목차
[표제지 등]=0,1,2
제출문=0,3,1
요약문=I,4,12
목차=XIII,16,10
제1장 서론=1,26,1
1절 연구개발의 목적 및 필요성=1,26,2
2절 연구범위=3,28,3
3절 연구현황=6,31,2
제2장 광간섭을 이용한 측정 프로브개발=8,33,1
1절 서론=8,33,1
1. 연구 배경=8,33,4
2. 연구 현황=12,37,1
가. 백색광 주사 간섭계의 초기 연구 현황(1980년대 말까지)=12,37,2
나. 1990년대 이후의 연구현황=13,38,4
3. 연구 목표 및 내용=16,41,1
2절 기본 이론=16,41,3
1. 단색광에서의 간섭무늬=19,44,1
2. 대물렌즈 개구수(N.A.)의 영향=20,45,2
3. 광원의 대역폭(bandwidth)의 영향=22,47,1
4. 백색광 주사 간섭계의 간섭무늬 일반식=22,47,4
3절 기존의 측정 알고리즘=26,51,1
1. 가시도 추출법=26,51,1
가. 푸리에 변환을 이용한 방법(Fourier Transform method)[2-6]:Kino(1990)=26,51,2
나. 힐버트 변환을 이용한 방법(Hilbert Transform method)[2-7]:Kino(1992)=27,52,5
다. 복조기법을 이용한 디지털 신호 처리 방법(Digital Signal Processing)[2-8]:Caber(1993)=32,57,1
2. 주파수 영역 분석법=32,57,2
가. 주파수 영역 분석(Frequency domain analysis)[2-9,10]:Groot(1993)=34,59,2
3. 백색광 위상 천이법=35,60,4
가. 3-Bucekt을 이용한 알고리즘[2-13]:T.Dresel(1992)=38,63,2
나. 5-bucket 비선형 적응 알고리즘(Five Sample Adaptive Nonlinear Algorithm)[2-14]:Larkin(1996)=39,64,2
다. 가시도의 변화를 부분영역에서 선형적으로 가정한 7-Bucket 위상천이 방법[2-16,17]:Sandoz(1996,1997)=40,65,2
4. 기존의 알고리즘의 한계 및 새로운 알고리즘의 요구사항=42,67,2
4절 가시도 보상 알고리즘(Envelope Compensation Algorithm)=44,69,1
1. 가시도의 변화 보상(Envelope Compensation)=44,69,3
2. 비등간격 위상천이 알고리즘을 이용한 위상계산=46,71,5
3. 간섭무늬 차수 결정=50,75,4
5절 실험=54,79,1
1. 측정에 사용된 단차시편과 단차의 정의=54,79,1
2. 단차시편과 거울면의 측정결과=54,79,9
6절 결론=63,88,1
제3장 Stitching을 이용한 극초정밀 삼차원 측정기술=64,89,1
1절 서론=64,89,1
1. 극초정밀 삼차원 측정기술의 필요성=64,89,2
2. 스티칭기법에 의한 영역확장의 필요성=65,90,2
3. 연구현황=66,91,2
4. 연구내용=67,92,5
2절 광간섭 프로브를 이용한 삼차원 측정시스템=72,97,1
1. 측정시스템의 구성=72,97,3
2. 대영역 측정 시 발생하는 오차요인=74,99,1
가. 측정에서의 오차요인=74,99,2
나. 다중측정에서의 오차요인=75,100,12
3절 스티칭기법에 의한 측정영역 확장=87,112,1
1. 문제의 정의=87,112,1
2. 두 측정뷰에서의 보상=88,113,3
3. 다수 측정뷰에서의 보상=91,116,4
4절 실험 결과 및 고찰=95,120,1
1. 모의실험 조건=95,120,1
2. 겹치는 영역에 대한 스티칭결과의 영향 분석=95,120,1
3. 오차량에 대한 스티칭 결과의 영향 분석=96,121,1
4. 픽셀 맞춤에 의한 영향분석=96,121,2
5. 다중면 측정=97,122,2
6. 측정 실제 예제=98,123,18
5절 데이터 정합=116,141,1
1. 최소대응점 반복 연산법(ICP Method)=116,141,1
2. 탐색을 통한 데이터 정합[내용누락;p.117~118]=117,142,4
3. 측정결과에의 적용=120,145,5
6절 결론=125,150,2
제4장 Ronchi간섭계를 이용한 비구면 형상 측정=127,152,1
1절 서론=127,152,1
1. 연구배경=127,152,3
2. 연구현황=130,155,6
3. 연구목표=136,161,1
2절 일반화된 론끼법=137,162,1
1. 점광원과 자유공간:Fresnel approximation=137,162,5
2. 정현파 회절격자=141,166,3
3. 결상광학계=144,169,1
4. 영상면에서의 진폭분포:i(x, y)=144,169,8
3절 간섭무늬의 해석=152,177,1
1. 위상천이법=152,177,5
2. 측정파면과 표면형상=156,181,4
3. 파면수차와 표면형상=159,184,2
가. 모드함수법(Modal method)=160,185,4
나. 시뮬레이션=163,188,4
4. 보정방법=167,192,3
4절 실험장치의 구성 및 실험결과=170,195,1
1. 실험장치=170,195,3
2. 실험결과=173,198,1
가. 측정성능=173,198,8
5절 결론=181,206,1
제5장 정사면체 구조를 이용한 초정밀 삼차원 측정기의 구조설계=182,207,1
1절 서론=182,207,1
1. 연구동기=182,207,2
2. 문제제기=183,208,3
3. 연구현황=185,210,2
4. 연구내용=186,211,2
2절 개념 설계=188,213,1
1. 정사면체 구조의 개념=188,213,2
2. 정사면체 구조의 개념 설계=190,215,2
3절 마그네틱 소켓의 설계=192,217,1
1. 베이스 볼과 마그네틱 소켓=192,217,2
