特開 2022-75634 距離測定システム及び距離測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022075634

(43)【公開日】2022-05-18

(54)【発明の名称】距離測定システム及び距離測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20220511BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 B

G01C3/06 120P

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021180832

(22)【出願日】2021-11-05

(31)【優先権主張番号】10-2020-0147037

(32)【優先日】2020-11-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ジャン，ヨン ソク

【テーマコード（参考）】

2F065

2F112

【Ｆターム（参考）】

2F065AA02

2F065BB01

2F065FF10

2F065GG07

2F065GG12

2F065GG23

2F065HH02

2F065HH13

2F065JJ01

2F065JJ05

2F065JJ09

2F065JJ15

2F065LL02

2F065QQ01

2F065QQ03

2F065QQ25

2F065QQ43

2F112AB05

2F112CA12

2F112DA21

2F112DA30

2F112DA32

2F112FA03

2F112FA41

2F112FA45

(57)【要約】

【課題】本発明の一例示による距離測定システムを提供する
【解決手段】このために前記システムは、距離を測定しようとする対象体に光を印加するＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から印加される光を一部反射させる第１スプリッターと、前記第１スプリッターを透過した光を前記対象体に印加する光繊維と、前記対象体から反射された光を反射させる第２スプリッターと、を含み、前記第１スプリッターから反射された光をセンシングする第１センサーと、及び前記第２スプリッターから反射された光をセンシングする第２センサーと、をさらに含むことができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

距離を測定しようとする対象体に光を印加するＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から印加される光を一部反射させる第１スプリッターと、
前記第１スプリッターを透過した光を前記対象体に印加する光繊維と、
前記対象体から反射された光を反射させる第２スプリッターと、を含み、
前記第１スプリッターから反射された光をセンシングする第１センサーと、及び
前記第２スプリッターから反射された光をセンシングする第２センサーと、をさらに含むことを特徴とする距離測定システム。

【請求項2】

前記光繊維と前記対象体との間に配置された共焦点レンズと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の距離測定システム。

【請求項3】

前記ＬＥＤ光源と前記第１スプリッターとの間に配置される第１集光レンズと、及び
前記第２スプリッターと前記光繊維との間に配置される第２集光レンズと、をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の距離測定システム。

【請求項4】

前記第１センサーでの測定値及び前記第２センサーでの測定値を比べて前記対象体の変位計算を遂行する計算部と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の距離測定システム。

【請求項5】

前記計算部は、
前記第１センサー及び第２センサーで測定された値をデジタル形態で変換するコンバータをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の距離測定システム。

【請求項6】

前記計算部での前記変位計算は前記第１センサー及び第２センサーそれぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して処理されることを特徴とする請求項５に記載の距離測定システム。

【請求項7】

前記計算部は、マイクロプロセッサーを含むことを特徴とする請求項６に記載の距離測定システム。

【請求項8】

前記ＬＥＤ光源はＲＧＢ光源を使用することを特徴とする請求項２乃至請求項６のうちでいずれか一つに記載の距離測定システム。

【請求項9】

前記共焦点レンズは３個で構成されることを特徴とする請求項８に記載の距離測定システム。

【請求項10】

センサープロブと、
対象体に近接して光を印加することができるヘッドと、及び
前記センサープロブと前記ヘッドを連結する光繊維と、を含む距離測定システムにおいて、
前記ヘッドは共焦点レンズを含み、
前記センサープロブは、
距離を測定しようとする対象体に光を印加するＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源から印加される光を一部反射させる第１スプリッターと、
前記対象体から反射された光を反射させる第２スプリッターと、
前記第１スプリッターから反射された光をセンシングする第１センサーと、及び
前記第２スプリッターから反射された光をセンシングする第２センサーと、を含むことを特徴とする距離測定システム。

【請求項11】

前記センサープロブは、
前記ＬＥＤ光源と前記第１スプリッターとの間に配置される第１集光レンズと、及び
前記第２スプリッターと前記光繊維との間に配置される第２集光レンズと、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の距離測定システム。

【請求項12】

前記距離測定システムは、
前記第１センサーでの測定値及び前記第２センサーでの測定値を比べて前記対象体の変位計算を遂行する計算部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の距離測定システム。

