KR100741360B1

KR100741360B1 - 렌즈미터

Info

Publication number: KR100741360B1
Application number: KR1020050080130A
Authority: KR
Inventors: 쿠니 마사키
Original assignee: 가부시키가이샤 토프콘 야마가타; 가부시키가이샤 토프콘
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-07-23
Also published as: KR20060050834A; CN100442039C; CN1743826A; JP2006071325A

Abstract

본 발명은 녹색 LED에 동작 전압의 편차가 있더라도, 간단한 구성으로 녹색 LED 내를 흐르는 전류의 전류값이 크게 달라지지 않는 렌즈미터를 제공하기 위한 것이다.

피검 렌즈(L)에 측정 광속을 조사하는 녹색 LED(13)와, 상기 녹색 LED(13)에 전원을 공급하는 전원 공급 회로(SC)와, 상기 피검 렌즈(L)를 투과한 측정 광속을 수광하는 수광 소자(CCD(11))와, 상기 수광 소자(CCD(11))의 출력에 기초하여 상기 피검 렌즈(L)의 굴절 특성을 연산하는 연산 제어 회로(24)를 갖는다. 또한, 상기 전원은 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압보다 크게 설정된 제 1 전압값을 갖는다. 또한, 상기 전원 공급 회로는 상기 제 1 전압값을 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압인 제 2 전압값으로 설정하기 위한 저항(R)을 갖는다.

렌즈미터, 수광소자, 피검 렌즈, CCD, LED

Description

렌즈미터{Lensmeter}

도 1은 본 발명에 따른 렌즈미터의 일예를 나타내는 개략사시도.

도 2는 도 1의 렌즈미터의 광학계를 나타내는 설명도.

도 3은 도 2의 녹색 LED의 제어회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : CCD(수광 소자)

13 : 녹색 LED

21 : 전원 회로(전원)

24 : 연산 제어 회로

L : 피검 렌즈

R : 저항(전원 공급 회로의 일부)

SC : 전원 공급 회로

본 발명은 녹색의 LED를 측정 광속에 이용한 렌즈미터에 관한 것이다.

종래의 렌즈미터로는 측정 광속을 피검 렌즈에 대하여 투영하는 광원으로서 녹색 LED를 이용한 오토 렌즈미터가 알려져 있다(예를 들면 일본 특허공개 평11-326125호 공보 참조).

이 녹색 LED로는, 예를 들면 4V의 동작 전압으로 동작하도록 설계되어 있는 것도 있다. 이 경우, 5V의 전원으로부터의 전압을 저항을 통하여 4V로 강하시키고, 이 강하시킨 4V의 전압을 녹색 LED에 인가하여 녹색 LED를 발광시키도록 하고 있다.

그런데, 녹색 LED의 동작 전압은 실제로는 제품 편차에 의해 예를 들면 약 3.5~4V 범위의 값으로 되어 있다. 이 때문에, 동작 전압이 4V로 설계된 회로에 제품 편차에 따른 실제의 동작 전압이 3.5V~4V의 녹색 LED를 배선 접속한 경우, 동작 전압 3.5V와 4V에서는 녹색 LED의 내부를 흐르는 전류의 전류값에 큰 차가 발생하는 것이었다.

그러나, 녹색 LED에서는 내부를 흐르는 전류의 전류값이 변화하면 발광하는 광의 파장이 변화하기 때문에, 녹색 LED 내를 흐르는 전류의 전류값이 동작 전압의 편차에 의해 크게 달라지는 것은 바람직한 것이 아니었다.