2. 마그네틱 소켓의 설계=193,218,3
4절 볼의 설계=196,221,1
1. 구형 볼의 설계=196,221,3
2. 공동형(空洞形) 구의 설계=198,223,3
5절 관형 축의 설계=201,226,1
1. 관형 축과 감쇄기의 조합=201,226,2
2. 감쇄성을 갖는 관형 축의 설계=202,227,2
6절 볼과 축 사이의 연결부위 설계=204,229,1
1. 베이스 볼과 관형 축사이의 연결부위 설계=204,229,2
2. 베이스 볼과 환형 축사이의 연결부위 설계=205,230,3
7절 정사면체 구조의 설계 예제=207,232,3
8절 결론 및 향후계획=209,234,2
제6장 초정밀 삼차원측정기용 레이저 간섭계에 대한 연구=211,236,1
1절 서론=211,236,1
1. 연구의 배경 및 필요성=211,236,1
2. 연구 현황=211,236,1
가. 레이저의 주파수 안정화 연구 방향=211,236,1
나. 측정 불확도의 감소 방법 및 오차 요인 분석, 보상 연구분야=212,237,1
다. 위상 측정 방법 연구분야=212,237,1
라. Integrated optics를 이용한 소형화, 간편화=212,237,1
3. 연구의 내용과 목표=212,237,2
2절 레이저 간섭계의 원리=213,238,4
3절 레이저 간섭계 설계 및 제작=217,242,1
1. 레이저 광원=217,242,1
2. 광학계 구조=217,242,2
3. 위상측정회로의 구성=218,243,3
4절 실험 및 측정결과=221,246,1
1. 실험장치 구성=221,246,1
2. 측정 결과=221,246,1
3. 오차 분석=221,246,2
5절 결론 및 향후과제=222,247,1
1. 결론=222,247,2
2. 향후과제=223,248,15
제7장 현장에서의 정밀스테이지 평면거울 직각도 오차측정=238,263,1
1절 서론=238,263,2
2절 스테이지 오차 성분=239,264,3
3절 반전법에 의한 직각도 오차 측정=241,266,3
4절 Cross Correlation=243,268,2
5절 측정 불확도 계산=244,269,3
6절 결과=246,271,2
제8장 대영역 표면 측정에 의한 정밀가공기 진단=248,273,1
1절 서론(Introduction)=248,273,1
1. 연구의 배경=248,273,7
2. 연구의 목적과 범위=255,280,4
2절 공학 표면 생성 모델링(Modeling of Engineering Surface Generation)=259,284,1
1. 개요=259,284,4
2. 표면 생성 모델 및 고찰(Surface Generation Model and Discussion)=263,288,15
3절 대영역 공학 표면의 측정 및 분석(Measurement and Analysis of Large-scale Engineering Surface)=278,303,1
1. 초정밀 3차원 측정시스템=278,303,1
2. r-θ 좌표계 변환=278,303,3
3. 웨이브렛 변환 해석=280,305,5
4. 실험 결과 및 고찰=284,309,22
4절 결론 및 향후 계획(Conclusion and Research Plan)=306,331,1
제9장 결론=307,332,1
1. 내용 요약=307,332,1
2. 연구개발 목표 달성도=307,332,5
3. 기술발전의 기여도=311,336,3
4. 연구개발결과의 활용계획=313,338,2
참고 문헌=315,340,13
영문목차
[title page etc.]=0,1,9
Summary=vii,10,11
Contents=xvii,21,5
Chapter1. Introduction=1,26,1
1. Motives=1,26,2
2. Scope of Research=3,28,3
3. Present State of Research=6,31,2
Chapter2. Ultra-precision 3D surface measurements based on optical interferometry=8,33,1
Section1. Introduction=8,33,1
1. Background=8,33,4
2. Present State of Research=12,37,1
a. First Stage of Research of White Light Interferometry=12,37,2
b. State of Research after 1990=13,38,4
3. Objectives and Contents=16,41,1
Section2. Basic theory=16,41,3
1. Interference Fringes Made by Monochromatic Waves=19,44,1
2. Effects of N.A. of Objective Lens=20,45,2
3. Effects of Bandwidth of Light=22,47,1
4. General Equations in White Light Scanning Interferometry=22,47,4
Section3. Built-in Algorithm=26,51,1
1. Demodulation of Visibility Function=26,51,1
a. Fourier Transform Method=26,51,2
b. Hilbert transform method=27,52,5
c. Digital Signal Processing method=32,57,1
2. Frequency Domain Analysis Method=32,57,2
a. Frequency Domain Analysis=34,59,2
3. White Light Phase Shifting Method=35,60,4