【請求項13】

前記計算部は、
前記第１センサー及び第２センサーで測定された値をデジタル形態で変換するコンバータをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の距離測定システム。

【請求項14】

前記計算部での前記変位計算は前記第１センサー及び第２センサーそれぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して処理されることを特徴とする請求項１３に記載の距離測定システム。

【請求項15】

前記計算部は、マイクロプロセッサーを含むことを特徴とする請求項１４に記載の距離測定システム。

【請求項16】

前記ＬＥＤ光源はＲＧＢ光源を使用することを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のうちでいずれか一つに記載の距離測定システム。

【請求項17】

前記共焦点レンズは３個で構成されることを特徴とする請求項１６に記載の距離測定システム。

【請求項18】

ＬＥＤ光源を利用して距離を測定する方法において、
前記ＬＥＤ光源を対象体に印加する段階と、
前記ＬＥＤ光源から印加した光源を１次的に受光する段階と、
前記対象体から反射された光を２次的に受光する段階と、
前記１次的に受光した光と、前記２次的に受光した光を比べて前記対象体の変位を測定する段階と、を含む距離測定方法。

【請求項19】

前記ＬＥＤ光源から印加した光源を１次的に受光する段階と、及び
前記対象体から反射された光を２次的に受光する段階と、は、
それぞれ第１センサー及び第２センサーを利用して受光することを特徴とする請求項１８に記載の距離測定方法。

【請求項20】

前記印加した光源と前記受光された光を比べて前記対象体の変位を測定する段階と、は、
前記第１センサー及び第２センサーで測定された値をデジタル形態で変換し、
第１センサー及び第２センサーそれぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して変位を計算することを特徴とする請求項１９に記載の距離測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、距離測定システム及び距離測定方法に関する発明である。より詳細には、本発明は、ＲＧＢ光源及びＲＧＢセンサーを利用した変位測定システム及び方法に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来技術での共焦点型(confocal)配置センサーは次のような構成を含んで提供される。一例示によると、従来技術での共焦点型(confocal)配置センサーは、白色光源と集光部、光スプリッター、光繊維、共焦点レンズ、反射体、分光器、イメージセンサー及びイメージプロセッサを含んで提供される。

【0003】

従来技術の場合、可視光線帯域で均一な周波数分布を有する光源を利用するために白色光源を使って、白色光源を使用することを通じて構成周波数帯域の断絶がないようにすることができる。集光部は白色光源の出力を集光して平行光で作るためのレンズ部を意味し、光スプリッターは白色光源は通過させて、反射体から反射された反射光は反射させて分光器で誘導するように提供される。光繊維は光源及び分光部と共焦点レンズとの間の光経路で提供される。共焦点レンズは周波数による焦点距離偏差を生成するための光学レンズ部で提供される。反射体は変位を測定しようとする対象体の反射表面を意味する。分光器は反射された光を分光させて周波数成分を位置情報に変換するためのプリズム系を意味する。イメージセンサーは分光器から分光された光を感知してイメージ撮影をして、イメージプロセッサはイメージセンサーから分光イメージを獲得して変位情報を計算するためのプロセッサを意味する。

【0004】

既存の共焦点型(confocal)配置センサーを利用した距離測定を遂行する場合、物理的に可視光線帯域に均一なスペクトラム密度(Spectral Density)を有する光源を求めることが困難な問題点があった。これは費用側面でも高価であり、サイズが大きくなる問題点、そして、発熱問題が共に発生した。また、既存の場合分光器はプリズムを使ってサイズが大きくなる問題点があった。また、分析のためのイメージセンサー及びイメージプロセッサを使わなければならなかったため、高解像度及び高速イメージセンサーを使わなければならなくて費用上昇の問題があったし、またイメージセンサー連動及び高速イメージ処理のためにＦＰＧＡ、ＤＳＰなどイメージプロセッサ費用も増加する問題点があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明によれば、費用及びサイズ側面で効果的な距離測定システムを提案しようとする。
本発明が解決しようとする課題が上述した課題で限定されるものではなくて、言及されない課題らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一例示によれば、距離測定システムが開示される。

