• 제목/요약/키워드: 3D Profilometry

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3-D Surface Profile Measurement Using An Acousto-optic Tunable Filter Based Spectral Phase Shifting Technique

  • Kim, Dae-Suk;Cho, Yong-Jai
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권4호
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    • pp.281-287
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    • 2008
  • An acousto-optic tunable filter based 3-D micro surface profile measurement using an equally spaced 5 spectral phase shifting is described. The 5-bucket spectral phase shifting method is compared with a Fourier-transform method in the spectral domain. It can provide a fast measurement capability while maintaining high accuracy since it needs only 5 pieces of spectrally phase shifted imaging data and a simple calculation in comparison with the Fourier transform method that requires full wavelength scanning data and relatively complicated computation. The 3-D profile data of micro objects can be obtained in a few seconds with an accuracy of ${\sim}10nm$. The 3-D profile method also has an inherent benefit in terms of being speckle-free in measuring diffuse micro objects by employing an incoherent light source. Those simplicity and practical applicability is expected to have diverse applications in 3-D micro profilometry such as semiconductors and micro-biology.

Ultra High-speed 3-dimensional Profilometry Using a Laser Grating Projection System

  • Park, Yoon-Chang;Ahn, Seong-Joon;Kang, Moon-Ho;Kwon, Young-Chul;Ahn, Seung-Joon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권4호
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    • pp.464-467
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    • 2009
  • The grating projection method with phase-shifting technique is very useful in measuring the 3-dimensional (3D) shape with high accuracy and speed. In this work, we have developed an ultra high-speed digital laser grating projection system using a high-power laser diode and a highsensitivity CMOS camera. With our system, the optical measurement required to find out the profile of a 3D object could be carried out within 2.6 ms, which is a significant ($\sim$10 times) improvement compared with those of the previous studies.

위상이동법을 이용한 3차원 형상측정법의 연구 (3-D Profilometry by Phase Shifting Profilometry)

  • 오동석;남기봉
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.191-197
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    • 1994
  • 본 연구에서는 물체의 형상을 측정하기 위하여 사용할 수 있는 여러 가지 방법중 위상이동법을 이용하여 주어진 물체의 형상을 재구성하였다. 투영하는 직선형 무늬는 Twyman-Green 간섭계를 이용하여 발생시켰고 PZT를 이용하여 이들 무늬를 공간적으로 이동시켰다. Hariharan의 위상복구 알고리즘을 사용하여 시료에 투영된 간섭무늬 영상을 해석하여 주어진 시료의 형상을 보정 상수의 범위이내로 재현할 수 있음을 보였다. 그러나 레이저광의 높은 가간섭성에 의한 여러잡음 성분들에 의한 부작용이 관찰되었으며, 정확한 보정의 문제도 주목되었다.

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광위상 3차원 형상 측정법에서의 오차보정 (Error compensation in the optical 3D phase measuring profilometry)

  • 황용선;강영준;백성훈;박승규;임창환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.154-155
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    • 2003
  • PMP(Phase Measuring Profilometry)측정법은 투영계와 기록계의 기하학적 구성과 광학계의 정렬적인 문제에 의해서 기본적으로 오차를 가지고 측정된다. 일반적으로 PMP 형상 측정에서 측정면과 광학계의 높이가 피 측정면에 비해서 상당히 큰 경우, CCD 카메라에서 높이 방향으로 측정영역이 작아지게됨으로써 측정위상이 기준면에서의 위치와 높이 방향에 따라서 다르게 나타나고 프로젝터가 측정면에 투영되는 간섭무의의 피치가 다르게 적용된다. (중략)

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백색광 간섭계의 정밀도 향상을 위한 노이즈 제거 방법 (Development of Elimination Method of Measurement noise to Improve accuracy for White Light Interferometry)

  • 고국원;조수용;김민영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.519-522
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    • 2008
  • As industry of a semiconductor and LCD industry have been rapidly growing, precision technologies of machining such as etching and 3D measurement are required. Stylus has been important measuring method in traditional manufacturing process. However, its disadvantages are low measuring speed and damage possibility at contacting point. To overcome mentioned disadvantage, non-contacting measurement method is needed such as PMP(Phase Measuring Profilometry), WSI(white scanning interferometer) and Confocal Profilometry. Among above 3 well-known methods, WSI started to be applied to FPD(flat panel display) manufacturing process. Even though it overcomes 21t ambiguity of PMP method and can measure objects which has specular surface, the measuring speed and vibration coming from manufacturing machine are one of main issue to apply full automatic total inspection. In this study, We develop high speed WSI system and algorithm to reduce unknown noise. The developing WSI and algorithm are implemented to measure 3D surface of wafer. Experimental results revealed that the proposed system and algorithm are able to measure 3D surface profile of wafer with a good precision and high speed.

위상 보정을 통한 Fringe Pattern Profilometry 3D 측정의 정확성 개선 (Improvement of the Accuracy of Fringe Pattern Profilometry 3D Measurements through Phase Correction)

  • 김호중;조태훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.389-392
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    • 2016
  • 기술이 발전하면서 카메라를 통해 3D 측정을 하는 방법은 계속 발전되어 왔다. 3D 측정을 하는데 있어서 신경 써야 할 요소로는 속도, 정확성, 쉬운 구현 등이 있다. 최근 들어서는 여러 주기의 Fringe pattern을 이용한 측정 방법이 나왔고 많이 쓰이고 있는 추세이다. 이 방법은 일반적으로 프로젝터를 통해 사인파를 뿌려서 얻은 영상으로 높이를 측정하는 방법이다. 이때 사인파를 소프트웨어적으로 생성하여 뿌리는데, 생성된 패턴은 완벽한 사인파일지라도 프로젝터로 뿌릴 때는 감마에 의해서 완벽한 사인파가 될 수가 없다. 이것은 높이 측정에 악영향을 주어, 보다 정확한 높이를 측정할 수 없게 한다. 따라서 본 논문에서는 감마 영향을 받지 않기 위해 사인파의 위상에 대한 보정 방법을 제안한다. 이 방법을 통하여 보다 정확한 높이 측정을 할 수 있을 것이다.

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영사식 3차원 형상 측정을 위한 격자무늬 생성장치에 관한 연구 (A study on the grid fringe generator for measurement of 3-D object)

  • 박윤창
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.170-175
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    • 1999
  • Noncontact measuring methodology of 3-dimensional profile using CCD camera are very attractive because of it's high measuring speed and its's high sensitivity. Especially, when projecting a grid pattern over the object the captured image have 3 dimensional information of the object. Projection moire extract 3-D information with another grid pattern in front of CCD camera. However phase measuring profilometry(PMP) obtain similar results without additional grid pattern. In this paper, new method for grid pattern generation system by polygonal mirror and Laser Diode. This system is applied the projection moire and the PMP.

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백색광을 이용한 곡률 측정법 개발 (A curvature profilometry using white-light)

  • 김병창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.81-86
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    • 2008
  • I present a 3-D profiler specially devised for the profile measurement of specular surfaces that requires precision shape accuracy up to a few nanometer. A profile is reconstructed from the curvature of a test part of the surface at several locations along a line. The local curvature data are acquired with White-light Scanning Interferometry. Test measurement proves that the proposed profiler is well suited for the specular surface inspection like precision mirror.

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