그런 점에서, 본 발명은 녹색 LED에 동작 전압의 편차가 있더라도 간단한 구성으로 녹색 LED 내를 흐르는 전류의 전류값이 크게 달라지지 않는 렌즈미터를 제 공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피검 렌즈에 측정 광속을 조사하는 녹색 LED와, 상기 녹색 LED에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와, 상기 피검 렌즈를 투과한 측정 광속을 수광하는 수광 소자와, 상기 수광 소자의 출력에 기초하여 상기 피검 렌즈의 굴절 특성을 연산하는 연산 제어 회로를 가지며, 상기 전원은 상기 녹색 LED의 동작 전압보다 크게 설정된 제 1 전압값을 갖는 동시에, 상기 전원 공급 회로는 상기 제 1 전압값을 상기 녹색 LED의 동작 전압인 제 2 전압값으로 설정하기 위한 저항을 갖는 렌즈미터로 한 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 있어서, 1은 렌즈미터의 본체 케이스, 2와 본체 케이스(1)의 정면 상부에 설치된 표시장치(표시 수단)로서의 액정 표시기, 3은 본체 케이스(1)의 정면의 상하 방향의 중간부에 돌출 형성된 상케이스체부, 4는 본체 케이스(1)의 정면의 하부에 돌출 형성된 하케이스체부, 5는 하케이스체부(3) 상에 설치된 원추 통형상이며 정수리부가 재단된 렌즈 받침이다. 이 렌즈 받침(5) 상에는 안경(M)의 피검 렌즈(L)가 재치된다.

또한, 상케이스체부(3) 내에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 측정 광속을 렌즈 받침(5) 상의 피검 렌즈(L)에 투영하는 투영 광학계(10)가 설치되어 있다. 또한, 하케이스체부(4) 내에는 에어리어 센서인 이차원의 CCD(수광 소자)(11)와, 피검 렌즈를 투과하는 측정 광속을 CCD(11)로 안내하는 수광 광학계(12)가 설치되어 있다. 또한, 투영 광학계(10)와 수광 광학계(12)는 피검 렌즈의 굴절 특성을 측정하는 측정 광학계(S)를 구성하고 있다.

이 투영 광학계(10)는, 광원인 녹색 LED(13), 핀 홀(14a)이 설치된 핀 홀판(14) 및 시준기 렌즈(15)를 이 순서대로 갖는다. 또한, 수광 광학계(12)는 하트맨 플레이트 등의 패턴판(16), 스크린(17) 및 결상 렌즈(18)를 갖는다. 녹색 LED라 함은 일반적으로 500~570nm 파장의 광을 발하는 LED로 해석되는데, 본 렌즈미터에 이용하는 경우, 520nm 이상(520nm을 포함한다) 570nm 이하(570nm을 포함한다) 파장의 광을 발하는 LED가 바람직하다. 본 실시예에서는 540nm 파장의 광을 발하는 LED를 이용하고 있다.

또한, 도 2의 CCD(11)는 도 3에 나타낸 CCD 구동 회로(19)에 의해 구동 제어되도록 되어 있다. 또한, CCD 구동 회로(19)에는 배선(20)을 통하여 전원 회로(21)로부터 18V의 전압이 공급되도록 되어 있다.

또한, 전원 회로(전원)(21)로부터 녹색 LED(13)에는 전원 공급 회로(SC)를 갖는다. 이 전원 공급 회로(SC)는 배선(20)에 일단이 접속된 배선(20a)과, 배선(20a)에 일단이 접속된 저항(R)과, 이 저항(R)의 타단에 일단이 접속된 배선(22)을 갖는다. 그리고, 이 배선(22)의 타단에는 녹색 LED(13)의 애노드측이 접속되어 있다. 이 녹색 LED(13)의 캐소드측은 어스되어 있다. 또한, 저항(R)은 저항값이 698Ω으로 설정되어 있다.

이 녹색 LED(13)는 스위칭 소자(23)에 의해 ON/OFF 되도록 되어 있다. 또한, 스위칭 소자(23)는 콜렉터(C)가 배선(22)에 접속되며, 에미터(E)가 어스되고, 베이스(B)가 연산 제어 회로(24)에 접속되어 있다. 이 연산 제어 회로(24)는 CCD 구동 회로(19)를 제어하도록 되어 있다.

다음으로, 이러한 구성의 렌즈미터의 작용을 설명한다.

이러한 구성에 있어서는, 연산 제어 회로(24)가 스위칭 소자(23)의 베이스에 동작 전압을 인가하면, 스위칭 소자(23)가 ON되고 녹색 LED(13)가 OFF된다.

