KR100526275B1 - An automatic lensmeter and a theory of measurement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2차원 CMOS 센서와 5개의 핀홀을 사용하여 획득한 디지털 영상을 연산 처리함으로써 굴절력, 난시력, 난시축 등의 피측정 렌즈의 특성을 얻는 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법에 관한 것으로, 피측정 렌즈의 굴절력, 난시력 및 난시축을 포함하는 렌즈의 특성을 측정하는 광학 측정부 및 상기 광학 측정부로부터 측정된 상기 렌즈의 특성으로부터 상기 피측정 렌즈의 정보를 추출하는 전자 제어부를 포함하는 자동 렌즈미터에 있어서, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 광학 측정부는, 빛을 주사하는 발광부; 상기 발광부로부터 주사된 빛의 산란을 막는 빛 확산부; 상기 빛 확산부로부터 출력된 빛이 통과하는 통로의 폭을 결정하는 빛크기 조절부; 상기 빛크기 조절부를 통과한 빛을 반사시키는 빛 반사부; 상기 빛 반사부에서 반사된 빛을 평행광으로 변환하는 대물렌즈부; 상기 평행광을 전달하는 크롬코팅되고 복수의 핀으로 구성된 핀홀부; 및 상기 평행광으로 전송된 영상을 캡쳐하여 전기신호로 저장하고, 이를 연속적으로 디지털 처리하여 전송하는 CMOS 센서를 포함하며, 상기 CMOS 센서는 결상되는 복수의 핀에 대응하는 복수의 점들의 중심점 사이의 거리와 중심점의 핀에 대응하는 점을 제외한 나머지 점들의 가로 및 세로 길이를 파라미터로 하여 피측정 렌즈의 굴절력, 난시력 및 난시축을 측정한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic lens meter which obtains the characteristics of a lens to be measured such as refractive power, astigmatism, and astigmatism axis by arithmetic processing of a digital image acquired using a two-dimensional CMOS sensor and five pinholes. Automatic lens including an optical measuring unit for measuring the characteristics of the lens including the refractive power, astigmatism and the astigmatism axis of the measuring lens and an electronic controller for extracting information of the lens under measurement from the characteristics of the lens measured from the optical measuring unit In the meter, the optical measuring unit of the automatic lens meter according to the present invention, the light emitting unit for scanning light; A light diffusion unit that prevents scattering of the light scanned from the light emitting unit; A light size adjusting unit determining a width of a passage through which the light output from the light spreading unit passes; A light reflecting unit reflecting light passing through the light size adjusting unit; An objective lens unit converting the light reflected by the light reflecting unit into parallel light; A pinhole part having a chromium-coated and transmitting a plurality of pins to transmit the parallel light; And a CMOS sensor for capturing an image transmitted through the parallel light, storing it as an electrical signal, and continuously processing the digital signal, wherein the CMOS sensor includes a center point between a plurality of points corresponding to a plurality of pins to be imaged. The refractive power, astigmatism, and astigmatism axis of the lens under measurement are measured using the horizontal and vertical lengths of the remaining points except for the points corresponding to the pins of the distance and the center point.
Description
본 발명은 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 2차원 CMOS 센서와 5개의 핀홀을 사용하여 획득한 디지털 영상을 연산 처리함으로써 굴절력, 난시력, 난시축 등의 피측정 렌즈의 특성을 얻는 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic lens meter and a measuring method thereof, and more particularly, to a digital lens obtained by using a two-dimensional CMOS sensor and five pinholes. The present invention relates to an automatic lens meter and a measuring method thereof.
종래의 수동식 렌즈미터는 개략적으로 렌즈 관찰부, 렌즈 조작부, 렌즈 고정부 등으로 이루어져 있다. 여기서 렌즈 관찰부는 사용자가 렌즈의 굴절력을 읽기 위해 들여다보는 장치이며, 렌즈 조작부는 피측정 렌즈의 초점 상태를 맞추는 장치이며, 또한 렌즈 고정부는 피측정 렌즈를 고정시키기 위한 장치이다. The conventional manual lens meter is roughly composed of a lens viewing unit, a lens operation unit, a lens fixing unit and the like. Here, the lens viewing unit is a device that a user looks into to read the refractive power of the lens, the lens operation unit is a device for adjusting the focus state of the lens under measurement, and the lens fixing unit is a device for fixing the lens under measurement.
상기 수동식 렌즈미터는 피측정 렌즈를 렌즈 고정부에 넣고, 눈을 렌즈 관찰부에 대고, 상기 렌즈 관찰부를 통해 눈에 보이는 눈금을 렌즈 조작부를 돌려서 가장 잘 보이는 상태에 맞춘 다음, 그때 눈금에 보이는 값에 의해 피측정 렌즈의 굴절력(Spherical Power: S), 난시력(Cylindrical Power: C) 및 난시축(Cylindrical Axis: A)의 정보를 읽어낸다.The manual lens meter puts the lens under measurement into the lens fixing part, places the eye on the lens viewing part, adjusts the visible scale through the lens viewing part to the best visible state by rotating the lens operating part, and then The information of the refractive power (S), the astigmatism power (C), and the astigmatism axis (A) of the lens under measurement is read.
일반적으로, 렌즈미터의 시장은 크게 안경점 및 안과병원으로 양분되어 있다. 현재 대부분의 안경점 및 안과병원에서는 수동식 렌즈미터를 사용하고 있고, 이와 같은 수동식 렌즈미터는 사용상의 어려움 때문에, 능숙하게 사용하기 위해서는 일정 기간의 교육과정을 거쳐야 하며, 또한 굴절력, 난시력, 난시축만 측정할 수 있으며, 개인의 주관적 판단에 의존해야 하므로 객관적인 결과를 얻어내기 힘들다.In general, the market for lens meters is largely divided into opticians and ophthalmology hospitals. At present, most opticians and ophthalmology hospitals use manual lens meters. Due to the difficulty of using these lenses, they require a certain period of training to be used skillfully, and only refractive power, astigmatism, and astigmatism axis are used. It is difficult to obtain objective results because it is measurable and depends on individual subjective judgment.
또한, 수동식 렌즈미터는 사용자의 주관에 의해 피측정 렌즈의 정보를 읽어내기 때문에, 정확한 렌즈의 정보(굴절력, 난시력, 난시축)를 읽을 수 없으며, 주관적인 측정이 불가피해진다. 또한 피측정 렌즈를 보다 정확히 읽을 수 있는 단위가 최소 0.25 스텝이기 때문에, 0.01 스텝 또는 0.125 스텝과 같이 좀더 세분화된 정밀한 렌즈 정보를 얻기 힘들다. 또한 다초점 렌즈를 측정하는 것이 불가능하고, 동공거리 측정 및 자외선 투과율 측정 등 렌즈가 가지고 있는 다른 정보를 얻을 수 없었다.In addition, since the manual lens meter reads information of the lens under measurement by the subjectivity of the user, accurate lens information (refractive power, astigmatism power, astigmatism axis) cannot be read, and subjective measurement becomes inevitable. In addition, since at least 0.25 steps may be used to read the lens to be measured more accurately, it is difficult to obtain more detailed lens information such as 0.01 step or 0.125 step. In addition, it was impossible to measure a multifocal lens, and other information possessed by the lens, such as pupil distance measurement and ultraviolet transmittance measurement, could not be obtained.
따라서, 근래에 전술한 수동 렌즈미터의 문제점을 해결하기 위한 자동 렌즈미터의 개발이 이루어지고 있다. 자동 렌즈미터란 안경렌즈의 특징, 즉, 굴절력, 난시력, 난시축, 프리즘, 누진력 등을 측정함에 있어서 사용자의 주관 또는 판단에 의존하지 않고, 광학 시스템과 컴퓨팅 장치를 통해 보다 쉽고 빠르며, 정확하게 안경 렌즈를 측정하는 자동화 장치를 말한다.Therefore, in recent years, the development of an automatic lens meter for solving the problems of the aforementioned manual lens meter has been made. An automatic lens meter is an easy and fast and accurate method through optical systems and computing devices, without relying on the subjectivity or judgment of the user in measuring the characteristics of the spectacle lens, that is, refractive power, astigmatism, astigmatism axis, prism, and progressive power. An automated device for measuring spectacle lenses.
그러나, 종래의 자동 렌즈미터는 종래의 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)를 사용하기 때문에 집적도가 낮고, 이 CCD는 대개 아날로그 방식이기 때문에 디지털 방식에 비해 그 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the conventional automatic lens meter uses a conventional Charge Coupled Device (CCD), the degree of integration is low, and since the CCD is usually an analog method, its accuracy is lower than that of the digital method.
