KR100257741B1 - 리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 고체 촬상 소자 카메라(이하 “리니어 카메라”라 칭함)에 촬상된 피사체에 대한 정보의 전송 신호를 만드는데 있어서 리니어 카메라와 피사체의 상대 운동을 중간 매개체 없이 알아내고 이를 처리하여 리니어 카메라의 동기 신호로 공급하는 리니어 카메라의 동기 신호 발생장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 피사체를 이송하는 이송기구에 고정되어 상기 피사체의 운동 방향에 따른 상대적 운동량을 펄스 신호로 출력하는 리니어 스케일(110)과, 상기 리니어 스케일(110)로부터 펄스 신호를 입력받아 설정값에 따라 소정 개의 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 리니어 카메라(4)로 공급하는 동기 신호발생기 (120)로 구성된다.

Description

리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생장치

본 발명은 리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생장치에 관한 것으로, 특히 리니어 고체 촬상 소자 카메라(이하 “리니어 카메라”라 칭함)에 촬상된 피사체에 대한 정보의 전송 신호를 만드는데 있어서 리니어 카메라와 피사체의 상대 운동을 중간 매개체 없이 알아내고 이를 처리하여 리니어 카메라의 동기 신호로 공급하는 리니어 카메라의 동기 신호 발생장치에 관한 것이다.

주지와 같이 리니어 카메라는 고체 촬상 소자를 일렬로 배열한 구조로서 짧은 노출 시간을 가진 후에 각 소자에 촬상된 정보를 한꺼번에 처리회로로 전송하는 구조로 되어 있다.

그리고, 리니어 카메라로부터 처리회로로의 전송을 위한 신호 즉, 동기 신호는 일정 간격으로 고정된 리니어 카메라 내부 발생 신호나 사용 목적에 맞게 설계된 외부 등기 신호를 사용하게 된다.

아울러, 리니어 카메라를 사용한 화상 검사 시스템을 구성하기 위해서는 리니어 카메라를 고정한 상태에서 피사체를 상대 운동시키거나 피사체를 고정한 상태에서 리니어 카메라를 상대 운동시켜야 한다.

그러나, 리니어 카메라와 피사체간의 상대 운동이 정속도 운동을 하지 못하면 일정하게 발생되는 동기 신호 때문에 매 촬상때마다 리니어 카메라로 들어오는 피사체 운동 방향의 폭은 가변적이 되고, 이러한 간격의 화상을 모으게 되면 실체 피사체의 길이와 촬상된 피사체의 길이가 달라지게 된다.

종래에는 이를 수정하기 위하여 제1도에 도시된 바와 같이, 이송 기구인 모터의 끝단에 피사체(1)의 움직임을 검지하는 로터리 인코더(2)를 장착하여 일정한 간격으로 이송이 일어날 때마다 동기 신호 발생기(3)가 동기 신호를 발생시켜 리니어 카메라(4)로 공급하도록 하였다.

그러나, 종래 기술에서 사용되는 로터리 인코더는 감속기나 볼 스크류에 쓰이는 기어의 백레쉬 등 기계적인 오차 요소를 안고 있어 마이크로 미터 단위 이송시에는 쓸 수 없었다.

상술하면, 동기 신호가 일정하고 피사체의 리니어 카메라에 대한 상대 속도가 2배 높은 경우에 촬상된 전체 피사체 길이는 1/2로 줄어들게 되고, 상대 속도가 1/2로 낮아지는 경우에 피사체의 길이는 2배로 늘어나게 된다.

이때, 기어 등의 기계적인 오차가 시스템에 삽입되면 등간격으로 촬상될 수 없어 리니어 카메라에 촬상되는 피사체의 길이는 추정할 수 없게 된다.

그러면, 피사체의 화상 정보는 왜곡되어 나타나므로 마이크로미터 단위의 정밀한 화상 검사에서 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 리니어 카메라에 촬상된 피사체에 대한 정보의 전송 신호를 만드는데 있어서 리니어 스케일을 이용하여 고속이 요구되는 화상 검사용 리니어 카메라와 피사체의 상대 운동을 중간 매개체 없이 알아내고 이를 처리하여 리니어 카메라의 동기 신호로 공급하는 리니어 카메라의 동기 신호 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 피사체를 이송하는 이송기구에 고정된 리니어 스케일이 피사체의 운동 방향에 따른 상대적 운동량을 펄스 신호로 출력하면 이 펄스 신호를 전달받은 리니어 카메라가 설정값에 따라 소정 개의 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 리니어 카메라로 공급하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 리니어 고체 촬상 소자 카메라를 제어하는 운용장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 리니어 카메라의 동기 신호 발생장치의 구성도.

제3도는 제2도에 도시된 리니어 스케일의 고정 구조도.