【0007】

前記システムは、距離を測定しようとする対象体に光を印加するＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から印加される光を一部反射させる第１スプリッターと、前記第１スプリッターを透過した光を前記対象体に印加する光繊維と、前記対象体から反射された光を反射させる第２スプリッターと、を含み、前記第１スプリッターから反射された光をセンシングする第１センサーと、及び前記第２スプリッターから反射された光をセンシングする第２センサーと、をさらに含むことができる。

【0008】

一例示によれば、前記光繊維と前記対象体との間に配置された共焦点レンズと、をさらに含むことができる。

【0009】

一例示によれば、前記ＬＥＤ光源と前記第１スプリッターとの間に配置される第１集光レンズと、及び前記第２スプリッターと前記光繊維との間に配置される第２集光レンズと、をさらに含むことができる。

【0010】

一例示によれば、前記第１センサーでの測定値及び前記第２センサーでの測定値を比べて前記対象体の変位計算を遂行する計算部と、をさらに含むことができる。

【0011】

一例示によれば、前記計算部は、前記第１センサー及び第２センサーで測定された値をデジタル形態で変換するコンバータをさらに含むことができる。

【0012】

一例示によれば、前記計算部での前記変位計算は前記第１センサー及び第２センサーそれぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して処理されることができる。

【0013】

一例示によれば、前記計算部は、マイクロプロセッサーを含むことができる。

【0014】

一例示によれば、前記ＬＥＤ光源はＲＧＢ光源を使用することができる。

【0015】

一例示によれば、前記共焦点レンズは３個で構成されることができる。

【0016】

本発明の他の一実施例による距離測定システムが開示される。

【0017】

前記システムは、センサープロブと、対象体に近接して光を印加することができるヘッドと、及び前記センサープロブと前記ヘッドを連結する光繊維と、を含み、前記ヘッドは共焦点レンズを含み、前記センサープロブは距離を測定しようとする対象体に光を印加するＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から印加される光を一部反射させる第１スプリッターと、前記対象体から反射された光を反射させる第２スプリッターと、前記第１スプリッターから反射された光をセンシングする第１センサーと、及び前記第２スプリッターから反射された光をセンシングする第２センサーと、を含むことができる。

【0018】

本発明の他の一実施例によるＬＥＤ光源を利用して距離を測定する方法が開示される。

【0019】

前記方法は、前記ＬＥＤ光源を対象体に印加する段階と、前記ＬＥＤ光源から印加した光源を１次的に受光する段階と、前記対象体から反射された光を２次的に受光する段階と、前記１次的に受光した光と、前記２次的に受光した光を比べて前記対象体の変位を測定する段階と、を含むことができる。

【0020】

一例示によれば、前記ＬＥＤ光源から印加した光源を１次的に受光する段階と、及び前記対象体から反射された光を２次的に受光する段階と、は、それぞれ第１センサー及び第２センサーを利用して受光することができる。

【0021】

一例示によれば、前記印加した光源と前記受光された光を比べて前記対象体の変位を測定する段階と、は、前記第１センサー及び第２センサーで測定された値をデジタル形態で変換し、第１センサー及び第２センサーそれぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して変位を計算することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の一実施例によれば、費用及びサイズ側面で効果的な距離測定システムが開示される。

【0023】

本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一例示による距離測定システムを示す図面である。

【図2】本発明の一例示によるセンサープロブの構成を説明するための図面である。

【図3】本発明の一例示によるセンサープロブ及び光繊維、ヘッドの構成を説明するための図面である。

【図4】本発明の一例示による計算部の構成を説明するための図面である。

【図5】a乃至bは、本発明の第１センサー及び第２センサーによって測定された値を通じて距離を測定することを説明するための図面である。

【図6】本発明の一例示による距離測定方法を示す流れ図である。

【発明を実施するための具体的な内容】

【0025】

本発明の他の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述される実施例を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、お互いに異なる多様な形態で具現されることができるし、単に本実施例は本発明の開示が完全であるようにさせて、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。

【0026】

仮に、定義されなくても、ここで使用されるすべての用語(技術、あるいは科学用語を含む)は、この発明が属した従来技術で普遍的技術によって一般に収容されることと等しい意味を有する。一般な辞書らによって定義された用語は、関連される技術、そして/あるいは本出願の本文に意味することと等しい意味を有することで解釈されることができるし、そして、ここで明確に定義された表現ではなくても概念化されるか、またはあるいは過度に形式的に解釈されないであろう。