또한, 종래의 자동 렌즈미터는 광학적 구성이 모두 고정적 위치에 있도록 구성되어 약간만 정해진 거리에서 벗어나면 측정결과에 큰 오류가 발생할 수 있는 여지가 많고, 또한 항상 일정량 이상의 빛의 세기가 CCD 센서에 맺혀야만 하기 때문에 빛의 세기를 모으기 위하여 고가의 특수용 렌즈(예를 들어, 오목렌즈 아래 부분에 아주 작은 여러 개의 오목렌즈가 붙어있는 형태로 매우 고가인 키노폼 렌즈)를 사용하고 있다는 문제점이 있다.In addition, the conventional automatic lens meter is configured so that the optical configuration is all in a fixed position, there is a lot of room for a large error in the measurement results if only a little distance away from the predetermined distance, and also a certain amount of light intensity must always be formed in the CCD sensor Therefore, there is a problem in that an expensive special lens (eg, a very expensive kinofoam lens in which a plurality of very small concave lenses are attached to the lower portion of the concave lens) is used to collect light intensity.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용자가 현미경처럼 눈을 렌즈 관찰부에 갖다 대고 안경렌즈의 굴절력 등을 주관적 판단에 의해 측정하는 수동식 렌즈미터를 대신해서, 컴퓨터화된 자동식 렌즈미터를 제공하기 위한 것이다. 즉, 안경 렌즈로부터 얻어지는 굴절력, 난시력, 난시축, 프리즘, 누진력 측정뿐만 아니라, 하드/소프트 콘택트 렌즈 측정, 안경 중심간의 거리 및 렌즈의 자외선 투과율까지 측정할 수 있고, 또한 수동식 렌즈미터에 비해 사용자 편이성을 추구하며, 객관적이고 정확한 결과를 얻어낼 수 있고, 또한 렌즈의 누진력 단위를 0.25 스텝뿐만 아니라, 0.125, 0.01 스텝까지 측정할 수 있는 보다 정밀한 피측정 렌즈의 정보를 얻을 수 있는 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a computerized automatic lens meter in place of a manual lens meter in which the user places the eye on the lens viewing unit like a microscope and measures the refractive power of the spectacle lens by subjective judgment. It is to. That is, not only the measurement of refractive power, astigmatism, astigmatism, prism, and progressive power obtained from the spectacle lens but also hard / soft contact lens measurement, the distance between the center of the spectacles, and the UV transmittance of the lens can be measured. Auto lens that pursues user convenience and obtains objective and accurate results, and obtains more accurate lens information that can measure not only 0.25 steps but also 0.125 and 0.01 steps. It is to provide a meter and a measuring method thereof.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광학적 구성이 고정적 위치에 있지 않아도, 또는 빛을 일정량 이상으로 높이기 위하여 고가형 렌즈를 쓰지 않고도 정확한 측정이 가능하도록 광학적 구성을 가변 구조로 형성한 자동 렌즈미터를 제공하기 위한 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an automatic lens meter in which the optical configuration is formed in a variable structure so that accurate measurement is possible even if the optical configuration is not in a fixed position, or without using an expensive lens to raise the light by a certain amount or more. will be.
또한, 본 발명의 다른 목적은 종래 자동 렌즈미터의 하드웨어 구성을 저가격 및 고신뢰도의 부품으로 대체할 수 있도록 전처리 알고리즘 및 측정 알고리즘을 이용하는 자동 렌즈미터를 제공하기 위한 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an automatic lens meter using a preprocessing algorithm and a measurement algorithm to replace the hardware configuration of the conventional automatic lens meter with low-cost and high reliability parts.
상기 목적을 해결하기 위한 수단으로서, 피측정 렌즈의 굴절력, 난시력 및 난시축을 포함하는 렌즈의 특성을 측정하는 광학 측정부, 상기 피측정 렌즈를 고정시키며, 상기 피측정렌즈의 인점 및 동공거리를 측정하고 상기 피측정렌즈를 통과하는 자외선양을 측정하도록 형성되는 기구부 및 상기 광학 측정부로부터 측정된 상기 렌즈의 특성으로부터 상기 피측정 렌즈의 정보를 추출하는 전자 제어부를 포함하는 자동 렌즈미터에 있어서, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 광학 측정부는, 빛을 주사하는 발광부; 상기 발광부로부터 주사된 빛의 산란을 막는 빛 확산부; 상기 빛 확산부로부터 출력된 빛이 통과하는 통로의 폭을 결정하는 빛크기 조절부; 상기 빛크기 조절부를 통과한 빛을 반사시키는 빛 반사부; 상기 빛 반사부에서 반사된 빛을 평행광으로 변환하는 대물렌즈부; 상기 평행광을 전달하는 크롬코팅되고 복수의 핀으로 구성된 핀홀부; 및 상기 평행광으로 전송된 영상을 캡쳐하여 전기신호로 저장하고, 이를 연속적으로 디지털 처리하여 전송하는 CMOS 센서를 포함하며, 상기 CMOS 센서는 결상되는 복수의 핀에 대응하는 복수의 점들의 중심점 사이의 거리와 중심점의 핀에 대응하는 점을 제외한 나머지 점들의 가로 및 세로 길이를 파라미터로 하여 상기 피측정 렌즈의 굴절력, 난시력 및 난시축을 측정한다. 여기서, 상기 광학 측정부의 핀홀부는 이중 크롬코팅된 5핀으로 이루어지며, 상기 광학 측정부의 CMOS 센서는 2차원 CMOS 센서인 것이 바람직하다.As a means for solving the above object, an optical measuring unit for measuring the characteristics of the lens including the refractive power, astigmatism and the astigmatism axis of the lens under measurement, fixing the lens to be measured, the eye point and pupil distance of the lens under measurement An automatic lens meter including an instrument portion formed to measure and measure an amount of ultraviolet light passing through the lens to be measured, and an electronic controller configured to extract information of the lens under measurement from the characteristics of the lens measured from the optical measurement unit. The optical measuring unit of the automatic lens meter according to the present invention, the light emitting unit for scanning light; A light diffusion unit that prevents scattering of the light scanned from the light emitting unit; A light size adjusting unit determining a width of a passage through which the light output from the light spreading unit passes; A light reflecting unit reflecting light passing through the light size adjusting unit; An objective lens unit converting the light reflected by the light reflecting unit into parallel light; A pinhole part having a chromium-coated and transmitting a plurality of pins to transmit the parallel light; And a CMOS sensor for capturing an image transmitted through the parallel light, storing it as an electrical signal, and continuously processing the digital signal, wherein the CMOS sensor includes a center point between a plurality of points corresponding to a plurality of pins to be imaged. The refractive power, astigmatism power, and astigmatism axis of the lens under measurement are measured using the horizontal and vertical lengths of the remaining points except for the points corresponding to the pins of the distance and the center point. Herein, the pinhole part of the optical measuring part is made of 5 pins of double chromium coating, and the CMOS sensor of the optical measuring part is a two-dimensional CMOS sensor.
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그리고 본 발명에 따른 자동렌즈미터의 전자 제어부는, ⅰ) 상기 광학 측정부의 CMOS 센서로부터 디지털 영상을 수신하여, 상기 피측정 렌즈의 정보를 구하도록 각 영상의 특징점을 추출하는 영상 입력 및 처리부; ⅱ) 상기 렌즈 정보의 추출에 필요한 연산 및 알고리듬을 수행하는 연산 처리부; ⅲ) 상기 영상 입력 및 처리부의 데이터 및 상기 연산 처리부의 데이터를 저장하는 메모리; 및 ⅳ) 상기 연산 처리부에서 생성한 결과를 사용자에게 디스플레이 해주는 LCD 표시부를 포함한다.The electronic control unit of the automatic lens meter according to the present invention includes: i) an image input and processing unit for receiving a digital image from a CMOS sensor of the optical measuring unit and extracting feature points of each image to obtain information of the lens under measurement; Ii) an arithmetic processor configured to perform arithmetic and algorithms necessary for extracting the lens information; A memory for storing data of the image input and processing unit and data of the arithmetic processing unit; And iii) an LCD display for displaying the result generated by the operation processor to the user.
또한, 전자 제어부는 포토인터럽트와 인코더를 이용하여 2개의 렌즈로 이루어지는 안경에서 렌즈들 사이의 중심점간 거리를 계산하는 동공거리 측정 처리부를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the electronic controller may further include a pupil distance measuring processor configured to calculate a distance between center points between the lenses in glasses consisting of two lenses using a photo interrupt and an encoder.
또한, 그리고 자외선 발생 광원, 상기 피측정 렌즈를 통과한 자외선 광원을 검출하기 위한 것으로서 상기 피측정 렌즈를 중심으로 상기 자외선 발생 광원 반대쪽에 설치된 자외선 수광 소자, 및 상기 자외선 수광소자에서 받은 자외선의 양을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변화기를 포함하여, 상기 피측정 렌즈의 자외선 투과정보를 구하는 자외선 입력량 처리부를 더 포함할 수 있다. Also, an ultraviolet light source for detecting an ultraviolet light source, an ultraviolet light source that has passed through the lens to be measured, and an ultraviolet light receiving element provided on the opposite side of the ultraviolet light source as the center of the lens to be measured, and the amount of ultraviolet light received from the ultraviolet light receiving element. The apparatus may further include an ultraviolet input amount processing unit for obtaining ultraviolet transmission information of the lens under measurement, including an analog / digital changer for converting into a digital signal.
또한, 상기 연산 처리부에서 생성한 결과를 사용자에게 출력해주는 프린터 출력부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a printer output unit for outputting the results generated by the calculation processing unit to the user.
또한, 상기 영상처리부의 영상처리 관련 부품이 게이트어레이로 이루어지며, 또한 상기 연산처리부는 32비트 RISC 프로세서인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that an image processing related part of the image processing unit is formed of a gate array, and the operation processing unit is a 32-bit RISC processor.