제4도는 제2도에 도시된 동기 신호 발생기의 입력 파형과 출력 파형 일예.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 리니어 스케일 111 : 리니어 스케일 헤드

120 : 동기 신호 발생기 130 : 컴퓨터

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 리니어 카메라의 동기 신호 발생장치의 구성도를 나타낸 것으로서 , 피사체를 이송하는 이송기구에 고정되어 상기 피사체의 운동 방향에 따른 상대적 운동량을 펄스 신호로 출력하는 리니어 스케일(110) , 상기 리니어 스케일(110)로부터 펄스 신호를 입력받아 설정값에 따라 소정 개의 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 리니어 카메라(4)로 공급하는 동기 신호 발생기(120)로 구성되어져 있다.

상기 리니어 스케일(110)은 눈금이 그어진 유리 막대(도시 생략됨)와, 상기 유리 막대 위를 상기 피사체의 이동에 연동되어 슬라이딩하면서 상대적으로 움직인 거리에 따라 펄스 신호를 발생시키는 리니어 스케일 헤드(111)로 구성되어져 있다.

도면 중 미설명 부호인 130은 상기 리니어 스케일(110)로부터 펄스 신호가 입력되면 상기 동기 신호 발생기(120)가 몇 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 출력할 것인지를 사용자가 설정하면 시리얼 통신 방법으로 상기 동기 신호 발생기(120)로 전달하는 컴퓨터이다.

제3도는 피사체를 이송하는 이송기구와 상기 리니어 스케일(110)의 고정 구조를 나타낸 것으로서, 피사체(1)는 고정총 지그(101)에 의하여 고정되고, 피사체 이송용 구동 모터(102)로부터 작용력이 전달되면 상기 고정용 지그(101)를 이송하도록 이송기구(103)가 설치되며 , 리니어 스케일(110)의 리니어 스케일 헤드(111)가 상기 고정용 지그(101)와 함께 이동하도록 상기 이송기구(703)에 나란히 배치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 제2도 내지 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 리니어 스케일(110)로부터 동기 신호 발생기(120)로 펄스 신호가 입력될 때 동기 신호 발생기(120)가 몇 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 출력할 것인지를 컴퓨터(130)를 통하여 설정하면 컴퓨터(130)는 시리얼 통신 방법으로 설정값을 등기 신호 발생기(120)로 전달한다.

이후, 피사체 이송용 구동 모터(102)가 구동되어 이송기구(103)에 작용력이 전달되면 피사체(1)를 고정하는 고정용 지그(101)가 이동됨과 동시에 이송기구(103)에 나란히 놓인 리니어 스케일 헤드(111)가 눈금이 그어진 유리막대(도시 생략됨) 위를 슬라이딩하면서 리니어 스케일(110)은 정해진 해상도에 따라 피사체(1)의 운동 방향에 의한 상대적 운동량을 펄스 신호로 변환하여 출력한다.

다음으로, 동기 신호 발생기(120)는 리니어 스케일(110)로부터 펄스 신호가 입력되면 이 펄스 신호를 카운트하여 컴퓨터(130)를 통해 사용자가 설정한 설정값에 따라 설정된 소정 펄스 숫자마다 한 번씩 동기 신호를 발생시켜 출력한다.

일예로, 2개의 펄스 신호 입력마다 한 번씩 동기 신호를 발생하도록 설정되었을 경우에는 제4도에 나타낸 바와 같이 Dl의 펄스 신호 파형이 입력되면 D2의 등기 신호 파형을 출력한다.

그러면, 동기 신호 발생기(120)로부터 동기 신호를 전달받은 리니어 카메라(4)는 그 시간 동안에 촬상된 피사체(1)의 영상 정보를 영상 처리회로(도시 생략됨)로 전달한 후 동기 신호 발생기(120)로부터 다음 동기 신호간 전달될 때까지 촬상을 재개 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 리니어 카메라에 촬상된 피사체에 대한 정보의 전송 신호를 만드는데 있어서 리니어 스케일을 이용하여 고속이 요구되는 화상 검사용 리니어 카메라와 피사체의 상대 운동을 중간 매개체 없이 알아내고 이를 처리하여 리니어 카메라의 동기 신호로 공급함으로써 , 시스템의 정밀성과 신뢰성이 향상되어 마이크로미터 단위의 정밀한 화상 검사에 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 피사체를 이송하는 이송기구에 고정되어 상기 피사체의 운동 방향에 따른 상대적 운동량을 펄스 신호로 출력하는 리니어 스케일과, 상기 리니어 스케일로부터 펄스 신호를 입력받아 설정값에 따라 소정 개의 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 리니어 고체 촬상 소자 카메라로 공급하는 동기 신호 발생기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동기 신호 발생기가 상기 리니어 스케일로부터 펄스 신호가 입력될 때 몇 펄스당 하나의 동기 신호를 발생시켜 출력할 것인지를 설정하는 컴퓨터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리니어 스케일의 헤드는 피사체와 함께 이동하도록 상기 피사체를 이송하는 이송기구에 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 고체 촬상 소자 카메라의 동기 신호 발생장치.

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