公开(公告)号：KR100814638B1

公开(公告)日：2008-03-18

申请号：KR1020060052190

申请日：2006-06-09

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 전재욱 ,  김재천 ,  서석현 ,  박기헌 ,  유관호

IPC: G01B9/02 ,  G01B7/02 ,  G01B9/00 ,  B82Y35/00

Abstract: 본 발명은 레이저광원, 빔스플릿터, 고정거울, 타겟거울 및 상기 타겟거울에 입사 또는 반사되는 레이저광 방향으로 상기 타겟거울을 왕복 이동시킬 수 있는 스테이지를 포함하는 레이저 간섭계를 이용한 변위량 측정 시스템에 있어서, 상기 스테이지는 타겟거울이 안착되고, 피에조구동기에 의해 상기 타겟거울을 이동시키며, 정전용량센서를 이용하여 상기 타겟거울의 위치변화를 측정하는 제1스테이지부와 상기 제1스테이지가 안착되고, 스텝모터에 의해 상기 제1스테이지와 독립적으로 상기 타겟거울을 이동시킬 수 있는 제2스테이지부를 포함하고, 상기 변위량 측정 시스템은 변위를 측정하기 전에 상기 제1,2스테이지를 제어하여 기준위치로부터 상기 타겟거울을 소정 거리만큼씩 이동시키면서 상기 레이저 간섭계와 정전용량센서로 각각 변위를 측정하고, 상기 레이저 간섭계와 정전용량센서가 측정한 값을 이용하여 보정상수를 구한 후 변위 측정시 레이져 간섭계가 측정한 값에 상기 보정상수를 적용하여 측정오차를 실시간으로 보정하는 컴퓨터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 간섭계를 이용한 변위량 측정 시스템 및 그 오차 보정방법은 실제 측정을 하기 이전에 레이저 간섭계가 측정한 값을 동일한 지점에서 상기 레이저 간섭계보다 분해능과 환경요인에 의한 영향이 작은 정전용량센서를 이용하여 측정한 값과 비교하여 보정상수를 구하고, 실제 측정시 레이저 간섭계가 측정한 값에 상기 보정상수를 곱하여 실시간 보정을 수행함으로써 레이저 간섭계를 이용한 변위량 측정 시스템의 코사인 오차 및 아베 오차 같은 선형적인 오차를 줄일 수 있다. 그 결과 본 발명에 따른 레이저 간섭계를 이용한 변위량 측정 시스템은 수백 밀리미터의 장거리의 변위를 나노미터 급의 정밀도를 가지고 측정할 수 있다는 장점이 있다.
정전용량센서, 레이저 간섭계, 나노스테이지, 마이크로스테이지

公开(公告)号：KR102025869B1

公开(公告)日：2019-09-26

申请号：KR1020180050163

申请日：2018-04-30

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 유관호 ,  이경현 ,  권형관

IPC: G01V1/30 ,  G01V1/00

公开(公告)号：KR101105033B1

公开(公告)日：2012-01-11

申请号：KR1020090082385

申请日：2009-09-02

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 유관호 ,  이상철 ,  이우람

IPC: G01B9/02 ,  G01M11/00

Abstract: 본 발명은 확장형 칼만필터를 이용한 헤테로다인 레이저 간섭계 오차 보정 장치에 관한 것으로, 헤테로다인 레이저 간섭계로부터 입력되는 신호로부터 기준 신호와 측정 신호를 생성하는 Ir 연산부와 Im 연산부, 기준 신호와 측정 신호를 이용하여 위상 정보를 출력하는 전처리부, 확장형 칼만 필터의 노이즈 분산 정보를 저장하는 데이터베이스 및 위상 정보, 노이즈 분산 정보 및 타겟 물체 이동 속도 정보를 이용하여 오차를 보정하는 확장형 칼만 필터를 포함하는 헤테로다인 레이저 간섭계 오차 보정 장치를 제공함으로써 보다 정밀한 목표물의 측정이 가능하게 된다.
확장형 칼만 필터, 헤테로다인, 레이저 간섭계

公开(公告)号：KR1020100081535A

公开(公告)日：2010-07-15

申请号：KR1020090000822

申请日：2009-01-06

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 유관호 ,  이우람 ,  허건행 ,  이상철

IPC: G01B9/02 ,  G01B9/00 ,  G01B7/02 ,  B82Y35/00

Abstract: PURPOSE: A heterodyne laser interferometer correction completion apparatus and a method thereof are provided to reduce the error according to working environmental factors. CONSTITUTION: A heterodyne laser interferometer correction completion apparatus comprises a first heterodyne laser interferometer(100A), a second heterodyne laser interferometer(100B), a first distance measuring part(200A), second distance measuring part(200B) and a data fusion zone(300). The first distance measuring part measures the translation distance of object by using the signal which the first heterodyne laser interferometer measures. The second distance measuring part measures the translation distance of object by using the signal which the second heterodyne laser interferometer measures. The data fusion zone revises error by using data aggregate. The data aggregate comprises the translation distance of the object which the translation distance and the second distance measuring part of the object which the first distance measuring part measures measure the plurality of times.