a. 3-bucket algorithm=38,63,2
b. 5-bucket algorithm=39,64,2
c. 7-bucket algorithm=40,65,2
4. Limitations of Built-in Algorithms and Requirements of New Algorithm=42,67,2
Section4. Envelope Compensation Algorithm=44,69,1
1. Envelope Compensation=44,69,3
2. Phase Calculation by an Arbitrarily Phase-Shifting Algorithm=46,71,5
3. Fringe Order Determination=50,75,4
Section5. Experiments=54,79,1
1. Step height measurements=54,79,1
2. Measurement results(step heights and mirror surface)=54,79,9
Section6. Conclusion=63,88,1
Chapter3. Ultraprecision 3-Dimensional Coordinates Measurement by Stitching Technique=64,89,1
Section1. Introduction=64,89,1
1. Needs of Ultraprecision 3-Dimensional Coordinate Measurement=64,89,2
2. Needs of Stitching Technique=65,90,2
3. Research Status=66,91,2
4. Research Scope=67,92,5
Section2. Measuring System with Light Interferometry Probe=72,97,1
1. Composition=72,97,3
2. Error Sources=74,99,1
a. Error Sources of Single Measurement=74,99,2
b. Error Sources of Multiple Measurement=75,100,12
Section3. Extending of Measuring Range by Stitching Technique=87,112,1
1. Definition of Problem=87,112,1
2. Compensation of Double Measuring Views=88,113,3
3. Compensation of Multiple Measuring Views=91,116,4
Section4. Experiment Results and Discussion=95,120,1
1. Conditions of Simulation=95,120,1
2. Size Effect of Overlap Range=95,120,1
3. Amount of Error=96,121,1
4. Effect of Pixel Matching=96,121,2
5. Measurement of Multiple Views=97,122,2
6. Examples of Measurement=98,123,18
Section5. Data Registration=116,141,1
1. ICP Algorithm=116,141,1
2. Data Registration through Searching[내용누락;p.117~118]=117,142,4
3. Application of Measuring Data=120,145,5
Section6. Conclusion=125,150,2
Chapter4. Aspheric Surface Measurement by Ronchi Interferometry=127,152,1
Section1. Introduction=127,152,1
1. Background=127,152,3
2. Status=130,155,6
3. Objectivity=136,161,1
Section2. General Ronchi Method=137,162,1
1. Point Source and Free Space:Fresnel approximation=137,162,5
2. Diffraction Grating of Sinusoidal Wave=141,166,3
3. Imaging Optical System=144,169,1
4. Amplitude Distribution on Image Plane:i(x, y)=144,169,8
Section3. Analysis of Interferogram=152,177,1
1. Method of Phase Shifting=152,177,5
2. Wavefront and Surface Profile=156,181,4
3. Wavefront Aberration and Surface Profile=159,184,2
a. Modal Method=160,185,4
b. Simulation=163,188,4
4. Compensation Method=167,192,3
Section4. Experiment Results=170,195,1
1. Experiment Setup=170,195,3
2. Results=173,198,1
a. Performance=173,198,8
Section5. Conclusion=181,206,1
Chapter5. Design of Stable Tetraform Structure for UCMM=182,207,1
Section1. Introduction=182,207,1
1. Motives and Significance=182,207,2
2. Statement of the Problems=183,208,3
3. Current Research Status=185,210,2
