• 한국정밀공학회지
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• 제20권7호
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• pp.120-127
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• 2003

A novel three degrees of freedom sensing method utilizing binary grid pattern image and vision camera is presented. The binary grid pattern image is designed by Pseudo-Random Binary Arrays and referenced to encode in-plane position of a moving stage of the contact-free planar actuator. First, the yaw motion of the stage is detected using fast image processing and then the other planar positions, x and y, are decoded with a sequence of images. This method can be applied to the system that needs feedback of in-plane position, with advantages of a good accuracy and high resolution comparable with the encoder, a relatively compact structure, no friction, and a low cost. In this paper, all the procedures of the above sensing mechanism are described in detail, including simulation and experiment results.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.267-274
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• 2022

쉴리렌 이미징을 위한 랜덤 도트 배열 투영용 이진 회절광학소자를 설계하고 제작하였다. 이 연구에서 적용된 회절광학소자는 단 두 단계의 위상 및 10 ㎛의 피치를 갖는 이진 위상 회절 격자로, 제작 단가 및 제작 공정의 용이성을 위하여 선택되었다. 회절광학소자의 설계는 최종 패턴의 밝기 정보를 목적 함수로 사용하는 iterative Fourier transform algorithm을 적용하였다. 먼저 균일 밝기의 랜덤 도트 이미지를 생성하였고, 이를 최종 목표 이미지(패턴)로 적용한 결과, 위치(시야)에 따른 랜덤 도트의 밝기 변화를 확인하였다. 이를 해결하기 위하여 최종 목표 패턴에 가우시안 가중치를 적용한 개선 설계를 적용하였고, 그 결과 패턴 밝기 균일도를 52.7%에서 90.8%까지 향상시켰다. 이후, 바이너리 회절 소자 및 이를 적용한 빔 투사기를 제작하여 설계 결과를 검증하였다. 검증 결과 투사 거리 5 m에서 설계 목표인 430 mm × 430 mm 투광면적, 10,000개 이상의 랜덤 도트 패턴의 생성을 확인하였다. 측정된 균일도는 시뮬레이션에서 예상되었던 균일도보다 다소 적은 84.5%이나, 이는 회절 격자 형상, 특히 모서리 뭉개짐 및 간격 오류에 의한 것으로 추정된다.

• 한국생산제조학회지
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• 제22권1호
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• pp.77-84
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• 2013

In this paper, we review two-dimensional measuring methods referring to target patterns. The patterns consist of two linearly-repeated patterns or is designed repeatedly in two-dimension. The repeated properties are reflectivity, refractivity, air-gapping distance, capacitance, magnetic reluctance, electrical resistance and sloping gradient, etc. However, the optical methods are generally used for high speed processing and density, and their encoding principles are treated here. In case of two-dimensional pattern, as there is not inherently error between single units encoding the pattern except for the metrology frame errors, the end-effector position of an object accompanying the pattern can be measured with respect of the global frame without via error. Therefore, it is regarded as a substitute for laser interferometer with severe environmental constraints and has been applied to the high-accurate planar actuator.