또한, 연산 제어 회로(24)가 스위칭 소자(23)의 베이스로의 동작 전압의 인가를 OFF하면, 스위칭 소자(23)가 OFF되고, 녹색 LED(13)가 ON되어, 녹색 LED(13)로부터 녹색의 측정 광속이 출사된다. 이 측정 광속은 도 1의 핀 홀판(14)의 핀 홀(14a)을 통하여 시준기 렌즈(15)로 안내되고, 이 시준기 렌즈(15)에 의해 평행 광속이 되어 피검 렌즈(L)에 투영된다.

한편, 피검 렌즈(L)를 투과한 측정 광속은 패턴판(16)의 패턴을 스크린(17)에 투영한다. 이 스크린(17)에 투영된 패턴은 결상 렌즈(18)에 의해 CCD(11)에 결상된다. 이 CCD(11)에 결상된 패턴상은 CCD 구동 회로(19)에 의해 패턴상 신호로서 끄집어 내어지고, 이 패턴상 신호는 연산 제어 회로(24)에 입력된다. 이 연산 제어 회로(24)는 입력되는 패턴상 신호로부터 피검 렌즈(L)의 굴절 특성을 구하고, 이렇게 구한 굴절 특성을 액정 표시기(2)에 표시시킨다.

그런데, 상술한 녹색 LED(13)의 동작 전압은 개체차에 의해 3.5~4V의 범위로 편차가 있다. 이러한 녹색 LED(13)를 예를 들어 5V의 전원으로 발광시켰을 때, 녹 색 LED(13)의 동작 전압의 편차가 3.5~4.0의 범위에서는, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 전류값에 약 ±10mA의 변동이 생기고, 녹색 LED(13)로부터 출사하는 광의 파장이 약 ±6nm 정도 변동한다. 또한, 녹색 LED(13)로부터 출사하는 광의 광량은 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류가 20mA일 때에 100%로 하면, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 전류값에 약 ±10mA의 변동이 생긴 경우, 60~140% 정도 변동한다.

여기에서, 상술한 바와 같이 녹색 LED(13)의 전원으로서 CCD 구동 회로(19)의 18V의 전원 회로(21)를 이용한 경우, 녹색 LED(13)의 동작 전압의 편차가 3.5~4.0의 범위에서는, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 전류값에 약 ±0.1mA의 변동 밖에 생기지 않아, 녹색 LED(13)로부터 출사하는 광의 파장 및 광량이 거의 변동하지 않았다.

이와 같이 녹색 LED(13)의 동작 전압 3.5~4V의 수 배(구체적으로는 약 4.5~5.1배)인 18V의 전압의 전원을 녹색 LED(13)의 전원으로 이용함과 동시에, 이 18V의 전원의 전압을 저항(R)에 의해 녹색 LED(13)의 동작 전압 3.5~4V에 대응하는 전압으로 강하시켜 녹색 LED(13)에 인가하도록 한 경우에는, 녹색 LED(13)의 동작 전압 3.5~4V에 가까운 전압 5V의 전원을 이용한 경우에 비교하여, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 변동을 ±10mA에서 ±0.1mA까지 1/100 정도 감소시킬 수 있었다. 이 결과, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 변동이 거의 생기지 않았다.