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또한, 상기 동공거리 측정 처리부는 동공거리를 측정하기 위해 2상 4체배 인코더가 게이트어레이 내에 내장되고, 상기 동공거리 측정 처리부는 2개의 포토 인터럽트, 및 인코더와 포토 인터럽트 겸용 소자로 이루어지며, 상기 연산처리부는 이동 거리에 따른 인코더 값을 받아서 렌즈 중심점 사이의 거리를 결정할 수 있다.In addition, the pupil distance measurement processing unit is a two-phase four-multiplier encoder is embedded in the gate array to measure the pupil distance, the pupil distance measurement processing unit is composed of two photo interrupts, the encoder and the photo interrupt combined device, the operation The processor may determine the distance between the lens center points by receiving the encoder value according to the moving distance.
상기 동공거리는 중앙과 오른쪽 렌즈간의 거리는 고정값에서 실제 이동된 거리를 뺀 값으로 표시할 경우, 중앙과 왼쪽 렌즈간의 거리가 좌측에 놓인 포토인터럽트가 검출되는 시점부터의 이동거리로부터 구해질 수 있다.When the distance between the center and the right lens is expressed as a value obtained by subtracting the distance actually moved from the fixed value, the pupil distance may be obtained from the movement distance from the time when the photointerrupt with the distance between the center and the left lens is detected.
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상기 자외선 입력량 처리부는 자외선 대역 이외의 파장대역을 제거하도록 상기 광원 상부에 필터가 부착되는 것이 바람직하다.The ultraviolet input amount processing unit is preferably attached to the filter above the light source to remove a wavelength band other than the ultraviolet band.
한편, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전처리 방법에 있어서, 임계치 이상의 점을 가지는 윈도우 영역을 설정하는 단계; 가중 평균을 이용하여, 4개원의 중심점을 잡는 단계; 상기 중심점 사이의 거리인 평균길이를 구하는 단계; 상기 평균길이를 이용하여, 4점이 정사각형이 되도록 길이보상비 및 각도보상비를 구하는 단계; 선택된 셋업용 렌즈 디옵터값이 소정값인지 판단하여 소정값이 아닌 경우, 상기 이전 단계들을 반복하는 단계; 및 상기 각 디옵터별로 평균길이, 길이보상비 및 각도보상비를 저장하는 단계를 포함한다.On the other hand, the pre-processing method of the automatic lens meter according to the present invention, comprising the steps of: setting a window area having a point of more than a threshold; Using a weighted average, centering four circles; Obtaining an average length which is a distance between the center points; Using the average length, obtaining a length compensation ratio and an angle compensation ratio such that four points are square; Determining whether the selected setup lens diopter value is a predetermined value and repeating the previous steps if it is not a predetermined value; And storing an average length, a length compensation ratio, and an angle compensation ratio for each diopter.
상기 저장 단계는 각각의 디옵터별 평균길이, 길이보상비 및 각도보상비를 불활성 메모리에 저장하는 것이 바람직하고, 또한, 상기 셋업용 렌즈 디옵터는 0, ±2.5D, ±5D, ±10D, ±15D, ±20D 및 ±25D인 것이 바람직하다. In the storing step, the average length, the length compensation ratio, and the angle compensation ratio for each diopter are preferably stored in an inert memory, and the setup lens diopter is 0, ± 2.5D, ± 5D, ± 10D, ± 15D, ± Preference is given to 20D and ± 25D.
또한, 상기 가중 평균을 이용한 중심점(Cxk, Cyk)은In addition, the center point (C xk, C yk ) using the weighted average is
Cxk = Sum(G(i,j)-Gthresh)x i / Sum(G(i,j)-Gthresh)C xk = Sum (G (i, j) -G thresh ) xi / Sum (G (i, j) -G thresh )
Cyk = Sum(G(i,j)-Gthresh)x j / Sum(G(i,j)-Gthresh)C yk = Sum (G (i, j) -G thresh ) xj / Sum (G (i, j) -G thresh )
로 나타내며, 여기서 k=1,2,3,4이고, G(i,j)는 (i,j)점에서의 그레이 레벨, 그리고 Gthresh는 임계치(Threshold) 그레이 레벨인 것을 특징으로 한다.Where k = 1,2,3,4, G (i, j) is the gray level at point (i, j), and G thresh is the threshold gray level.
또한, 상기 중심점과의 평균길이(Lavg)는 ∑Li/4 이고, 여기서 i=1,2,3,4인 것을 특징으로 한다.Further, the average length L avg with the center point is ΣLi / 4, wherein i = 1, 2, 3, and 4.
한편, 본 발명에 따른 굴절력, 난시력 및 난시축 등의 피측정 렌즈의 특성을 자동 렌즈미터로 측정하는 방법에 있어서, 중심원을 제외한 4개원의 중심점을 잡아 정사각형으로 변환하는 단계; 상기 변환 결과에 따른 좌표계를 설정하는 단계; 굴절력에 대한 2차 벡터 방정식으로부터 굴절력을 구하는 단계; 상기 벡터 방정식으로부터 구한 굴절력으로부터 난시각을 구하는 단계; 및 상기 벡터 방정식으로 구한 굴절력 및 난시각에 의해 난시력을 결정하는 단계를 포함하며, 여기서, 는 측정하기 전 좌표, 는 측정 후 좌표, 는 굴절력 벡터, 는 난시력 벡터, S는 굴절력 (스칼라), C는 난시력 (스칼라), 는 난시력의 각도, 는 x 축 방향 단위 벡터, 그리고 는 y 축 방향 단위 벡터라고 하면, 일 경우, 상기 굴절력에 대한 2차 벡터 방정식은On the other hand, the method for measuring the characteristics of the lens to be measured, such as refractive power, astigmatism and astigmatism axis according to the present invention with an automatic lens meter, the method comprising: converting the center points of the four circles excluding the center circle to a square; Setting a coordinate system according to the conversion result; Obtaining refractive power from a quadratic vector equation for refractive power; Obtaining an astigmatism angle from the refractive power obtained from the vector equation; And determining astigmatism by the refractive power and the astigmatism angle obtained by the vector equation, wherein Is the coordinate before the measurement, Coordinates after the measurement, Power index vector, Is astigmatism vector, S is refractive power (scalar), C is astigmatism (scalar), Is the angle of astigmatism, Is the x-axis unit vector, and Is a unit vector in the y-axis direction, , The quadratic vector equation for the refractive power
, ,
이고, 상기 난시각은Wherein the astigmatism is
에 의해 구해진다. 여기서, 상기 난시각은 난시축이 된다.Obtained by Here, the astigmatism angle is an astigmatism axis.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법을 설명한다.Hereinafter, an automatic lens meter and a measuring method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터는 편의상 광학 측정부, 전자 제어부, 기구부로 구성될 수 있다. 상기 광학 측정부는 광원 및 광원의 이산, 집합 등의 기능을 수행하는 특수 렌즈들로 구성되며, 전자 제어부는 영상소자 제어부, 마이크로 프로세서 제어부, 출력 제어부 등으로 구성될 수 있다. 또한, 기구부는 외관 금형부, 정밀 가공부, 이동 처리부 등으로 구성될 수 있다. First, the automatic lens meter according to the present invention may be composed of an optical measuring unit, an electronic control unit, and a mechanical unit for convenience. The optical measuring unit may include a light source and special lenses that perform functions such as discreteness and aggregation of the light source, and the electronic controller may include an image element controller, a microprocessor controller, an output controller, and the like. In addition, the mechanism part may be composed of an external mold part, a precision processing part, a movement processing part, and the like.
도 1은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 외형도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 개략적인 구성도이다.1 is an external view of an automatic lens meter according to the present invention, Figure 2 is a schematic configuration diagram of an automatic lens meter according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명은 그 기능에 따라 자동 렌즈미터 본체부, 동공거리(PD : Pupil Distance) 측정부, 자외선 입력량 처리부 등으로 구성될 수 있다. 상기 본체부는 LCD 화면 표시부(1), 키 처리부(2), LCD 밝기 조정부(14), 렌즈 홀더부(3), 인점 레버부(13), 테이블 레버부(12), 렌즈 테이블부(12), 렌즈 받침대(5), 저장단추(6), 열전식 프린터 덮개부(9), UV 덮개부(7) 등으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the present invention may be configured by an automatic lens meter main unit, a pupil distance (PD) measuring unit, an ultraviolet input processing unit, and the like according to its function. The main body portion is an LCD screen display portion (1), a key processing portion (2), an LCD brightness adjusting portion (14), a lens holder portion (3), an in-point lever portion (13), a table lever portion (12), and a lens table portion (12). , The lens support 5, the storage button 6, the thermoelectric printer cover 9, and the UV cover 7.
본 발명을 기술별 구성으로 나누어보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 측정부(30), 전자 제어부(40), 기구부(20)로 구성되며, 이하 상세히 설명한다.Dividing the present invention into a technology-specific configuration, as shown in Figure 2, it is composed of an optical measuring unit 30, the electronic control unit 40, the mechanical unit 20, will be described in detail below.
