WO2018135734A1 - 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018135734A1
WO2018135734A1 PCT/KR2017/012695 KR2017012695W WO2018135734A1 WO 2018135734 A1 WO2018135734 A1 WO 2018135734A1 KR 2017012695 W KR2017012695 W KR 2017012695W WO 2018135734 A1 WO2018135734 A1 WO 2018135734A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
lens
measurement
image
dimensional shape
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/012695
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이상윤
강민구
이현민
손재호
Original Assignee
(주) 인텍플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 인텍플러스 filed Critical (주) 인텍플러스
Priority to US16/469,681 priority Critical patent/US20200080838A1/en
Priority to CN201780084010.XA priority patent/CN110192079A/zh
Publication of WO2018135734A1 publication Critical patent/WO2018135734A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object

Definitions

  • the present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus, and more particularly to a three-dimensional shape measuring apparatus for improving the accuracy of the measurement of the inspection object.
  • a contact method and a non-contact method using light, which is a method of measuring the shape of the entire measurement object by measuring one point of the measurement object by a contact method using a three-dimensional measuring device of the measurement object.
  • the non-contact measuring method is largely divided into the optical interference method and the optical triangular method according to the measurement principle.
  • Optical interferometry includes optical phase interferometry, which is frequently used for measuring semiconductor patterns or micro mold surface shapes by using monochromatic light such as laser, and optical scanning interferometry, which uses short coherence with white light, and precise measurement of nanometer (nano meter). Although this is possible, it is difficult to measure a large area quickly and requires an expensive and precise stage.
  • Optical triangulation is a method of projecting a predetermined constant light on a measurement surface at an arbitrary angle and extracting the brightness of light deformed according to the shape of the surface at different angles, and interpreting the shape information of the surface. Using a beam or moiré pattern, the measurement time is much shorter than the contact method.
  • the moiré pattern uses a projection optical system to project straight glass grids with a regular pattern of chrome inscribed on one surface of the glass.
  • a linear glass grid transfer device is used.
  • the measuring apparatus when the measuring apparatus measures the three-dimensional shape, when the light source and the lens are generally disposed, the measuring device may be distorted when the three-dimensional shape is predicted by combining only the image captured by the image acquiring means. .
  • a three-dimensional shape measuring apparatus and a method for measuring the three-dimensional shape by forming a focusing area perpendicular to the measurement plane and measuring the three-dimensional shape more precisely and precisely.
  • the three-dimensional shape measuring apparatus captures a measurement plane on which a measurement target is seated, a light source for irradiating the measurement target, a lens for projecting light emitted from the light source, and an image reflected from the surface of the measurement target.
  • the lens and the image acquisition means is arranged so that the focal region formed by the lens and the image acquisition means coincide with the surface on which the light is formed.
  • It may further include a driving means for moving in one direction the measurement plane on which the measurement object is seated.
  • the three-dimensional shape measuring method captures a measurement plane on which a measurement target is seated, a light source for irradiating the measurement target, a lens for projecting light emitted from the light source, and an image reflected from the surface of the measurement target.
  • the focus region formed by the lens and the image acquiring means coincide with the plane on which the light is shaped to measure the measurement object.
  • FIG. 1 is a perspective view of a three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a three-dimensional shape measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a 3D shape measuring method using the 3D shape measuring apparatus shown in FIG. 1.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
  • a part is said to "include” a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
  • the terms "... unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .
  • the lens 140 and the lens 140 and the image acquiring means 150 are formed so that the focal region B formed by the lens 140 is perpendicular to the measurement plane 110. ) And the image acquiring means 150 to precisely measure the measurement object 10 having a three-dimensional shape disposed on the measurement plane 110.
  • the image acquisition means 150 measures the height of each of the measurement object 10 based on the measurement plane 110 to control the control unit ( 160, and the controller 160 may synthesize the three-dimensional shape of the measurement target 10.