【0027】

第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明することに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語らによって限定されてはいけない。前記用語らは一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使用される。例えば、本発明の権利範囲を脱しないのに第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似に第２構成要素も第１構成要素で命名されることができる。

【0028】

単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0029】

本明細書で使用された用語は実施例らを説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文具で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使用される‘含む'及び/またはこの動詞の多様な活用型例えば、‘包含'、‘含む'、‘含み'、'含んで'などは言及された組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子は一つ以上の他の組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子の存在または追加を排除しない。本明細書で‘及び/または'という用語は羅列された構成らそれぞれ、またはこれらの多様な組合を示す。

【0030】

本明細書全体で使用される‘～部'は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位として、例えばソフトウェア、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味することがある。しかしながら‘～部'がソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。‘～部'はアドレッシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもできて、一つまたはその以上のプロセッサらを再生させるように構成されることもできる。

【0031】

一例として‘～部'はソフトウェア構成要素ら、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素らのような構成要素らと、プロセスら、関数ら、属性ら、プロシージャら、サブルーチンら、プログラムコードのセグメントら、ドライバーら、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造ら、テーブルら、アレイら及び変数らを含むことができる。構成要素と‘～部'で提供する機能は、複数の構成要素及び‘～部'らによって分離されて遂行されることもできて、他の追加的な構成要素と統合されることもできる。

【0032】

図１は、本発明の一例示による距離測定システム１０を示す図面である。

【0033】

図１による距離測定システム１０は、センサープロブ１００、光繊維２００、ヘッド３００そして、計算部４００を含むことができる。一例示によれば、本発明による距離測定システム１０は複数個のセンサープロブ１００、複数個の光繊維２００、複数ヘッド３００及び一つの計算部４００を含むことができる。一例示によれば、センサープロブ１００と光繊維２００、ヘッド３００は一つのセットで構成されることができるし、計算部４００はセンサープロブ１００と光繊維２００、ヘッド３００のセット複数個と連結されることができる。

【0034】

以下で、それぞれの構成要素に対してより詳細に図面を通じて説明する。
図２は、本発明の一例示によるセンサープロブ１００の構成を説明するための図面である。

【0035】

図２によるセンサープロブ１００は、ＬＥＤ光源１１０を含むことができる。本発明によれば、ＬＥＤ光源１１０を利用して距離を測定しようとする対象体に光を印加することができる。ＬＥＤ光源１１０はＲＧＢ光源を含むことができる。一例示によれば、ＬＥＤ光源１１０はＲ、Ｇ、Ｂを含む高輝度ＬＥＤで構成することができる。ＬＥＤ光源１１０はＲ、Ｇ、Ｂを混合した白色光を対象体で印加することができる。ＬＥＤ光源１１０から導出された光が進行する経路上にはＬＥＤ光源１１０から印加される光を一部反射させる第１スプリッター１２０が配置されることができる。第１スプリッター１２０は一部光を反射させ、残り光は透過させることができる。一例示によれば、第１スプリッター１２０は略１０％の光を反射させ、９０％の光は透過させることができる。第１スプリッター１２０を透過した光は、光繊維２００を通じて距離を測定しようとする対象体で印加されることができる。対象体から反射された光は第２スプリッター１３０を通じて第２センサー１５０で印加されることができる。第２スプリッター１３０は対象体から反射された光を第２センサー１５０で反射させることができる。一例示によれば、第２スプリッター１３０は対象体から反射された光を１００％反射させることができる。すなわち、本発明によれば、分光器の代わりに反射された光を集光してＲＧＢセンサーに送るための第２スプリッター１３０が含まれることができる。

【0036】

ＬＥＤ光源１１０が配置された平面上には、第１スプリッター１２０から反射された光をセンシングする第１センサー１４０及び第２スプリッター１３０から反射された光をセンシングする第２センサー１５０が共に配置されることができる。