도 3은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 광학 측정부 구성도로서, 상기 광학 측정부(30)는 발광부(LED 639nm)(31), 빛 확산부(볼록렌즈 및 스캐터)(32), 빛의 크기 조절부(33), 반사부(알루미늄 미러)(34), 대물렌즈부(35), 피측정 렌즈(36), 크롬코팅된 핀홀부(37), 및 2차원 CMOS 센서부(38)로 구성된다.3 is a configuration diagram of an optical measuring unit of an automatic lens meter according to the present invention, wherein the optical measuring unit 30 includes a light emitting unit (LED 639 nm) 31, a light diffusion unit (convex lens and a scatterer) 32, Light size adjusting unit 33, reflecting unit (aluminum mirror) 34, objective lens unit 35, measuring lens 36, chrome-coated pinhole unit 37, and two-dimensional CMOS sensor unit 38 It is composed of
굴절력, 난시력, 난시축, 프리즘, 누진력 등 피측정 렌즈의 특성을 결정하는 광학 측정부(30), 즉, 광학계는 빛을 주사하는 발광부(31), 발광부(31)로부터 주사된 빛의 산란을 막는 빛 확산부(32), 상기 빛 확산부에서 출력된 빛이 통과되는 통로의 폭을 결정하는 핀홀로 이루어지는 빛크기 조절부(33), 알루미늄 미러로 이루어진 반사부(34), 상기 반사부에서 반사된 빛을 평행광으로 만드는 대물 렌즈부(35), 크롬코팅된 5핀 구성으로 이루어져 평행광을 전달하는 5핀 핀홀부(37), 및 2차원 CMOS 센서(38)로 구성되는데, 상기 크롬코팅된 5핀 핀홀부(37)는 피측정 렌즈의 반사를 최대한 막기 위하여 무반사 코팅 및 양면 산화크롬 코팅된 구조로 이루어져 있다. The optical measuring unit 30 that determines the characteristics of the lens under measurement, such as refractive power, astigmatism, astigmatism axis, prism, and progressive power, that is, the optical system is scanned from the light emitting unit 31 and the light emitting unit 31 that scan light. A light diffuser 32 for preventing light scattering, a light size adjusting unit 33 including a pinhole for determining a width of a passage through which the light output from the light diffuser passes, a reflector 34 made of an aluminum mirror, It consists of an objective lens unit 35 to make the light reflected from the reflecting unit into parallel light, a 5-pin pinhole part 37 configured to transmit parallel light consisting of a 5-pin chrome coated structure, and a two-dimensional CMOS sensor 38. The chromium coated 5-pin pinhole portion 37 has an antireflective coating and a double-sided chromium oxide coated structure to prevent reflection of the lens under measurement.
도 4는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전자 제어부 구성도로서, 상기 전자 제어부(40)는 영상입력 및 처리부(41), 연산처리부(43), 열전식프린터 출력 처리부(45), LCD 표시부(46), 동공거리 측정 처리부(47), 자외선 입력량 처리부(48), 시스템 메모리부(44), 영상 메모리부(42) 및 전원부(49)로 구성된다.4 is a configuration diagram of an electronic control unit of an automatic lens meter according to the present invention, wherein the electronic control unit 40 includes an image input and processing unit 41, an operation processing unit 43, a thermoelectric printer output processing unit 45, and an LCD display unit ( 46, the pupil distance measurement processing unit 47, the ultraviolet ray input amount processing unit 48, the system memory unit 44, the image memory unit 42, and the power supply unit 49.
상기 영상입력 및 처리부(41)는 상기 광학 측정부(30)의 2차원 CMOS 센서(38)로부터 디지털 영상을 받아 영상처리 메모리부(42)에 저장하고, 각 영상의 특징점 추출에 사용될 정보를 뽑아내 연산처리부(43)로 전달해주는 기능을 수행하며, 상기 연산처리부(43)에서는 모든 렌즈 정보 추출에 필요한 모든 연산 및 알고리즘을 수행할 뿐만 아니라, 모든 주변장치를 조정하는 역할을 수행한다. 또한, LCD 표시부(46) 및 열전식 프린터(45)는 상기 연산처리부(43)에서 생성된 결과를 사용자에게 표시 및 출력해주는 기능을 수행한다. 또한, 상기 동공거리 측정 처리부(47)는 두개의 렌즈로 구성된 안경에서 인코더와 포토 인터럽트 등을 이용하여 상기 피측정 렌즈들의 중심점 사이의 거리를 계산하는 역할을 수행한다. 또한 상기 자외선 입력량 처리부(48)는 아날로그/디지털 변환기 등에 의해 안경 렌즈의 자외선 투과정보를 얻는다.The image input and processing unit 41 receives a digital image from the two-dimensional CMOS sensor 38 of the optical measuring unit 30, stores it in the image processing memory unit 42, and extracts information to be used for feature point extraction of each image. The arithmetic unit 43 performs a function of transmitting to the inner arithmetic processor 43, and the arithmetic processor 43 not only performs all operations and algorithms necessary for extracting all lens information, but also adjusts all peripheral devices. In addition, the LCD display 46 and the thermoelectric printer 45 perform a function of displaying and outputting the result generated by the operation processor 43 to the user. In addition, the pupil distance measuring processor 47 calculates a distance between the center points of the lenses to be measured by using an encoder and a photo interrupt in glasses composed of two lenses. In addition, the ultraviolet input processing unit 48 obtains ultraviolet transmission information of the spectacle lens by an analog / digital converter or the like.
마지막으로, 상기 기구부(20)는 렌즈고정부, 렌즈고정테이블 조작부, 인점측정부, 동공거리 측정부, 자외선 측정부, 열전식 프린터 출력부, 및 외부 기기 연결부 등으로 구성된다.Lastly, the mechanism 20 includes a lens fixing unit, a lens fixing table operating unit, a point measuring unit, a pupil distance measuring unit, an ultraviolet measuring unit, a thermoelectric printer output unit, and an external device connection unit.
도 1을 참조하여, 상기 렌즈고정부는 피측정 렌즈를 올려놓고, 고정시키는 구조로서, 렌즈홀더(3) 및 렌즈 받침대(5)로 구성된다. 그리고 렌즈 고정테이블 조작부는 안경 및 렌즈의 비틀어짐을 방지하기 위한 장치로서 렌즈 테이블(4) 및 테이블 조정 레버(12)로 구성된다. 그리고, 인점 측정부는 인점 레버(13), 3핀 인점용 펜 및 잉크 고정대(도시되지 않음) 등으로 구성된다. 상기 동공거리 측정부는 센서바, 인코더 고정대, 거리 측정용 슬릿 등으로 구성되며, 자외선 측정부는 발광 광원 고정부 및 수광 소자 고정부, UV 덮개(7) 등으로 구성되고, 프린터 출력부는 프린터 덮개(9), 열전식 종이 고정대, 열전식 헤더 개폐 레버(도시되지 않음) 등으로 구성된다. 또한, 외부 기기 연결부는 시리얼 통신(RS-232C) 및 풋-스위치(Foot Switch) 연결부로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the lens fixing part has a structure in which a lens to be measured is placed and fixed, and includes a lens holder 3 and a lens pedestal 5. And the lens fixing table operating portion is composed of the lens table 4 and the table adjustment lever 12 as a device for preventing the distortion of the glasses and the lens. Then, the point measuring unit is composed of a point lever 13, a 3-pin point pen and an ink holder (not shown). The pupil distance measuring unit includes a sensor bar, an encoder holder, a distance measuring slit, and the like, and an ultraviolet light measuring unit includes a light emitting source fixing unit, a light receiving element fixing unit, and a UV cover 7, and the printer output unit includes a printer cover 9. ), A thermoelectric paper holder, a thermoelectric header open / close lever (not shown), and the like. In addition, the external device connection portion is composed of a serial communication (RS-232C) and foot switch (Foot Switch) connection.
전술한 도 1 내지 도 4의 구성을 참조하여, 자동 렌즈미터의 광학적 측정 원리를 설명한다.1 to 4, the optical measuring principle of the automatic lens meter will be described.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 피측정 렌즈를 측정하는 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5a는 피측정 렌즈가 없는 상태를 나타내며, 도 5b는 피측정 렌즈로서 볼록렌즈를 삽입한 상태를 나타내고, 도 5c는 피측정 렌즈로서 오목렌즈를 삽입한 상태를 나타내고 있다.5A to 5C are diagrams for explaining a principle of measuring a lens under measurement in the automatic lens meter according to the present invention, and FIG. 5A shows a state without a lens under measurement, and FIG. 5B shows a convex lens as a lens under measurement. 5C shows a state in which the concave lens is inserted as the lens to be measured.