  • the three-dimensional shape measuring apparatus 100 may include a measurement plane 110, a driving unit 120, a light source 130, a lens 140, and an image acquisition unit 150. ) And the controller 160.
  • the measurement plane 110 seats the measurement object 10.
  • the measurement plane 110 may move the measurement object 10 by the driving means 120. That is, the measurement plane 110 may be moved in the longitudinal direction by the driving means 120. Therefore, as the measurement target 10 is moved relative to the light source 130 and the image acquisition means 150, the height of the measurement target 10 is scanned based on the measurement plane 110 with respect to the entire area of the measurement target 10. Can be.
  • the driving means 120 is connected to the measurement plane 110 to move the measurement plane 110.
  • the driving means 120 according to an embodiment of the present invention moves the measurement plane 110 in left and right directions so that the image acquisition means 150 can measure the measurement object 10 entirely.
  • the light source 130 emits light to the upper surface of the measurement object 10.
  • the light source 130 may include a laser light source 130 or an LED light source 130.
  • the light source 130 may be configured to emit light in the form of a line beam.
  • the light source 130 irradiates light in the form of a slit so as to have a surface formed on the measurement target 10.
  • the light emitted from the light source 130 is moved to irradiate the entire surface of the measurement object 10.
  • light is incident on the lens 140.
  • the light source 130 may emit light perpendicular to the measurement plane 110.
  • the lens 140 may include a concave lens 140, a convex lens 140, or a combination of the concave lens 140 and the convex lens 140.
  • the lens 140 passes light emitted from the light source 130, so that the light is imaged to form the focal region B.
  • the lens 140 includes an objective lens 140 or a collimating lens 140 (collimating lens).
  • the image acquiring means 150 acquires an image of the measurement object 10 captured through the focal region formed by the lens 140 and the image acquiring means 150.
  • the image acquiring means 150 may include a camera and an image sensor.
  • the image sensor receives an optical image of the subject and converts it into an electrical signal.
  • the image sensor may be a charge-coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor.
  • the image acquisition unit 150 may include a line scan camera or an area scan camera.
  • Lens 140 may have a predetermined angle between the image acquisition means 150, in particular, the lens 140 and the image acquisition means 150 is a focal region (image formed through the light ( B) has an angle angle ⁇ such that light coincides with the surface A on which it is shaped. That is, the image acquiring means 150 is disposed so that the focal region B formed by the lens 140 and the image acquiring means 150 coincides with the plane A on which light is detected.
  • the focal region B may also be moved to coincide with the surface A on which the light is shaped. Therefore, when the light is sequentially shaped with respect to the entire surface of the measurement object 10, the focus area B is also formed sequentially with respect to the entire surface of the measurement object 10.
  • the light irradiation direction of the light source 130 is moved from one end to the other end of the measurement target 10 so that the light is irradiated onto the entire surface of the measurement target 10, so that the focus area B also receives light. It moves from one end of the measurement object 10 to the other end in the state coinciding with the shape A to be formed.
  • the arrangement of the image acquisition means 150 relates to a three-sided church condition.
  • a plane of focus is obtained.
  • the plane macro is not parallel, so the light can be completely focused on the plane A on which the light is detected.
  • the image acquisition means 150 may obtain an image of the subject and then transfer it to the controller 160.
  • the controller 160 may process the image received from the image acquisition unit 150 to calculate the shape or height of the measurement target 10.
  • the control unit 160 may record a series of images acquired by the image obtaining unit 150 in a sequence.
  • the recording of this image can be calculated to align the points in the series of images corresponding to the same physical point on the surface.
  • controller 160 is not limited thereto, and includes all methods capable of processing the image to calculate the shape or height of the measurement target 10.
  • the light source 130 may be disposed to have an inclination angle with the measurement plane 110 to emit light inclined with respect to the measurement object 10.
  • FIG. 3 is a flowchart of a 3D shape measuring method using the 3D shape measuring apparatus shown in FIG. 1.