【0037】

第１センサー１４０と第２センサー１５０は、ＲＧＢセンサーであることがある。また、ＬＥＤ光源１１０はＲＧＢ光源であることができる。本発明によれば、第１センサー１４０でＬＥＤ光源１１０を通じて印加された光をセンシングし、第２センサー１５０で対象体を反射面にして反射された光をセンシングし、それぞれのＲＧＢセンサーを通じて測定した値を利用して対象体の変位を測定することができる。

【0038】

第１センサー１４０及び第２センサー１５０は、第１スプリッター１２０及び第２スプリッター１３０から反射された光を感知することができる。第１センサー１４０はレファレンス用センサーであることがある。第２センサー１５０は測定用センサーであることがある。

【0039】

計算部４００は、第１センサー１４０及び第２センサー１５０で測定された値をデジタルに変換し、変換したデータを利用して変位を計算することができる。計算部４００を通じた詳細な計算方式に対しては図４及び図５を通じて後述する。

【0040】

図２を参照すれば、本発明による距離測定システム１０はＬＥＤ光源１１０と第１スプリッター１２０との間に配置される第１集光レンズ１６０及び第２スプリッター１３０と光繊維２００との間に配置される第２集光レンズ１７０を含むことができる。第１集光レンズ１６０はＬＥＤ光源１１０から吐出された光を集光させて第１スプリッター１２０で印加する機能を遂行することができる。第２集光レンズ１７０は対象体に反射された光を集光させて第２スプリッター１３０で印加する機能を遂行することができる。

【0041】

図２を参照すれば、第１スプリッター１２０と第１センサー１４０との間には、第１球面鏡１８０が配置され、第１スプリッター１２０から反射された光が第１センサー１４０でセンシングされることができる経路を形成することができる。第２スプリッター１３０と第２センサー１５０との間には第２球面鏡１９０が配置され、第２スプリッター１３０から反射された光が第２センサー１５０でセンシングされることができる経路を形成することができる。

【0042】

図３は、本発明の一例示によるセンサープロブ１００及び光繊維２００、ヘッド３００の構成を説明するための図面である。図２と重複される部分に対しては説明を略する。図２と重複される部分であるセンサープロブ１００に対する構成に対しては説明を略する。

【0043】

図３を参照すれば、センサープロブ１００には光繊維２００が連結されることができる。光繊維２００はセンサープロブ１００とヘッド３００を連結することができる。光繊維２００はセンサープロブ１００とヘッド３００を連結するように構成され、センサープロブ１００から印加された光をヘッド３００に連結する光経路で提供されることができる。また、光繊維２００は対象体から反射された光がヘッド３００を通じて印加される時、これをセンサープロブ１００に通じるように光経路を提供することができる。

【0044】

本発明によるヘッド３００は、内部に共焦点レンズ３１０を含むことができる。図３を参照すれば、本発明によるヘッド３００は３個の共焦点レンズ３１０を含むことができる。一例示によれば、３個の共焦点レンズ３１０を使用する場合最も効果的に処理が可能である。本発明によるヘッド３００は複葉レンズを使って、効果的な光処理を遂行することができる効果がある。

【0045】

図２乃至図３による本発明の距離測定システム１０が既存のセンサーと相異な点は次のようである。

【0046】

本発明では既存の白色光源の代わりにＲＧＢ光源を使用する。これは費用、サイズ、発熱側面で優秀な長所がある。また、本発明は分光器が不必要であり、イメージセンサーの代わりにＲＧＢセンサー及び高速ＡＤＣを使用することを通じて費用及びサイズの側面で優秀な長所がある。また、イメージ処理プロセッサが不必要でマイクロプロセッサで代替可能であり、ＡＤＣさえ連動すれば良いので、イメージ処理過程が不必要で処理過程で効率的である。

【0047】

図４は、本発明の一例示による計算部４００の構成を説明するための図面である。図４を参照すれば、距離測定アルゴリズムと高速多重ＡＤＣ連動のための構成が開示される。

【0048】

図４によれば、計算部４００はマイクロプロセッサーを含むことができる。一例示によれば、計算部４００はＦＰＧＡとＡＤＣを連動することができるロジッグを含むことができる。一例示によれば、センサープロブ１００がコンバータ(Analog Digital Converter)を含むことができる。しかし、コンバータは計算部４００に含まれることもできる。コンバータを通じてそれぞれのセンサーから測定したアナログ結果値をデジタルに変更することができる。計算部４００は変更されたデジタルデータを連動し、これをマイクロプロセッサーを通じて計算することで迅速な計算が可能な効果がある。