도 5a는 피측정 렌즈를 넣지 않은 초기 상태를 나타내며, 이때 2차원 CMOS 센서(38)에 결상되는 5점 형태는 도 6a와 같이 5핀홀의 크기가 그대로 나타나게 되고, 이때의 굴절력(S) 및 난시력(C) 및 난시축(A)을 모두 0으로 인식하게 된다. 도 5b는 피측정 렌즈로서 볼록렌즈를 삽입한 경우로, 이때 2차원 CMOS 센서(38)에는 5핀홀의 4개의 핀홀에 대응하는 4점원들이 중앙의 핀홀에 대응하는 중심원 쪽으로 몰리게 되며, 도 5c는 피측정 렌즈로서 오목렌즈를 삽입한 경우로서, 이때 2차원 CMOS 센서(38)에는 4점원들이 중심원에서 멀어지게 상이 맺혀진다. 이와 같은 원리를 바탕으로 5점의 각 중심점 사이의 거리와 중심원을 제외한 4점의 원들 사이의 가로 및 세로 길이 등을 파라미터들로 렌즈의 굴절력(S), 난시력(C), 난시축(A) 등을 측정하게 된다.FIG. 5A shows an initial state without a lens to be measured. In this case, the 5-point shape formed in the two-dimensional CMOS sensor 38 is represented as shown in FIG. 6A, and the size of the 5-pin hole is shown as it is. Both visual acuity C and astigmatism axis A are recognized as zero. 5B illustrates a case in which a convex lens is inserted as a lens to be measured. In this case, four-point circles corresponding to four pinholes of five pinholes are driven toward the center circle corresponding to the center pinhole in the two-dimensional CMOS sensor 38. Is a case where a concave lens is inserted as a lens to be measured, and in this case, the two-dimensional CMOS sensor 38 forms an image with four point circles away from the center circle. Based on this principle, the distance between each center point of five points and the horizontal and vertical lengths of four points except the center circle are used as parameters such as refractive power (S), astigmatism (C), and astigmatism axis ( A) and so on.
여기서, 상기 CMOS 센서(38)는 최근 들어 업계의 관심을 끌면서 CCD 센서를 대체하고 있다. 상기 두 센서는 구조에서부터 큰 차이를 보인다. 먼저, CCD 센서에서는 영상의 구성 입자인 「화소(畵素)」가 빛을 받아 특수 반도체에 의해 전자의 흐름(전하)으로 바뀐다. 이어 CCD 반도체가 이 전하를 「변조기(變調器)」로 보내 일반 전기신호로 바뀌고, 이 신호가 전기회로에서 해독돼 영상이 합성된다.Here, the CMOS sensor 38 has recently replaced the CCD sensor with the interest of the industry. The two sensors differ greatly in structure. First, in a CCD sensor, "pixel", which is a constituent particle of an image, receives light and is changed into a flow of electrons (charge) by a special semiconductor. The CCD semiconductor then sends this charge to a "modulator," which is converted into an ordinary electrical signal, which is then decoded by an electrical circuit to synthesize an image.
이와 달리 CMOS 센서에서는 전하를 전기신호로 바꾸는 변조기가 모든 화소 각각에 부착된다. 이 때문에 필요 부분의 데이터만을 읽어낼 수 있고 상기 CCD 센서에 비해 해독 속도가 빨라지게 된다. 또한, CCD 센서에서는 전하를 보낼 때 일반 반도체에서는 사용하지 않는 여러 가지 특수 전압의 전력을 필요로 하지만, CMOS 센서는 이것이 필요 없고, 사용하는 전압이 1종류만 있으면 된다. In contrast, in CMOS sensors, modulators that convert charge into electrical signals are attached to each and every pixel. As a result, only necessary data can be read out, and the decoding speed is faster than that of the CCD sensor. In addition, the CCD sensor requires electric power of various special voltages that are not used in general semiconductors to transmit electric charges, but the CMOS sensor does not need this and only one type of voltage is required.
따라서, 단일 전압으로 작동하는 CMOS 센서는 CCD 센서에 비해 소비전력을 낮출 수 있고, 또한, 다양한 전압을 제어하는 IC도 필요 없기 때문에 시스템 전체를 소형화할 수 있는 이점도 있다. Therefore, CMOS sensors operating at a single voltage can lower power consumption compared to CCD sensors, and also have the advantage of miniaturizing the entire system since no IC is required to control various voltages.
또한, 상기 CMOS 센서의 장점으로 특히 주목되는 점은 소형화와 관련해 「주변회로와의 원칩화」 가능성이다. 전술한 CCD 센서는 특수 고전압을 필요로 하기 때문에 촬영한 영상의 처리 기능을 맡고 있는 주변 칩과 같은 실리콘웨이퍼 상에 부착할 수 없지만, 반면 일반 반도체와 같은 수준의 전압만 사용하는 CMOS 센서는 주변의 신호처리회로와 함께 하나의 실리콘웨이퍼 상에 놓을 수 있다. 예를 들면, CMOS 센서로 촬영한 영상데이터를 디지털신호로 변환하는 회로, 데이터를 넣어두는 메모리, 데이터의 출력이나 기기 전체를 제어하는 초소형 연산처리장치 등을 모두 한 개의 칩으로 집약할 수 있다. 이를 통해 칩의 소형화와 코스트 다운을 동시에 달성할 수 있게 된다. 그러나, 실질적으로 CMOS 센서는 종래 제조단계의 저조한 수율 문제로 대부분의 제조업체가 다른 기능의 회로를 한 개의 칩에 집약하지 못하고 있는 실정이었지만, 최근 제조기술이 뒷받침되어 원칩화가 가능해졌다.In particular, the merit of the above-described CMOS sensor is that it is possible to "one-chip with peripheral circuits" in terms of miniaturization. The above-mentioned CCD sensor requires a special high voltage, so it cannot be attached on the same silicon wafer as the peripheral chip which is in charge of processing the captured image. On the other hand, a CMOS sensor that uses only the same level of voltage as a general semiconductor is It can be placed on a single silicon wafer together with the signal processing circuit. For example, a circuit for converting image data photographed by a CMOS sensor into a digital signal, a memory for storing data, and a micro arithmetic processing device for controlling the output of the data or the entire apparatus can be integrated into one chip. This enables chip miniaturization and cost down simultaneously. However, in practice, the CMOS sensor has not been able to aggregate the circuits of different functions on one chip due to the poor yield of the conventional manufacturing stage, but the recent manufacturing technology is supported to enable one chip.
결국, 본 발명의 영상처리는 광학 측정부(30)의 2차원 CMOS 센서(38)를 사용하기 때문에, 일반적인 CCD 센서와 같은 아날로그 신호가 아닌 디지털 신호를 입력 소스로 사용하기 때문에, 안정적이고 깨끗한 영상 신호를 얻을 수 있다.As a result, since the image processing of the present invention uses the two-dimensional CMOS sensor 38 of the optical measuring unit 30, since the digital signal is used as the input source rather than the analog signal like a general CCD sensor, a stable and clean image. You can get a signal.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 피측정 렌즈의 2차원 CMOS 카메라의 결상을 나타내는 도면으로서, 도 6a는 초기 상태, 도 6b는 볼록렌즈(51)를 삽입한 상태, 도 6c는 오목렌즈(52)를 삽입한 상태를 각각 나타내고 있다.6A to 6C are diagrams showing the imaging of a two-dimensional CMOS camera of a lens under measurement according to the present invention. FIG. 6A is an initial state, FIG. 6B is a state in which a convex lens 51 is inserted, and FIG. 6C is a concave lens. 52) is shown, respectively.
본 발명은 영상처리부(41)의 제어 부분을 게이트어레이(Gate-array)화함으로써, 즉, 영상처리 관련 전자부품을 모두 하나의 게이트어레이화함으로써 전체적인 시스템의 성능, 크기 및 원가 등을 대폭 줄일 수 있다.According to the present invention, the control part of the image processing unit 41 is gate-arrayed, that is, the performance, size, cost, etc. of the entire system can be drastically reduced by gate-arraying all electronic components related to image processing. have.
상기 광학 측정부(30)로부터 입력된 피측정 렌즈의 영상처리는 영상 입력 및 처리부의 게이트 어레이(41)를 거쳐 주기적 시간마다 측정된 영상을 캡쳐(Capture)하여, 영상처리 메모리부(42)에 저장하게 된다. 저장된 영상정보는 연산처리부(43)인 32비트 RISC 프로세서를 통하여 연산을 수행하게 되고, 연산 결과에 따른 렌즈의 각종 정보를 LCD 화면 표시부(1)에 표시하여, 사용자로 하여금 가장 최적의 렌즈 중심점에 맞추게 한다. 이때, 렌즈 중심점에 맞추게 되면 자동적으로 굴절력(S), 난시력(C), 난시축(A), 프리즘, 동공거리(PD) 등의 모든 렌즈의 정보가 화면 표시부 좌, 우에 표시되고, 그 정보의 출력을 원할 경우에는 간단한 키버튼을 누르면, 열전식 프린터부로 정보가 보내져 열전식 종이로 출력결과가 나오게 된다. Image processing of the lens under measurement input from the optical measuring unit 30 captures an image measured at periodic intervals through the gate array 41 of the image input and processing unit, and captures the measured image in the image processing memory unit 42. Will be saved. The stored image information is computed through the 32-bit RISC processor, which is the arithmetic processing unit 43, and various information of the lens according to the arithmetic result is displayed on the LCD screen display unit 1 to allow the user to select the most optimal lens center point. To match. At this time, when the lens is aligned to the center point of the lens, information of all lenses such as refractive power (S), astigmatism (C), astigmatism axis (A), prism, and pupillary distance (PD) is automatically displayed on the left and right sides of the screen display unit. If you want to print out, press a simple key button, the information is sent to the thermoelectric printer, the output is output to the thermoelectric paper.