  • the three-dimensional shape measuring method 200 includes a measurement plane 110 on which the measurement target 10 is seated, a light source 130 irradiating the measurement target 10, Three-dimensional shape measurement method 200 using a device including a lens 140 for projecting the light irradiated from the light source 130 and the image acquisition means 150 for imaging the image reflected from the surface of the measurement target 10
  • the measurement target 10 is measured by orthogonal to the measurement plane 110 with the focal region B formed by the lens 140 and the image acquisition means 150.
  • the three-dimensional shape measuring method 200 includes an arrangement step 210, a measurement step 220, and a synthesis step 230.
  • the focal region B formed by the lens 140 and the image acquiring means 150 is arranged to coincide with the surface A on which light is formed, thereby preparing to measure a three-dimensional shape. do.
  • the focal region B formed by the lens 140 and the image acquiring means 150 is disposed to match the plane A on which the light is formed by adjusting the position of the image acquiring means 150.
  • the focal region B is also adjusted to coincide with the surface A in which the light is shaped.
  • the light irradiation direction of the light source 130 is adjusted from one end to the other end of the measurement target 10 so that the light is irradiated to the entire surface of the measurement target 10, and thereby adjusting the image acquisition means 150
  • the focus area B is also moved from one end to the other end of the measurement target 10 so as to be the same as the surface A on which the light is formed.
  • the light is emitted to the three-dimensional shape through the light source 130, and the light reflected from the three-dimensional shape is obtained by measuring the image through the lens 140 and the image acquiring means 150.
  • the synthesis step 230 calculates a three-dimensional shape of the measurement target 10 by synthesizing the obtained images.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치는 측정 대상이 안착되는 측정평면, 측정 대상을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈 및 상기 측정 대상의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단을 포함하는 3차원 형상 측정 장치에 있어서, 상기 렌즈 및 이미지 획득수단에 의해 결상되는 초점 영역은 광이 형상되는 면과 일치하도록 렌즈 및 이미지 획득수단이 배치된다.

Description

3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법
본 발명은 3차원 형상 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 검사 대상체 측정의 정밀도를 향상시키기 위한 3차원 형상 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 측정대상물의 삼차원 측정기를 사용하여 접촉식으로 측정 대상물의 한 점씩 측정하여 전체 측정대상물 형상을 측정하는 방식인 접촉식과 광을 이용한 비접촉식으로 나뉘어지고 있다.
한편, 비접촉 측정법은 측정원리에 따라 크게 광간섭법과 광삼각법으로 나뉘어진다.
광간섭법은 레이저와 같은 단색광을 이용하여 반도체 패턴이나 미세금형 표면형상 측정에 많이 이용되는 광위상 간섭법과 백색광으로 짧은 가간섭성을 이용하는 광 주사간섭법이 있으며, nm(nano meter)의 정밀한 측정이 가능하나 넓은 영역을 빠르게 측정하기는 어렵고 고가의 정밀한 스테이지가 필요하게 되는 문제점이 있다.
광삼각법은 정해진 일정 광을 측정 표면에 임의의 정해진 각도로 투영하고 다른 각도에서 표면의 형상에 따라 변형된 광의 밝기를 추출하여 표면의 형상 정보를 해석하는 방법으로, 투영법에 따라 레이저 포인터 또는 레이저 슬릿빔을 이용하거나 모아레 무늬를 이용하는데 접촉식에 비해 측정시간이 월등히 단축된다.
모아레 무늬를 이용하는 방법은 유리의 한쪽 표면에 크롬으로 일정한 간격의 직선무늬를 새겨넣은 직선유리격자를 영사광학계를 이용하여 측정대상물에 투영하게 된다. 또한, 측정대상물에 형성된 직선줄무늬를 일정한 간격으로 이송시키기 위해 직선유리격자 이송장치를 사용하고 있다.
이 때, 측정 장치가 3차원 형상을 측정할 경우, 광원과 렌즈를 일반적으로 배치할 경우 이미지 획득수단에 촬상된 영상만을 종합하여 3차원 형상을 예측하는 경우 왜곡되어 실제의 형상과 상이한 문제점이 있다.