또한, 이상 설명한 실시예에서는 녹색 LED(13)의 동작 전압으로서 4V의 것을 이용하고, 이 녹색 LED(13)의 전원으로서 18V의 전원을 이용하였으나, 반드시 이들 수치에 한정되는 것은 아니다. 중요한 것은, 녹색 LED(13)의 동작 전압의 편차가 있더라도, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 변동이 거의 생기지 않게 되는 전원 전압을 설정할 수 있으면 상술한 수치에 한정되는 것이 아니다. 다시 말하면, 녹색 LED(13)의 동작 전압의 편차가 있더라도, 녹색 LED(13)로부터 발광되는 광의 파장의 변동을 거의 발생시키지 않는 전원 전압을 설정할 수 있다면, 녹색 LED(13)의 전원의 전압은 상술한 수치에 한정되는 것이 아니다. 이와 같이, 녹색 LED의 전원으로는 녹색 LED의 동작 전압의 수 배의 전압을 갖는 것을 이용하면 되는데, 본 발명에서는 4배 이상(4를 포함한다) 6배 이하(6을 포함한다)의 범위 내의 전압을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 렌즈미터는 피검 렌즈(L)에 측정 광속을 조사하는 녹색 LED(13)와, 상기 녹색 LED(13)에 전원(전원 회로(21))을 공급하는 전원 공급 회로(SC)와, 상기 피검 렌즈(L)를 투과한 측정 광속을 수광하는 수광 소자(CCD(11))와, 상기 수광 소자(CCD(11))의 출력에 기초하여 상기 피검 렌즈(L)의 굴절 특성을 연산하는 연산 제어 회로(24)를 갖는다. 또한, 상기 전원(전원 회로(21))은 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압보다 크게 설정된 제 1 전압값을 갖는다. 또한, 전원 공급 회로(SC)는 상기 제 1 전압값을 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압인 제 2 전압값으로 설정하기 위한 저항(R)을 갖는다.

이 구성에 따르면, 녹색 LED(13)에 동작 전압의 편차가 있더라도, 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 전류값이 크게 변화되는 것을 방지하여, 녹색 LED(13)로부터 출사하는 광의 파장 및 광량이 거의 변동하지 않도록 할 수 있다.

또한, 녹색 LED(13)에 전원을 공급하는 회로에 전력의 편차가 있어도, 마찬 가지로 녹색 LED(13)로부터 출사되는 광의 파장의 편차를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 렌즈미터에 있어서, 상기 전원 공급 회로(SC)를 통하여 상기 녹색 LED(13)에 공급되는 전원은 상기 수광 소자(CCD(11))에 이용되는 수광 소자용 전원(전원 회로(21))으로 되어 있다.

이 구성에 따르면, 녹색 LED(13)의 전원으로서 상기 수광 소자(CCD(11))의 수광 소자용 전원(전원 회로(21))을 이용하고 있기 때문에, 녹색 LED(13) 전용의 전원을 별도로 설치할 필요가 없다.

또한, 이 발명의 실시예의 렌즈미터에 있어서, 상기 전원(전원 회로(21))은 상기 제 1 전압값이 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압의 수배로 설정되어 있다.

이와 같이 상기 전원(전원 회로(21))을 상기 제 1 전압값을 상기 녹색 LED(13)의 동작 전압의 수 배로 설정함으로써, 간단한 구성으로 녹색 LED(13) 내를 흐르는 전류의 전류값이 크게 변화하는 것을 방지할 수 있다.

이 구성에 따르면, 녹색 LED에 동작 전압의 편차가 있더라도, 간단한 구성으로 녹색 LED 내를 흐르는 전류의 전류값이 크게 변화하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

피검 렌즈에 측정 광속을 조사하는 녹색 LED와,

상기 녹색 LED에 전원을 공급하는 전원 공급 회로와,

상기 피검 렌즈를 투과한 측정 광속을 수광하는 수광 소자와,

상기 수광 소자의 출력에 기초하여 상기 피검 렌즈의 굴절 특성을 연산하는 연산 제어 회로를 가지며,

상기 전원은 상기 녹색 LED의 동작 전압보다 크게 설정된 제 1 전압값을 갖는 동시에, 상기 전원 공급 회로는 상기 제 1 전압값을 상기 녹색 LED의 동작 전압인 제 2 전압값으로 설정하기 위한 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈미터.
청구항 1에 있어서,

상기 전원 공급 회로를 통하여 상기 녹색 LED에 공급되는 전원은 상기 수광 소자에 이용되는 수광 소자용 전원인 것을 특징으로 하는 렌즈미터.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 전원은 상기 제 1 전압값이 상기 녹색 LED의 동작 전압의 4배 이상(4를 포함한다) 6배 이하(6을 포함한다)로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈미터.