도 7은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 디스플레이되는 주화면을 예시하는 도면으로서, 도면부호 71은 측정 데이터, 도면부호 72는 모델명, 도면부호 73은 프리즘 동심원, 도면부호 74는 측정 렌즈, 도면부호 75는 누름단추, 도면부호 76은 실린더 부호, 도면부호 77은 렌즈 사양, 도면부호 78은 측정 상태, 도면부호 79는 ABBE 지수, 도면부호 81은 누진 안내선, 도면부호 82는 S/R/L 전환, 도면부호 83은 배치 수준, 도면부호 84는 프리즘 위치, 도면부호 85는 메시지, 도면부호 86은 동경거리, 그리고 도면부호 87은 표시 단위를 각각 나타내고 있다.7 is a diagram illustrating a main screen displayed by an automatic lens meter according to the present invention, in which reference numeral 71 denotes measurement data, reference numeral 72 denotes a model name, reference numeral 73 denotes a prism concentric circle, reference numeral 74 denotes a measurement lens, and 75 is push button, 76 is cylinder designation, 77 is lens specification, 78 is measurement status, 79 is ABBE index, 81 is progressive guide, 82 is S / R / L conversion Reference numeral 83 denotes an arrangement level, 84 denotes a prism position, 85 denotes a message, 86 denotes a long distance, and 87 denotes a display unit.
도 8은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 프린트 출력 형식을 예시하는 도면으로서, 열전식 프린터로부터 출력되는 출력 형식에 안경의 형상을 포함하는 여러 데이터가 출력될 수 있는데, 구체적으로, 우측 동경거리(RPD)가 32.5, 좌측 동경거리(LPD)가 32, 동경거리는 64.5이며, 우측 렌즈에서 굴절력은 -3, 난시력은 -1.00, 난시각은 180, 그리고 좌측 렌즈에서 굴절력은 -3, 난시력은 -1.00, 난시각은 135를 나타내고 있음을 알 수 있다. FIG. 8 is a diagram illustrating a print output format of an automatic lens meter according to the present invention, and various data including the shape of glasses may be output in an output format output from a thermoelectric printer. RPD) is 32.5, left long distance (LPD) is 32, long distance is 64.5. Refractive power is -3 in right lens, astigmatism is -1.00, astigmatism is 180, and refractive power is -3 in left lens, astigmatism is It can be seen that the astigmatism represents 135.
한편, 도 9는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 동공거리 측정 처리부의 측정 장치 및 동공거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 가중 평균을 이용하여 중심점을 설정하는 것을 나타내는 도면이다.On the other hand, Figure 9 is a view for explaining the measuring device and pupil distance measuring method of the pupil distance measurement processing unit in the automatic lens meter according to the present invention, Figure 10 is a center point using a weighted average in the automatic lens meter according to the present invention It is a figure which shows setting.
상기 동공거리 측정 처리부 역시 게이트 어레이 내부에 2상 4체배 인코더를 내장시켜서 정확한 동공거리 측정이 가능하다. 동공거리 측정은 안경의 경우 2개의 렌즈로 구성되는데, 우선 한쪽 렌즈의 정보를 얻어낸 다음, 다시 다른쪽 렌즈의 정보를 얻기 위해서 이동할 때 본 발명에서 사용되는 포토 인터럽트와 인코더를 이용하게 되면 자동적으로 두개의 렌즈 중심점 사이의 거리가 얻어지게 된다. 상기 동공거리의 측정 원리는 좌, 우측에 좌우를 결정할 수 있는 우측 포토 인터럽트(R_PI: 91)와 좌측 포토 인터럽트(L_PI:92)와 포토인터럽트와 인코더 기능이 수행되는 수행하는 소자 1개(93)를 조합하여 구성하게 되는데, 이때 우측 포토 인터럽트(R_PI: 91)의 이동거리에 따른 소자(93)의 인코더 값을 받아 연산처리부(43)에서 상기 동공거리를 결정하게 된다. The pupil distance measurement processor may also accurately measure the pupil distance by embedding a two-phase four-multiplier encoder inside the gate array. Pupil distance measurement consists of two lenses in the case of glasses. First, when the information of one lens is obtained and then moved to obtain the information of the other lens, the photo interrupt and the encoder used in the present invention are automatically used. The distance between the lens center points of is obtained. The principle of measuring the pupil distance is one element 93 which performs a right photo interrupt (R_PI: 91), a left photo interrupt (L_PI: 92), a photo interrupt and an encoder function, which can determine left and right, and right and left. In this case, the pupil distance of the element 93 according to the moving distance of the right photo interrupt (R_PI) 91 is received and the arithmetic processing unit 43 determines the pupil distance.
도 9에 도시된 바와 같이, 중앙과 오른쪽 렌즈간의 거리(RPD)는 R_Distance라는 고정값에서 실제 이동된 거리를 뺀 값으로 표시하면, 중앙과 왼쪽 렌즈간의 거리(LPD)는 좌측에 놓인 포토인터럽트(L_PI:92)가 검출되는 시점부터의 이동거리로 구한다. 여기서, 좌측에 놓인 포토인터럽트(L_PI:92)가 검출되는 시점은 정중앙 위치에 놓인 시점과 동일하도록 기구적으로 설계된다. 이때 인코더 연산은 본 발명에서 구현한 게이트어레이에서 이루어지며, 그 결과 역시 LCD 표시부 및 열전식 프린터를 통해서 나타내게 된다. As shown in FIG. 9, when the distance (RPD) between the center and the right lens is expressed as a value obtained by subtracting the actual moved distance from the fixed value of R_Distance, the distance (LPD) between the center and the left lens is the photointerrupt (left) The moving distance from the point of time when L_PI: 92 is detected is obtained. Here, the time point at which the photo interrupt L_PI 92 placed on the left side is detected is mechanically designed to be the same as the time point placed on the center position. In this case, the encoder operation is performed in the gate array implemented in the present invention, and the result is also displayed through the LCD display unit and the thermoelectric printer.
상기 자외선 측정부는 피측정 렌즈의 자외선 투과율 정도를 검출하는 것으로서, 자외선 발생 광원을 피측정 렌즈를 통과하게 하여, 렌즈를 중심으로 자외선 발생 광원의 반대쪽에 자외선 수광소자를 배치하고 이를 이용하여 렌즈를 통과한 자외선을 검출하고 수광소자에서 받은 자외선의 양을 아날로그/디지털 변환기를 거쳐 그 값을 표시하는 구조로 이루어져 있다. 이때, 측정 광원은 370nm 파장대역을 갖는 자외선 발생 LED를 사용하였다. 또한 정확한 자외선 투과율 측정을 위하여 자외선대역 이외의 파장대역을 제거하는 필터를 자외선 발생 광원인 포토 다이오드 위에 부착시켜 외부 광선의 영향을 받지 않도록 설계하였다.The ultraviolet measuring unit detects the degree of ultraviolet transmittance of the lens under measurement, and passes the ultraviolet light source through the lens to be measured, and arranges the ultraviolet light receiving element on the opposite side of the ultraviolet light source around the lens and passes through the lens using the same. It consists of a structure that detects an ultraviolet ray and displays the value of the ultraviolet ray received from the light receiving element through an analog-to-digital converter. In this case, a UV light generating LED having a wavelength band of 370 nm was used as the measurement light source. In addition, a filter that removes a wavelength band other than the ultraviolet band is attached to the photodiode, a UV light source, for accurate UV transmittance measurement.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전처리 알고리즘을 설명한다.Hereinafter, the preprocessing algorithm of the automatic lens meter according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
도 11은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 셋업렌즈에 대한 변환예를 나타내는 도면이며, 도 12는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전처리 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.11 is a view showing a conversion example of the setup lens in the automatic lens meter according to the present invention, Figure 12 is an operation flowchart showing a pre-processing method of the automatic lens meter according to the present invention.
상기 전처리 알고리즘으로 중심 원을 제외한 4개의 원의 중심점(Center of Circle)을 잡는다. 이때 가장 중요한 기술이 얼마나 실시간으로 정확한 각 원들의 중심점을 잡는가가 자동 렌즈미터의 성능을 좌우하게 된다.The preprocessing algorithm captures the centers of four circles except the center circle. In this case, the performance of the automatic lens meter depends on how accurate the center of each circle is in real time.
본 발명에서는 먼저, 그레이 레벨의 일정 임계치 이상인 점을 가지는 영역을 윈도우 형태로 잡는다. 이때 중심점을 포함한 4점이 이 사각형 내에 존재하게 되면 이 사각형을 4사분면으로 나누고, 각 사분면에서 임계치 이상인 점들에 대해 가중 평균을 취한다. 이때 가중 평균을 이용한 중심점(Cxk, Cyk) 계산은 아래와 같은 식으로 표현할 수 있다.In the present invention, first, an area having a point equal to or greater than a predetermined threshold of gray level is taken in the form of a window. If four points, including the center point, exist within this rectangle, divide the rectangle into four quadrants and take a weighted average of the points above the threshold in each quadrant. At this time, the calculation of the center point (C xk, C yk ) using the weighted average can be expressed by the following equation.
이 되며, 여기서 k=1,2,3,4이고, G(i,j) = i,j점에서의 그레이 레벨, 그리고 Gthresh = 임계치(Threshold) 그레이 레벨(고정값)이다.Where k = 1,2,3,4, where G (i, j) = gray level at point i, j, and G thresh = threshold gray level (fixed value).