측정평면에 수직한 초점 영역을 형성하여, 3차원 형상을 보다 정밀하고 정교하게 측정할 수 있는 3차원 형상 측정 장치 및 그 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치는 측정 대상이 안착되는 측정평면, 측정 대상을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈 및 상기 측정 대상의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단을 포함하는 3차원 형상 측정 장치에 있어서, 상기 렌즈 및 이미지 획득수단에 의해 결상되는 초점 영역은 광이 형상되는 면과 일치하도록 렌즈 및 이미지 획득수단이 배치된다.
상기 측정 대상이 안착된 측정평면을 일측 방향으로 이동시키는 구동 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 방법은 측정 대상이 안착되는 측정평면, 측정 대상을 조사하는 광원, 광원으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈 및 상기 측정 대상의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단을 포함하는 장치를 이용한 3차원 형상 측정 방법에 있어서, 상기 렌즈 및 이미지 획득수단에 의해 결상되는 초점 영역은 광이 형상되는 면과 일치시켜 측정 대상을 측정한다.
본 발명에 따르면 3차원 형상을 측정하는데 있어서 보다 정밀하고 정교한 측정을 실행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치에 대한 사시도이다.
도 3은 도1에 도시된 3차원 형상 측정 장치를 이용한 3차원 형상 측정 방법의 흐름도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 기재된 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치(100)는 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점 영역(B)이 측정평면(110)에 수직이 되도록 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)을 배치하여, 측정평면(110)에 배치된 3차원 형상의 측정대상(10)을 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.
즉, 측정평면(110)에 배치된 측정대상(10)이 일측 방향으로 이동될 때 이미지 획득수단(150)은 측정평면(110)을 기준으로 측정대상(10)을 높이를 각각 측정하여 제어부(160)에 전송하고, 제어부(160)를 이를 종합하여 측정대상(10)의 3차원 형상을 도시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치에 대한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치(100)는 측정평면(110), 구동수단(120), 광원(130), 렌즈(140), 이미지 획득수단(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
측정평면(110)은 측정대상(10)을 안착시킨다. 여기서, 측정평면(110)은 구동수단(120)에 의해 측정대상(10)을 이동시킬 수 있다. 즉, 측정평면(110)은 구동수단(120)에 의해 종횡방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 측정대상(10)은 광원(130)과 이미지 획득수단(150)에 대해 이동됨에 따라 측정대상(10)의 전면적에 대하여 측정평면(110)을 기준으로 측정대상(10)의 높이를 스캐닝될 수 있다.
구동수단(120)은 측정평면(110)에 연결되어, 측정평면(110)을 이동시킨다. 본 발명의 일실시예에 따른 구동수단(120)은 측정평면(110)을 좌우전후 방향으로 이동시켜 이미지 획득수단(150)이 측정대상(10)을 전면적으로 측정할 수 있도록 한다.
광원(130)은 측정대상(10)의 윗면에 대해 광을 출사한다. 광원(130)은 레이저 광원(130) 또는 LED 광원(130)을 포함할 수 있다. 광원(130)은 라인 빔 형태의 광을 출사하도록 구성될 수 있다. 광원(130)은 측정대상(10)에 형상되는 면을 갖도록 슬릿형태로 광을 조사한다. 광원(130)으로부터 출사된 광은 측정대상(10)의 전체면을 조사할 수 있도록 이동된다. 또한, 광은 렌즈(140)에 입사된다.
또한, 광원(130)은 측정평면(110)과 수직하게 광을 출사시킬 수 있다.
렌즈(140)는 오목렌즈(140), 볼록렌즈(140) 또는 오목렌즈(140)와 볼록렌즈(140)의 조합으로 구성될 수 있다. 렌즈(140)는 광원(130)으로부터 출사되는 광을 통과시킴으로써, 광은 결상되어 초점 영역(B)이 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(140)는 대물 렌즈(140) 또는 시준 렌즈(140)(collimating lens)를 포함한다.