【0049】

図４を参照すれば、一つの計算部４００に複数個のセンサープロブ１００が連結されて複数個の対象体に対する距離測定も可能であることを確認することができる。

【0050】

図５a乃至図５bは、本発明の第１センサー１４０及び第２センサー１５０によって測定された値を通じて距離を測定することを説明するための図面である。

【0051】

図５aによれば、感応総量がDetR>DetB>DetGの手順で形成され、図５bによれば、感応総量がDetR>>DetB>DetGの手順で形成されることを確認することができる。

【0052】

図５aによれば、第１センサー１４０によって測定された結果を示す図面である。図５aによればピークを感知する周波数fpの位置がRセンサーの中心を基準で右側に位置したことを確認することができる。図５bによれば、第２センサー１５０によって測定された結果を示す図面である。図５bによれば、ピークを感知する周波数fpの位置がRセンサーの中心を基準で左側に位置することを確認することができる。

【0053】

本発明によれば、ＲＧＢ光源及びＲＧＢセンサーを利用してＲＧＢの間の相対値から変位計算を遂行することができる。ＲＧＢ光源の光分布、光繊維の太さ、光学レンズに放射される吐出口の半径、焦点直径、ＲＧＢセンサーの感応区間などが相対的に大きいので、ＲＧＢのすべてのセンサーに一定量の感応値が存在する。これを利用してＲＧＢ各センサーの感応総量からその比を利用してピーク点の位置を計算することができる。これを通じて対象体の変位を計算することができる。

【0054】

既存による共焦点(Confocal)配置センサーは、白色光源を光繊維２００とレンズを通じて距離測定対象物体(光反射体)に透写し、光源の周波数帯域別レンズ屈折率差による最大反射周波数を感知して距離を測定する方式を利用した。本発明によれば、ＲＧＢ光源及びＲＧＢセンサーを利用してＲＧＢ間の相対値から変位計算する方式を利用する。図５はＲＧＢ光源及び反射ピーク周波数、それによるＲＧＢセンサーの感応総量を図式化した図である。各変位別にＲ、Ｇ、Ｂ各センサーの感応総量比テーブルを利用して距離を換算することができる。

【0055】

図６は、本発明の一例示による距離測定方法を示す流れ図である。

【0056】

本発明による距離測定方法は、本発明に開示された距離測定システム１０を利用して測定されることができる。本発明による距離測定方法によれば、ＬＥＤ光源１１０を対象体に印加し、ＬＥＤ光源１１０から印加した光源を１次的に受光し、対象体から反射された光を２次的に受光することができる。この時、ＬＥＤ光源１１０から印加した光源の１次的な受光は第１センサー１４０を通じて、対象体から反射された光の２次的な受光は第２センサー１５０を通じて受光されることができる。本発明によれば、１次的に受光した光と、２次的に受光した光を比べて対象体の変位を測定することができる。

【0057】

この時、変位測定方法は第１センサー１４０及び第２センサー１５０で測定された値をデジタル形態で変換し、第１センサー１４０及び第２センサー１５０それぞれでの感応総量を利用してピーク点の位置を計算して変位を計算することができる。

【0058】

以上の実施例らは本発明の理解を助けるために提示されたものであり、本発明の範囲を制限しないし、今後多様な変形可能な実施例らも本発明の範囲に属するものであることを理解しなければならない。本発明で提供される図面は本発明の最適の実施例を示したものに過ぎない。本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の技術的思想によって決まらなければならないはずであるし、本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の文言的記載そのものに限定されるものではなく、実質的には技術的価値が均等な範疇の発明まで及ぶものであることを理解しなければならない。

【符号の説明】

【0059】

１０ 距離測定システム
１００ センサープロブ
１１０ 光源
１２０ 第１スプリッター
１３０ 第２スプリッター
１４０ 第１センサー
１５０ 第２センサー
１６０、１７０ 集光レンズ
１８０、１９０ 鏡
２００ 光繊維
３００ ヘッド
４００ 計算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】