그리고 위 과정에서 구한 중심원을 제외한 4개원의 중심점을 이어, 이것이 정사각형이 되도록 변환(Transformation)작업을 수행하게된다. 변환작업은 우선 셋업용 렌즈(0, ±2.5D, ±5D, ±10D, ±15D, ±20D, ±25D)를 이용하여 각각의 디옵터별로, 중심점과의 평균길이를 구하고(LAVG = ∑Li/4), 실제 측정된 길이(L1 , L2, L3)에 대해 길이 보상비(Lk1, Lk2, Lk3, Lk4) 및 각도 보상비(Ak1, Ak2, Ak3, Ak4)를 구하게 된다. 길이보상비 및 각도보상비는 비휘발성 메모리에 저장된다.In addition, the center points of the four circles except for the center circle obtained in the above process are transformed so that this becomes a square. The conversion process first uses the setup lenses (0, ± 2.5D, ± 5D, ± 10D, ± 15D, ± 20D, ± 25D) to find the average length with respect to the center point for each diopter (L AVG = ∑L i / 4), length compensation ratios (Lk 1 , Lk 2 , Lk 3 , Lk 4 ) and angle compensation ratios (Ak 1 , Ak 2 , Ak 3 , Ak) for the actual measured lengths (L 1 , L 2 , L 3 ) 4 ). The length compensation ratio and the angle compensation ratio are stored in the nonvolatile memory.
도 12를 참조하면, 일정 임계치 이상인 점을 가지는 윈도우 영역을 잡는다(S10). 다음에, 가중평균을 이용하여, 4개원의 중심점을 잡는다(C1, C2, C3, C4)(S20).Referring to FIG. 12, a window area having a point that is equal to or greater than a predetermined threshold is caught (S10). Next, using the weighted average, four center points are obtained (C1, C2, C3, C4) (S20).
그리고, 중심점사이의 거리인 평균길이 LAVG = Li/4를 구하고(S30), 이후 평균길이(LAVG)를 이용하여, 네점이 정사각형이 되도록(L1=L2=L3=L4) 길이보상비(Lki) 및 각도보상비 (Aki)를 구한다(단,I= 1,2,3,4)(S40).Then, the average length L AVG = Li / 4, which is the distance between the center points, is obtained (S30), and then using the average length L AVG , the length compensation ratio (Lk) so that four points become square (L1 = L2 = L3 = L4). i ) and the angle compensation ratio Ak i (where, I = 1,2,3,4) (S40).
다음에, 셋업용 렌즈 디옵터 별(0, ±2.5D, ±5D, ±10D, ±15D, ±20D, ±25D)로 위의 S10 ~ S40 과정을 반복한다(S50).Next, the above steps S10 to S40 are repeated for each setup lens diopter (0, ± 2.5D, ± 5D, ± 10D, ± 15D, ± 20D, ± 25D) (S50).
상기 S50 단계를 거쳐 나온 각 디옵터별 평균길이(LAVG), 길이보상비(Lki) 및 각도보상비(Aki)를 비휘발성 메모리에 저장한다(단,I= 1,2,3,4 : 4점, k=0..12:12개의 표준렌즈와 0D )(S60).The average length L AVG , length compensation ratio Lk i , and angle compensation ratio Ak i for each diopter obtained through the step S50 are stored in a nonvolatile memory (where, I = 1,2,3,4: 4). Point, k = 0..12: 12 standard lenses and 0D) (S60).
다음에, 도 13a 내지 도 13e, 및 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 측정 방법을 설명한다.Next, referring to Figs. 13A to 13E and 14, a measuring method of an automatic lens meter according to the present invention will be described.
도 13a 내지 도 13e는 각각 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 피측정 렌즈의 4점이 변하는 형상을 나타내는 도면이다.13A to 13E are views showing shapes in which four points of a lens under measurement are changed in the automatic lens meter according to the present invention, respectively.
피측정 렌즈의 경우 굴절력(S)만 있는 렌즈, 굴절력(S)과 난시력(C)이 혼합된 렌즈 및 난시력만 있는 렌즈가 존재하고, 실제 4점이 형성되는 형태 또한 다른 양상을 띄며 나타난다. 이해를 돕기 위하여 도 13은 위의 세 가지 경우에 대한 4점이 변하는 형상에 대해서 설명하고자 한다.In the case of the lens to be measured, there is a lens having only refractive power (S), a lens having a mixture of refractive power (S) and astigmatism (C), and a lens having only astigmatism. For the sake of clarity, FIG. 13 will be described with respect to a shape in which four points change for the above three cases.
도 13a는 피측정 렌즈가 굴절력(S)만 있을 때 나오는 형상인데, 각각 수평축과 수직축을 따라 같은 양만큼 움직임을 알 수 있다. 도 13a는 피측정 렌즈가 난시력(C) 및 난시축(A)만 있는 경우이다. 여기서, 도 13b는 난시축(A)이 0도인 경우를 나타내는 도면이며, 도시된 바와 같이, P1과 P3만 수평축을 따라 움직이고, P2 및 P4는 움직이지 않는다. 도 13c는 난시축(A)이 90도인 경우를 나타내는 도면으로서, P2와 P4만 수직축을 따라 움직이고, P1 및 P3은 움직이지 않는다. 도 13d는 난시축(A)이 30도인 경우를 나타내는 도면으로서, P1과 P3은 30도 축을 따라 많이 움직이고, P2 및 P4는 적게 움직인다. 도 13e는 피측정 렌즈가 굴절력(S)과 난시력(C) 및 난시각( theta )을 모두 갖는 경우를 나타내는 도면이다.FIG. 13A illustrates a shape in which the lens under measurement has only the refractive power S, and it can be seen that the same movement is performed along the horizontal axis and the vertical axis, respectively. FIG. 13A is a case where the lens under measurement has only astigmatism C and astigmatism axis A. FIG. Here, FIG. 13B is a diagram illustrating a case where the astigmatism axis A is 0 degrees. As shown, only P1 and P3 move along the horizontal axis, and P2 and P4 do not move. FIG. 13C is a diagram illustrating a case where the astigmatism axis A is 90 degrees, in which only P2 and P4 move along the vertical axis, and P1 and P3 do not move. FIG. 13D shows a case where the astigmatism axis A is 30 degrees, in which P1 and P3 move a lot along the 30 degree axis, and P2 and P4 move little. FIG. 13E illustrates a case in which a lens under measurement has both refractive power S, astigmatism C, and astigmatism angle theta.
도 14는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 측정 방법을 나타내는 동작 흐름도로서, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 측정 방법은 중심원을 제외한 4개원의 중심점을 잡아 정사각형으로 변환하는 단계(S110); 상기 변환 결과에 따른 좌표계를 설정하는 단계(S120); 굴절력에 대한 2차 벡터 방정식으로부터 굴절력을 구하는 단계(S130); 상기 벡터 방정식으로부터 구한 굴절력으로부터 난시각을 구하는 단계(S140); 및 상기 벡터 방정식으로 구한 굴절력 및 난시각에 의해 난시력을 결정하는 단계(S150)로 이루어지며, 구체적인 동작은 다음과 같다.14 is an operation flowchart illustrating a measuring method of an automatic lens meter according to the present invention, and the measuring method of the automatic lens meter according to the present invention comprises: converting a square to four squares excluding a center circle (S110); Setting a coordinate system according to the conversion result (S120); Obtaining refractive power from a second vector equation for refractive power (S130); Obtaining an astigmatism angle from the refractive power obtained from the vector equation (S140); And determining astigmatism by the refractive power and the astigmatism angle obtained by the vector equation (S150). Specific operations are as follows.
도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 측정 방법은 상기 피측정 렌즈의 특성을 고려하여 4개의 점에 대해 정사각형으로 변환과정을 맞추고 나면(S110), 도 13e와 같이 4개의 원 P1-P3과 P2-P4를 연결하는 좌표계를 설정할 수 있다(S120). 또한 도 13a 내지 도 13d를 통해 굴절력의 효과는 원점을 중심으로 방사형으로 받고, 난시력(C)의 효과는 실린더 축방향(타원의 장축방향)으로 받는 것을 알 수 있다. 따라서 아래와 같은 스텝을 거치면, 피측정 렌즈에 대하여 3개의 미지수 즉, 굴절력(Spherical Power: S), 난시력(Cylindrical Power : C) 난시축(Cylindrical Axis : A)을 구할 수 있는 벡터 방정식을 통해 원하는 굴절력(S), 난시력(C) 및 난시축(A)을 구할 수 있다.Referring to FIG. 14, in the measuring method of the automatic lens meter according to the present invention, after the conversion process is set to square for four points in consideration of the characteristics of the lens under measurement (S110), four circles P1 as shown in FIG. 13E. The coordinate system connecting P3 and P2-P4 may be set (S120). 13A to 13D, it can be seen that the effect of the refractive power is received radially about the origin, and the effect of the astigmatism C is received in the cylinder axial direction (the long axis direction of the ellipse). Therefore, if you go through the following steps, three unknowns, Spherical Power (S) and Cylindrical Power (C), can be obtained through the vector equation. Refractive power S, astigmatism C and astigmatism axis A can be obtained.
여기서, 다음과 같이 그 용어들을 정의한다.Here, the terms are defined as follows.