이미지 획득수단(150)은 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점영역을 통해 촬상되는 측정대상(10)의 이미지를 획득한다. 이미지 획득수단(150)은 카메라 및 이미지센서를 포함할 수 있다. 이미지센서는 피사체에 대한 광학적 상을 받아서 전기적 신호로 변환한다. 이미지센서는 CCD(charge-coupled device) 이미지센서 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지센서 등일 수 있다. 이미지 획득수단(150)은 라인 스캔 카메라(line scan camera) 또는 에어리어 스캔 카메라(area scan camera)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈(140)는 이미지 획득수단(150)과 소정의 사이각을 가질 수 있으며, 특히 렌즈(140)와 이미지 획득수단(150)은 광을 통해 결상되는 초점 영역(B)이 광이 형상되는 면(A)과 일치하도록 사이각(θ)을 갖는다. 즉, 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점 영역(B)이 광이 형사되는 면(A)과 일치하도록 이미지 획득수단(150)은 배치된다.
또한, 광원(130)의 조절에 의해 광이 형사되는 면(A)이 이동하게 되면, 초점 영역(B) 또한 광이 형상되는 면(A)과 일치하도록 이동될 수 있다. 따라서, 광이 측정대상(10)의 전체면에 대하여 순차적으로 형상되는 경우, 초점영역(B)도 측정대상(10)의 전체면에 대하여 순차적으로 형성된다.
일 예로 측정대상(10)의 전체면에 광이 조사되도록 광원(130)의 광 조사 방향은 측정대상(10)의 일측 끝단부터 타측 끝단까지 이동하게되고, 이에 따라 초점영역(B) 또한 광이 형상되는 면(A)과 일치시킨 상태에서 측정 대상(10)의 일측 끝단부터 타측 끝단까지 이동하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 획득수단(150)의 배치는 3면 교회 조건에 관련된 것으로, 기울어진 접선이 이미지 평면에서 확장되고 다른 접선이 렌즈(140) 평면에서 확장되면 POF(plane of focus)도 통과하는 선에 접하게 된다. 이 조건에서는 평면 접사가 평행하지 않으므로 광이 형사되는 면(A)에 완전히 초점을 맞출 수 있다.
광이 형상되는 면(A)에 완전히 초점영역(B)을 맞춰 측정할 경우, 이미지 획득수단(150)에 의해 촬상된 영상을 종합하여 3차원 형상을 예측하더라도 왜곡되지 않고, 실제의 형상과 실질적으로 동일하게 결과값을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 획득수단(150)은 피사체의 이미지를 획득한 다음 제어부(160)에 전달할 수 있다.
제어부(160)는 이미지 획득수단(150)으로부터 전달받은 이미지를 처리하여, 측정대상(10)의 형상 또는 높이를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(160)는 이미지 획득수단(150)에 의해 획득된 일련의 이미지들을 시퀀스로 기록할 수 있다. 이 이미지의 기록이 계산되어, 표면 상의 동일한 물리적 점에 대응하는 일련의 이미지들에서의 점들을 정렬시킬 수 있다.
단 제어부(160)는 이에 한정되지 않고, 이미지를 처리하여 측정대상(10)의 형상 또는 높이를 산출할 수 있는 모든 방법을 포함한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 형상 측정 장치에 대한 사시도이다. 도 2를 참조하면, 광원(130)은 측정평면(110)과 경사각을 갖도록 배치되어, 측정대상(10)에 대하여 경사지게 광을 출사시킬 수 있다.
도 3은 도1에 도시된 3차원 형상 측정 장치를 이용한 3차원 형상 측정 방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 방법(200)은 측정대상(10)이 안착되는 측정평면(110), 측정대상(10)을 조사하는 광원(130), 광원(130)으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈(140) 및 측정대상(10)의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단(150)을 포함하는 장치를 이용한 3차원 형상 측정 방법(200)에 있어서, 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점 영역(B)을 측정평면(110)에 직교시켜, 측정대상(10)을 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 형상 측정 방법(200)은 배치 단계(210), 측정 단계(220) 및 종합 단계(230)를 포함한다.