Abstract translation: 目的：提供外差激光干涉仪校正完成装置及其方法，以根据工作环境因素减少误差。 构成：外差激光干涉仪校正完成装置包括第一外差激光干涉仪（100A），第二外差激光干涉仪（100B），第一距离测量部分（200A），第二测距部分（200B）和数据融合区域 300）。 第一测距部通过使用第一外差激光干涉仪测量的信号来测量物体的平移距离。 第二距离测量部件通过使用第二外差激光干涉仪测量的信号来测量物体的平移距离。 数据融合区使用数据聚合修改错误。 数据集合包括第一距离测量部分测量多次的物体的平移距离和第二距离测量部分的对象的平移距离。

公开(公告)号：KR100932622B1

公开(公告)日：2009-12-17

申请号：KR1020070084148

申请日：2007-08-21

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 유관호 ,  최인성 ,  최승옥 ,  허건행 ,  이우람 ,  성욱진

IPC: G05D3/12

Abstract: 본 발명은 초정밀 위치 결정 시스템에 적용되는 슬라이딩 모드 제어 기반의 최적 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬라이딩 모드 제어 기반의 최적 제어방법은 (a) LQ(Linear Quadratic) 제어 알고리즘과 상태 관측 알고리즘을 반영하여 상기 초정밀 위치 결정 시스템에 대한 시스템 모델을 결정하는 단계와; (b) 상기 시스템 모델에서 외란 요소가 제거된 상태의 일반해를 산출하는 단계와; (c) 상기 일반해에 기초하여 상기 시스템 모델에 대해 슬라이딩 모드 제어 알고리즘에 따른 슬라이딩 면을 결정하는 단계와; (d) 상기 LQ(Linear Quadratic) 제어 알고리즘을 통해 상기 슬라이딩 면에 적용되는 피드백 게인을 산출하는 단계와; (e) 상기 슬라이딩 면 및 상기 피드백 게인을 상기 슬라이딩 모드 제어 알고리즘에 적용하여 슬라이딩 모드 제어기를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상승 시간이 최소화되고 목표 지점에서의 채터링(Chattering) 현상을 현저히 감소시키며, 외부 노이즈에 의한 비선형성에 강인한 슬라이딩 모드 제어 기반의 최적 제어방법이 제공된다.

Abstract translation: 提供基于滑动模式控制的超精密定位系统的最优控制方法，以最大限度地缩短上升时间，显着减少目标位置的现象，并通过外部噪声非线性强。 通过反映LQ控制算法和状态观测算法来确定超精密定位系统的系统模型。 生成从系统模型中消除噪声元素的状态的一般解决方案。 根据基于通用解的系统模型的滑模控制算法确定滑动面。 产生通过LQ控制算法施加到滑动表面的反馈增益。 通过将滑动表面和反馈增益应用于滑动模式控制算法来设置滑动模式控制器。

公开(公告)号：KR1020090021439A

公开(公告)日：2009-03-04

申请号：KR1020070085933

申请日：2007-08-27

Applicant: 성균관대학교산학협력단

Inventor： 유관호 ,  이우람 ,  허건행 ,  최인성 ,  성욱진 ,  최승옥

IPC: G01B9/02 ,  G01J1/44

Abstract: A compensation system and an output compensation method of a heterodyne laser interferometer are provided to improve precision of the output of a heterodyne laser interferometer by compensating environmental error like noise by using a neuron circuit. A compensation system of a heterodyne laser interferometer comprises: a heterodyne laser interferometer(10) outputting a measured value; a capacitance sensor(20) outputting a basic signal value; a first compensation part(30) compensating the measured value into a first compensation value through a recursive least square; a second compensation part(60) which produces a neuron circuit by setting up the first compensation value and the basic signal value as an input value and a target value and produces a second compensation value by setting up the first compensation value as the input of the neuron circuit; and a compensation value output unit(70) producing a compensation measurement value about the measured value based on the second compensation value.

Abstract translation: 提供外差激光干涉仪的补偿系统和输出补偿方法，以通过使用神经元电路补偿环境误差（如噪声）来提高外差激光干涉仪的输出精度。 外差激光干涉仪的补偿系统包括：输出测量值的外差激光干涉仪（10）; 输出基本信号值的电容传感器（20） 第一补偿部件（30），通过递归最小二乘法将测量值补偿为第一补偿值; 第二补偿部分（60），其通过将第一补偿值和基本信号值设置为输入值和目标值产生神经元电路，并通过将第一补偿值设置为第二补偿值作为输入值， 神经元电路; 以及补偿值输出单元（70），基于第二补偿值产生关于测量值的补偿测量值。