는 측정하기 전 좌표, 는 측정 후 좌표, 는 굴절력 벡터, 는 난시력 벡터, S 는 굴절력 (스칼라), C 는 난시력 (스칼라), 는 난시력의 각도, 는 x 축 방향 단위 벡터, 그리고 는 y 축 방향 단위 벡터이다. Is the coordinate before the measurement, Coordinates after the measurement, Power index vector, Is astigmatism vector, S is refractive power (scalar), C is astigmatism (scalar), Is the angle of astigmatism, Is the x-axis unit vector, and Is the y-axis unit vector.
단계 1) 피측정 렌즈가 난시 효과(난시력(C) 및 난시축(A) 포함)만 있을 때 점 가 받은 난시 효과의 스칼라 양을 각 라 하면 다음 식을 만족한다.Step 1) When the lens under measurement has only astigmatism effects (including astigmatism (C) and astigmatism axis (A)) Each scalar amount of astigmatism effect Then, the following equation is satisfied.
난시력에 의한 방향은 난시축의 방향 즉 와 일치한다. 따라서, 난시력의 방향은 다음과 같은 단위 벡터로 표시할 수 있다.The direction by astigmatism is the direction of the astigmatism axis, Matches Therefore, the direction of astigmatism can be expressed by the following unit vector.
단계 2) 각 점이 이동한 후의 좌표는 난시 효과와 굴절력 효과의 합으로 나타난다.Step 2) The coordinates after each point move are represented by the sum of the astigmatism effect and the refractive power effect.
점 는 원점에서 같은 거리만큼 떨어져 있으므로 받는 굴절력 효과의 스칼라 양은 같다. 이를 라 하자. 점 은 X축 위에 있으므로 는 컴포넌트만 있고, 반대로 는 Y축 위에 있으므로 는 컴포넌트만 있다. 따라서 다음 식이 성립한다.point Since is the same distance from the origin, the scalar amount of the refractive effect is the same. This Let's do it. point Is on the X axis Is Only components, and vice versa Is on the Y axis Is There is only a component. Therefore, the following equation holds.
수학식 3, 4, 8, 9에서 컴포넌트 별로 정리하면 에 대한 4개의 방정식이 만들어진다. 그러나, 미지수 와 계산 속도 상의 이유 때문에 일반적인 소거 방식인 가우시안-조던(GAUSSIAN-JORDAN) 방식을 사용할 수 없기 때문에, 단계 3)과 같은 방법을 사용한다.In equations 3, 4, 8, 9 If you organize by component Four equations are created for. However, the unknown Since the Gaussian-JORDAN method, which is a general erase method, cannot be used due to the calculation speed and the reason for the calculation speed, the same method as in Step 3) is used.
단계 3) 난시축(A)이 형성되는 방향과 관계없이 난시력(C)에 의한 굴절각은 항상 동일하므로, 이 X축과 이루는 각을 , 이 X축과 이루는 각을 로 놓으면,Step 3) Refraction angle due to astigmatism force C is always the same regardless of the direction in which the astigmatism axis A is formed, The angle with this X axis , The angle with this X axis Put it on,
이 된다. 그리고, 수학식 3, 4에서Becomes And, in equations 3 and 4
로 놓고, x, y 컴포넌트로 전환하여 다시 정리하면, , Switch to the x, y component and rearrange it,
이 된다. 다음에 수학식 11에서 Becomes Then in Equation 11
수학식 15는 에 대한 2차 방정식이다. 이 방정식의 해가 , 가 된다(S130).Equation 15 is Is a quadratic equation for. The solution of this equation , It becomes (S130).
단계 4) 다음 수학식 16 및 17에서 각각 , 가 구해지므로, 두 쌍의 , 값을 얻을 수 있다(S140). 이때 각 , 가 난시축(A)이 된다.Step 4) In the following Equations 16 and 17, respectively , Is obtained, so two pairs , A value can be obtained (S140). Where , Becomes the astigmatism axis A.
단계 5) 다음에, 전술한 바와 같이 와 를 알면, 수학식 8 및 13에서 , 수학식 9와 14에서 를 계산할 수 있다. 따라서, 에 대한 , 가 있고 에 대한 , 가 있으므로 , 는 해를 각각 4개씩 얻는데 그 중에서 적당한 해를 고르면 된다(S150).Step 5) Next, as described above Wow In Equation 8 and 13 , In equations 9 and 14 Can be calculated. therefore, For , There is For , There is , Get 4 solutions each, and choose the appropriate solution among them (S150).
결국, 상기 피측정 렌즈의 특성인 굴절력, 난시력 및 난시축을 구할 수 있다.As a result, refractive power, astigmatism, and astigmatism axis, which are characteristics of the lens under measurement, can be obtained.
이상에서, 본 발명의 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법을 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 이러한 실시예는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변형 및 변경될 수 있으며, 그러한 변형 및 변경도 본 발명의 범위에 포함되는 점은 자명하다.In the above, the automatic lens meter of the present invention and the measuring method thereof have been described through preferred embodiments, but such embodiments may be modified and changed without departing from the scope of the present invention, and such modifications and changes are also within the scope of the present invention. The points involved are self-evident.
본 발명에 따르면, 누구나 쉽게 안경렌즈의 기본적인 측정 데이터 즉, 굴절력, 난시력, 난시축뿐만 아니라 프리즘 및 누진력을 누구나 쉽게 객관적으로 데이터를 측정할 수 있으며, 부가 기능으로 안경의 동공간 거리 및 자외선 투과율까지 측정할 수 있다. According to the present invention, anyone can easily measure the basic measurement data of the spectacle lens, that is, refractive power, astigmatism, astigmatism axis as well as prism and progressive force, and can easily objectively measure data. The transmittance can be measured.
또한, 본 발명에 따르면, 자동 렌즈미터의 광학적 구성을 가변 구조로 형성함으로써, 광학적 구성이 고정적 위치에 있지 않아도, 또는 빛을 일정량 이상으로 높이기 위하여 고가형 렌즈를 쓰지 않고도 정확한 측정이 가능하다. 또한, 본 발명에 따르면 자동 렌즈미터가 전처리 알고리즘 및 측정 알고리즘을 이용함으로써, 종래 자동 렌즈미터의 하드웨어 구성을 저가격 및 고신뢰도의 부품으로 대체할 수 있다.In addition, according to the present invention, by forming the optical configuration of the automatic lens meter in a variable structure, accurate measurement is possible even if the optical configuration is not in a fixed position, or without using an expensive lens in order to increase the light by a certain amount or more. In addition, according to the present invention, by using the preprocessing algorithm and the measurement algorithm, the automatic lens meter can replace the hardware configuration of the conventional automatic lens meter with low cost and high reliability parts.
도 1은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 외형도이다.1 is an external view of an automatic lens meter according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an automatic lens meter according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 광학 측정부 구성도이다.3 is a block diagram of an optical measuring unit of an automatic lens meter according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전자 제어부 구성도이다.4 is a block diagram of the electronic control unit of the automatic lens meter according to the present invention.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 피측정 렌즈의 특성을 측정하는 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5a는 피측정 렌즈가 없는 상태를 나타내며, 도 5b는 피측정 렌즈로서 볼록렌즈를 삽입한 상태를 나타내고, 도 5c는 피측정 렌즈로서 오목렌즈를 삽입한 상태를 나타내고 있다.5A to 5C are diagrams for explaining a principle of measuring characteristics of a lens under measurement in the automatic lens meter according to the present invention. FIG. 5A shows a state without a lens under measurement, and FIG. 5B is a convex lens as a lens under measurement. The state which inserted the lens is shown, and FIG. 5C has shown the state which inserted the concave lens as a lens to be measured.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 피측정 렌즈의 2차원 CMOS 카메라의 결상을 나타내는 도면으로서, 도 6a는 초기 상태, 도 6b는 볼록렌즈를 삽입한 상태, 도 6c는 오목렌즈를 삽입한 상태를 각각 나타내고 있다.6A to 6C are diagrams illustrating an image of a two-dimensional CMOS camera of a lens under measurement according to the present invention, in which FIG. 6A is an initial state, FIG. 6B is a state in which a convex lens is inserted, and FIG. 6C is a state in which a concave lens is inserted. Are respectively shown.
도 7은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 디스플레이 되는 주화면을 예시하는 도면이다.7 is a diagram illustrating a main screen displayed in the automatic lens meter according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 프린트 출력 형식을 예시하는 도면이다.8 is a diagram illustrating a print output format of an automatic lens meter according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 동공거리 측정 처리부의 측정 장치 및 동공거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a measuring device and a pupil distance measuring method of the pupil distance measurement processing unit in the automatic lens meter according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 가중 평균을 이용하여 중심점을 설정하는 것을 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating setting a center point using a weighted average in the automatic lens meter according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 셋업렌즈에 대한 변환예를 나타내는 도면이다.11 is a diagram showing a conversion example for a setup lens in the automatic lens meter according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 전처리 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.12 is an operation flowchart showing a preprocessing method of an automatic lens meter according to the present invention according to the present invention.
도 13a 내지 도 13e는 각각 본 발명에 따른 자동 렌즈미터에서 피측정 렌즈의 4점이 변하는 형상을 나타내는 도면이다.13A to 13E are views showing shapes in which four points of a lens under measurement are changed in the automatic lens meter according to the present invention, respectively.
도 14는 본 발명에 따른 자동 렌즈미터의 측정 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.14 is an operation flowchart showing a measuring method of an automatic lens meter according to the present invention.
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