배치 단계(210)는 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점 영역(B)을 광이 형상되는 면(A)과 일치하도록 배치하여, 3차원 형상을 측정할 수 있도록 준비한다.
일 예로, 이미지 획득수단(150)의 위치를 조절하여 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)에 의해 결상되는 초점 영역(B)을 광이 형상되는 면(A)과 일치하도록 배치한다. 이 경우, 광원(130)의 이동에 따라 광이 형상되는 면(A)이 이동되면, 초점 영역(B) 또한 광이 형상되는 면(A)과 일치하며 이동되도록 조절된다.
즉, 측정대상(10)의 전체면에 광이 조사되도록 광원(130)의 광 조사 방향을 측정대상(10)의 일측 끝단부터 타측 끝단까지 조절하고, 이에 따라 이미지 획득수단(150)을 조절하여, 초점영역(B) 또한 광이 형상되는 면(A)과 동일하도록 측정 대상(10)의 일측 끝단부터 타측 끝단까지 이동시킨다.
측정 단계(220)는 광원(130)을 통해 3차원 형상에 광을 출사하고 3차원 형상으로부터 반사된 광을 렌즈(140) 및 이미지 획득수단(150)을 통해 이미지를 획득하여 측정한다.
종합 단계(230)는 획득된 이미지를 종합하여 측정대상(10)의 3차원 형상을 산출한다.

Claims (3)

  1. 측정 대상이 안착되는 측정평면;
    측정 대상을 조사하는 광원;
    광원으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈; 및
    상기 측정 대상의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단을 포함하는 3차원 형상 측정 장치에 있어서,
    상기 렌즈 및 이미지 획득수단에 의해 결상되는 초점 영역은 광이 형상되는 면과 일치하도록 렌즈 및 이미지 획득수단이 배치되는 3차원 형상 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 대상이 안착된 측정평면을 일측 방향으로 이동시키는 구동 수단을 더 포함하는 3차원 형상 측정 장치.
  3. 측정 대상이 안착되는 측정평면;
    측정 대상을 조사하는 광원;
    광원으로부터 조사된 광을 투영시키는 렌즈; 및
    상기 측정 대상의 표면으로부터 반사되는 영상을 촬상하는 이미지 획득수단을 포함하는 장치를 이용한 3차원 형상 측정 방법에 있어서,
    상기 렌즈 및 이미지 획득수단에 의해 결상되는 초점 영역은 광이 형상되는 면과 일치시켜 측정 대상을 측정하는 3차원 형상 측정 방법.