4. Main Research Contents=186,211,2
Section2. Conceptual Design=188,213,1
1. Tetraform Structural Concept=188,213,2
2. Conceptual Tetraform Design=190,215,2
Section3. Design of Magnetic Sockets=192,217,1
1. Base Balls and Magnetic Sockets=192,217,2
2. Design Forms of Magnetic Sockets=193,218,3
Section4. Design of Balls=196,221,1
1. Design of Solid Balls=196,221,3
2. Design of Hollow Balls=198,223,3
Section5. Design of Tabular Struts=201,226,1
1. Combination of Damping Tabular Struts=201,226,2
2. Design of Damping Tabular Struts=202,227,2
Section6. Design of Tabular Struts=204,229,1
1. Combination of Damping Tabular Struts=204,229,2
2. Design of Damping Tabular Struts=205,230,3
Section7. An Example of Tetraform Structure=207,232,3
Section8. Conclusions and Further Work=209,234,2
Chapter6. Laser Interferometer for ultra-precision 3D CMM=211,236,1
Section1. Introduction=211,236,1
1. Background & Motives=211,236,1
2. Present field of research=211,236,1
a. Laser frequency stabilization=211,236,1
b. Uncertainty analysis and compensation of errors=212,237,1
c. Phase meter=212,237,1
d. Integrated optics=212,237,1
3. Contents and Objectives=212,237,2
Section2. Principles of laser interferometer=213,238,4
Section3. Design of experimental apparatus=217,242,1
1. Laser source=217,242,1
2. Design of optical system=217,242,2
3. Phase demodulator=218,243,3
Section4. Results=221,246,1
1. Experimental setup=221,246,1
2. Measurement results=221,246,1
3. Error analysis=221,246,2
Section5. Conclusions and further studies=222,247,1
1. Conclusions=222,247,2
2. Further studies=223,248,15
Chapter7. IN-SITU Orthogonality Alignment of Plane Mirror Interferometers=238,263,1
Section1. Introduction=238,263,2
Section2. Error Components of Stage=239,264,3
Section3. Measuring of Orthogonality by Reversal Method=241,266,3
Section4. Cross Correlation=243,268,2
Section5. Calculation of Measuring Uncertainty=244,269,3
Section6. Results=246,271,2
Chapter8. Machine diagnosis by the Measurement of Large-scale Machined Surface=248,273,1
Section1. Introduction=248,273,1
1. Background=248,273,7
2. Objects and Scope=255,280,4
Section2. Modeling of Engineering Surface Generation=259,284,1
1. Introduction=259,284,4
2. Surface Generation Model and Discussion=263,288,15
Section3. Measurement and Analysis of Large-scale Engineering Surface=278,303,1
1. Ultraprecision 3-Dimensional Measuring System=278,303,1
2. Transformation of r-θ coordinate=278,303,3
3. Analysis of Wavelet Transformation=280,305,5
4. Experiment Results and Discussion=284,309,22
Section4. Conclusion and Future Works=306,331,1
Chapter9. Conclusions=307,332,1
1. Summary of Results=307,332,1
2. Achivement=307,332,5
3. Contribution=311,336,3
4. Application Plan=313,338,2
Reference=315,340,13