프로파일 프로젝터란?
프로파일 프로젝터는 측정 대상을 정확한 배율로 스크린에 확대 투영하여 확대된 상에서 형상이나 치수를 관찰 및 측정하는 장치입니다.
프로파일 프로젝터는 광학 측정이기 때문에 측정 대상물에 비접촉으로 측정 및 관찰이 가능하며, 측정 대상물을 손상시킬 염려가 없습니다. 또한, 스크린에 확대 투영하여 측정하기 때문에 여러 사람이 동시에 관찰할 수 있습니다. 취급이 간편하다는 점이 장점입니다.
스크린의 크기는 300~500mm가 주를 이루지만, 큰 것은 1,000mm 이상 되는 제품도 있습니다. 만능 측정기는 구조가 간단하고 가격이 저렴하며 장소에 구애받지 않고 도입할 수 있어 현재까지도 꾸준한 수요를 유지하고 있는 측정기입니다.
프로파일 프로젝터의 사용 용도
프로파일 프로젝터는 주로 공산품 생산 현장이나 품질 보증 분야에서 사용되고 있습니다. 전원을 켜면 바로 사용할 수 있고, 스크린에 확대 투영되기 때문에 제조 라인에서 품질 확인에 편리한 측정기입니다.
가공품의 윤곽 형상 관찰 및 치수 측정에 사용되며, 템플릿을 이용한 비교 측정에도 유용합니다. 측정 대상은 주로 금속 부품이나 수지 성형품 등이지만, 광학 측정이기 때문에 생물체 등 빛과 투과하는 물체도 관찰할 수 있습니다. 또한, 단순하지만 표면을 관찰할 수 있는 기능을 갖춘 기종도 있어 사용 장면과 분야가 다양합니다.
프로파일 프로젝터의 원리
프로파일 프로젝터는 측정 대상에 빛을 투과시켜 만든 그림자를 렌즈를 통해 스크린에 확대된 상을 투사합니다. 따라서 스테이지의 측정 대상을 놓는 부분은 유리 등과 같이 빛이 투과될 수 있도록 투명하고 투과율이 높아야 합니다.
투과형 조명의 광학계에는 텔레센트릭 광학계가 사용됩니다. 텔레센트릭 광학계는 초점이 맞지 않는 상태에서도 상이 흐려질 뿐 크기가 변하지 않는 것이 장점입니다.
또한, 프로파일 프로젝터는 초점부터 결상까지 하나의 렌즈 유닛으로 이루어지기 때문에 렌즈의 크기와 배율에 따라 초점에서 스크린까지의 거리가 자연스럽게 결정됩니다. 스크린이나 장치의 크기에 제한이 있다는 점에 유의해야 합니다.
프로파일 프로젝터의 기타 정보
1.프로파일 프로젝터의 오차 요인
프로파일 프로젝터로 측정할 때 대표적인 오차 요인은 측정 오차와 배율 오차입니다. 만능 투영기는 기본적으로 스크린에 비친 가장자리를 육안으로 정렬하여 측정하기 때문에 육안 정렬 오차나 작업자의 습관에 의한 오차를 무시할 수 없습니다.
측정물의 기울기와 XY 스테이지의 평행이 일치하지 않아 발생하는 오차, 만능 투영기 본체나 측정물의 수평이 맞지 않아 발생하는 오차도 측정 오차의 한 원인이 됩니다. 또한, 만능 투영기는 그 측정 원리상 광원에서 스크린까지의 빛이 평행광이 되지 않습니다.
따라서 내부에 장착된 거울이 기울어져 있으면 화면의 중앙과 가장자리에서 배율에 차이가 발생하게 됩니다. 이를 배율 오차라고 하는데, 배율 오차가 너무 커지면 광축 중심에서 벗어난 부분의 측정값의 신뢰성이 떨어지게 됩니다.
2. 프로파일 프로젝터라는 명칭
투영기에 대해 규정하고 있는 JIS는 JIS B 7184이지만, 만능 투영기라는 명칭은 규정되어 있지 않으며, JIS에서는 측정 투영기라는 명칭으로 규정되어 있습니다. 즉, 정확히 말하면 만능 투사기라는 명칭은 JIS에 규정된 제품이 아닙니다. 하지만 각 제조사에서는 만능 투영기라는 명칭으로 제품을 출시하고 있습니다.
JIS B 7184는 1972년에 제정되었으며, 당시에는 프로젝션기 또는 만능 프로젝션기로 규정되었습니다. 그러나 1999년에 개정되면서 만능 투사기라는 명칭을 측정용 투사기로 바뀌었습니다. 만능 투영기라는 명칭에서 마치 만능 측정기처럼 인식되어 측정기의 명칭으로 적합하지 않다는 이유에서 입니다.
그래서 그 이전에 개발된 제품에는 만능투영기라는 명칭이 남아 있는 제품도 있지만, 결코 JIS 규격에서 벗어난 제품이라는 의미는 아닙니다. 다만, 측정에 필요한 스케일, 카운터, 각도 표시 등이 가능한 제품이라는 규정이 있습니다. 이러한 기능이 탑재되지 않은 프로젝터는 JIS에 해당하지 않으므로 주의가 필요합니다.