PCT/KR2017/012695 2017-01-20 2017-11-09 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법 WO2018135734A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/469,681 US20200080838A1 (en) 2017-01-20 2017-11-09 Apparatus and method for measuring three-dimensional shape
CN201780084010.XA CN110192079A (zh) 2017-01-20 2017-11-09 三维形状测量装置和测量方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0009955 2017-01-20
KR20170009955 2017-01-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018135734A1 true WO2018135734A1 (ko) 2018-07-26

Family

ID=62908588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/012695 WO2018135734A1 (ko) 2017-01-20 2017-11-09 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200080838A1 (ko)
CN (1) CN110192079A (ko)
WO (1) WO2018135734A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08189817A (ja) * 1993-08-12 1996-07-23 Daipoole:Kk 三次元画像計測装置
JPH095048A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Sony Corp 表面形状測定装置
JPH09113234A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ２次元形状計測センサー
KR100672819B1 (ko) * 2004-06-24 2007-01-22 주식회사 케이씨아이 삼차원 스캐닝 시스템용 구동장치 및 이를 이용한 치아컴퓨터 모델링용 삼차원 스캐닝 시스템
JP2008191036A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Topcon Corp 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5239178A (en) * 1990-11-10 1993-08-24 Carl Zeiss Optical device with an illuminating grid and detector grid arranged confocally to an object
US5608529A (en) * 1994-01-31 1997-03-04 Nikon Corporation Optical three-dimensional shape measuring apparatus
US5671056A (en) * 1995-05-11 1997-09-23 Technology Research Association Of Medical & Welfare Apparatus Three-dimensional form measuring apparatus and method
US5831735A (en) * 1997-07-28 1998-11-03 General Electric Company Non-contact optical measurement probe
CA2301822A1 (fr) * 2000-03-24 2001-09-24 9071 9410 Quebec Inc. Projection simultanee de plusieurs patrons avec acquisition simultanee pour l'inspection d'objets en trois dimensions
CN100423021C (zh) * 2002-10-17 2008-10-01 精工爱普生株式会社 用于低景深图像分割的方法和装置
US7711182B2 (en) * 2006-08-01 2010-05-04 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for sensing 3D shapes of objects with specular and hybrid specular-diffuse surfaces
CN100582657C (zh) * 2008-01-31 2010-01-20 武汉理工大学 三维微观形貌斜扫描方法及装置
CN101872064B (zh) * 2009-04-24 2012-07-04 陈亮嘉 线型多波长共焦显微镜模块以及其共焦显微方法与***
KR101306289B1 (ko) * 2011-09-15 2013-09-09 (주) 인텍플러스 평판 패널 검사방법
WO2013116299A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-08 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for measuring the three dimensional structure of a surface

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08189817A (ja) * 1993-08-12 1996-07-23 Daipoole:Kk 三次元画像計測装置
JPH095048A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Sony Corp 表面形状測定装置
JPH09113234A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ２次元形状計測センサー
KR100672819B1 (ko) * 2004-06-24 2007-01-22 주식회사 케이씨아이 삼차원 스캐닝 시스템용 구동장치 및 이를 이용한 치아컴퓨터 모델링용 삼차원 스캐닝 시스템
JP2008191036A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Topcon Corp 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200080838A1 (en) 2020-03-12
CN110192079A (zh) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101639227B1 (ko) 3차원 형상 측정장치
US9858682B2 (en) Device for optically scanning and measuring an environment
JP4290733B2 (ja) ３次元形状計測方法及びその装置
KR100753885B1 (ko) 촬상 장치
KR101371376B1 (ko) 3차원 형상 측정장치
JP7385743B2 (ja) 機器と装置
KR101875467B1 (ko) 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법
JP6030471B2 (ja) 形状測定装置
WO2010134669A1 (ko) 입체 형상 측정장치
JP2015108582A (ja) ３次元計測方法と装置
JP2016148569A (ja) 画像測定方法、及び画像測定装置
WO2018135734A1 (ko) 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법
WO2018088827A1 (ko) 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법
KR101750883B1 (ko) 비전 검사 시스템의 3차원 형상 측정 방법
CN102313524B (zh) 一种取像装置与方法
JP4062100B2 (ja) 形状測定装置
KR20130070939A (ko) 레이저 조사장치를 이용한 정밀 직경 측정장치 및 측정방법
KR101295330B1 (ko) 레이저 조사장치를 이용한 직경 측정장치 및 측정방법
KR101323183B1 (ko) 듀얼광을 이용한 3차원 형상 측정장치
KR102625950B1 (ko) 광간섭 단층 촬영 장치의 캘리브레이션 방법
KR102253350B1 (ko) 옵티컬 트래킹 시스템 및 옵티컬 트래킹 방법
KR101924888B1 (ko) 마이켈슨 간섭계와 이것을 이용한 간섭무늬 획득방법
JP2504944B2 (ja) ３次元情報処理方法
JP2018044863A (ja) 計測装置、計測方法、システム及び物品の製造方法
KR20210061285A (ko) 다파장 광원 기반 3차원 영상의 보정방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17893121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17893121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1