the measurement result of the lens mold to a commercial surface profiler, we found that the accuracy of the developed system was less than 90 nm (in terms of 3 sigmas of error) between the two results.

펄스 레이저와 CFPI를 이용한 이종금속 접촉부의 이물질 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Foreign Material in Dissimilar Metal Contact Using Pulse Laser and Confocal Fabry-Perot Interferometer)

  • 홍경민;강영준;박락규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.160-164
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    • 2013
  • 레이저 초음파검사 장치는 레이저 빔을 이용하여 초음파 신호를 발생시키고 측정하는 비접촉식 결함 검사 장치이다. 이 장치는 펄스 레이저 빔을 이용하여 광대역 주파수 범위를 갖는 초음파 신호를 발생시키고 작은 점으로 집속된 레이저 빔을 이용하여 초음파 신호를 측정하므로 우수한 측정 분해능을 제공한다. 본 연구에서는 이종금속 접촉부식(갈바닉 부식) 현상을 레이저를 이용한 비파괴, 비접촉 방법으로 측정하였다. 부식된 부분에 이물질이 혼합되는 경우를 가정하고, 레이저 초음파 실험을 진행하였다. 시편의 뒷면에서 펄스 레이저로 초음파를 발생시키고, 같은 위치의 앞면에서 CW 레이저와 CFPI를 이용하여 초음파 신호를 획득하였다. 이물질이 존재하는 부분의 초음파 신호 특성을 분석하여 이물질의 위치 및 크기를 측정하였다.

혼성층의 두께가 three-step과 self-etching 상아질 접착제의 미세인장결합강도에 미치는 효과 (THE EFFECT OF HYBRID LAYER THICKNESS ON MICROTENSILE BOND STRENGTH OF THREE-STEP AND SELF-ETCHING DENTIN ADHESIVE SYSTEMS)

  • 이혜정;박정길;허복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제28권6호
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    • pp.491-497
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    • 2003
  • The purpose of this study was to evaluate the correlation between hybrid layer thickness and bond strength using confocal laser scanning microscope and microtensile bond strength test of two adhesive systems. The dentin surface of human molars. sectioned to remove the enamel from the occlusal surface. Either Scotchbond Multi-Purpose(3M Dental Product, St. Paul, MN, U.S.A) or Clearfil SE Bond (Kuraray, Osaka, Japan) was bonded to the surface. and covered with resin-composite. The resin-bonded teeth were serially sliced perpendicular to the adhesive interface to measure the hybrid layer thickness by confocal laser scanning microscope. The specimen were trimmed to give a bonded cross-sectional surface area of $1\textrm{mm}^2$, then the micro-tensile bone test was performed at a cross head speed of 1.0 mm/min. All fractured surfaces were also observed by stereomicroscope. There was no significant differences in bond strengths the materials(p>0.05). However. the hybrid layers of three-step dentin adhesive system, SM, had significantly thicker than self-etching adhesive system. CS(p<0.05). Pearson's correlation coefficient showed no correlation between hybrid layer thickness and bond strengths(p>0.05). Bond strengths of dentin adhesive systems were not dependent on the thickness of hybrid layer.

레이저 미세가공용 자동초점장치를 이용한 오프라인 초점 오차 보상에 관한 연구 (Autofocus system for off-line focusing error compensation in micro laser fabrication process)

  • 김상인;김호상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.50-58
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    • 2009
  • Micro laser fabrication techniques can potentially be used for the manufacture of microstructures on the thin flat surfaces with large diameter that are frequently used in semiconductor industries. However, the large size of wafers can cause the degraded machining accuracy of the surface because it can be tilted or distorted by geometric errors of machines or the holding fixtures, etc. To overcome these errors the off-line focusing error compensation method is proposed. By using confocal autofocus system, the focusing error profile of machined surface is measured along the pre-determined path and can be compensated at the next machining process by making the corrected motion trajectories. The experimental results for silicon wafers and invar flat surfaces show that the proposed method can compensate the focusing error within the level of below $6.9{\mu}m$ that is the depth of focus required for the laser micromachining process.