KR101082497B1 - 렌즈 형상 측정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제작된 렌즈의 표면형상 확인과 불량 여부 등을 정밀하게 검사할 수 있고, 그 규모와 점유하는 공간을 최소화해서 렌즈, 특히 대구경 렌즈의 효율적인 형상 검사를 가능케 하는 렌즈 형상 측정기에 관한 것으로, 베이스(210); 회동축(223)을 중심으로 회동가능하게 고정되고, 베이스(210)에 입설되는 칼럼(220); 일단이 칼럼(220)과 회전가능하게 고정되는 크로스빔(230); 크로스빔(230)과 나란히 배치되어 회전가능하게 고정되는 스크류 바아(271)와, 스크류 바아(271)의 회전을 위해 구동력을 제공하는 구동모터(272)와, 스크류 바아(271)와 맞물려 스크류 바아(271)의 회전을 따라 이동하는 너트(273)와, 너트(273)가 회전하지 않도록 맞물려 지지하고 스크류 바아(271)와 나란히 형성되는 가이드(274)로 된 센서이동수단(270); 렌즈의 안착 고정이 가능하고, 승하강 가능하게 베이스(210)에 배치되는 선반(250); 너트(273)에 고정되고, 선반(250)에 고정된 렌즈의 표면 굴곡을 감지하는 센서(240); 칼럼(220)의 회동을 위해 구동력을 제공하는 회동수단(261); 크로스빔(230)의 회전을 위해 구동력을 제공하는 회전수단(262); 및 센서(240), 회동수단(261), 회전수단(262) 및 센서이동수단(270)의 동작을 제어하는 컨트롤러(280)를 포함하는 것이다.

Description

렌즈 형상 측정기{Measuring instrument for Lens shape}
본 발명은 제작된 렌즈의 표면형상 확인과 불량 여부 등을 정밀하게 검사할 수 있고, 그 규모와 점유하는 공간을 최소화해서 렌즈, 특히 대구경 렌즈의 효율적인 형상 검사를 가능케 하는 렌즈 형상 측정기에 관한 것이다.
렌즈는 현미경, 망원경 등과 같은 다양한 종류의 광학기구에 장착되어서, 관측 대상을 실제크기보다 시각적으로 확대 또는 축소할 수 있는 기구이다.
이는 광의 굴절현상을 응용한 것으로, 표면에 드러나는 곡률을 조정하면 직선으로 관통하는 광선의 굴절위치에 변화를 줄 수 있고, 이러한 굴절위치의 변화는 동일한 재질에서도 다른 배율의 가시효과를 발할 수 있다. 따라서, 렌즈는 볼록 또는 오목한 형상으로 제작되고, 그 곡률을 조정하여 동일한 재질에서도 다양한 배율이 나타나도록 한다.
한편, 렌즈의 곡률은 위치에 관계없이 일정하게 유지되어야 한다. 하지만, 절삭가공방식으로 제작되는 렌즈 제작 공정의 특성상 렌즈의 표면 전체에 걸쳐 일정한 곡률을 갖도록 가공하는 것은 현실적으로 불가능한 일이다. 따라서, 렌즈가 제작되면 제작된 렌즈의 표면 곡률을 측정하고, 이렇게 측정된 곡률과 해당 렌즈가 갖는 곡률에 대한 기준치(오차범위)를 서로 대조해서, 제작된 렌즈의 불량 여부를 확인하는 절차를 수행하고 있다.
렌즈의 표면 곡률에 대한 불량 여부를 확인하는 방법은 도 1(종래 렌즈 형상 측정기를 이용해 렌즈의 표면 곡률을 측정하는 모습을 도시한 도면)에 도시한 바와 같이, 렌즈(10) 표면에 렌즈 형상 측정기(100; SPHERO METER)를 안착시킨다.
여기서, 종래 렌즈 형상 측정기(100)는, 일정한 반경(R)을 갖는 렌즈(10) 표면에 안착되는 원형 디스크(110)와, 디스크(110)의 중심에 돌출 배치되며 말단이 렌즈(10) 표면에 맞닿는 중심대(120)와, 렌즈(10)의 곡률을 출력하는 출력수단(130)으로 구성된다.
상기 디스크(110)는 원형을 이루므로 그 둘레가 오목 렌즈(10)의 표면에 긴밀히 맞물린다. 이때, 디스크(110)의 반경(a)은 고정 값이다.
상기 중심대(120)는 디스크(110)의 중심에 직각으로 배치되고, 말단은 렌즈(10)의 표면에 맞닿는데, 길이방향을 따라 이동하는 감지대(121)를 더 포함하면서 렌즈(10)와 맞물린 디스크(110)로부터, 중심대(120)와 렌즈(10)가 맞닿는 지점 간의 거리(b)를 확인할 수 있다. 이때, 거리(b)는 렌즈(10)의 표면 굴곡에 따라 변하는 변동 값이다.
출력수단(130)은 고정 값인 반경(a)과 변동 값인 거리(b)의 비율을 연산해서 당해 렌즈(10) 표면의 곡률 값을 출력하는 것이다. 참고로, 출력수단(130)은 도시한 바와 같이 아날로그 타입일 수도 있고, 디지털 타입일 수도 있다.
이상 설명한 종래 렌즈 형상 측정기(100)는 렌즈(10)의 가공상태와 곡률 등 을 확인하기 위해 널리 이용되는 것으로, 당업계에선 지금도 주로 이용되고 있다.
그런데, 종래 렌즈 형상 측정기(100)는 중심대(120)의 말단이 렌즈(10)의 일지점과 맞닿으면서 거리(b)를 확인하는 것이므로, 렌즈(10)의 형상 측정이 당해 일지점에 제한된다는 문제가 있었다. 즉, 종래 렌즈 형상 측정기(100)를 이용해 렌즈(10) 전체에 대한 형상을 측정 및 검사하기 위해서는, 렌즈(10) 표면의 전체를 일일이 상술한 과정으로 측정해야 한다는 것이다.
물론, 이러한 측정 방식은 렌즈형상의 측정 및 검사 작업을 번거롭게 하고, 그 결과에 대한 정밀도 또한 신뢰할 수 없게 하며, 대구경 렌즈의 경우에는 광대한 렌즈 표면으로 인해 렌즈형상의 측정 및 검사 작업 자체를 불가능하게 했다. 따라서, 렌즈형상의 측정 및 검사 작업의 효율을 높이고 보다 신뢰할 수 있는 측정 결과를 얻을 수 있도록 하는 장치 또는 방법 등이 당업계에선 절실히 요구되고 있었다.
또한, 렌즈 형상 측정기를 이용해 다양한 곡률과 크기를 갖는 렌즈에 대한 형상 측정 및 검사 작업 시, 렌즈 형상 측정기의 구동 효율을 개선하고 보다 경제적인 운영과 관리를 가능케 하는 장치 또는 방법 등이 요구되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 렌즈의 표면 곡률 및 형상 검사 작업을 용이하면서도 그 결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있으며, 경제적인 운영 및 관리를 가능케 하는 렌즈 형상 측정기의 제공을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
베이스;
회동축을 중심으로 회동가능하게 고정되고, 베이스에 입설되는 칼럼;
일단이 칼럼과 회전가능하게 고정되는 크로스빔;
크로스빔과 나란히 배치되어 회전가능하게 고정되는 스크류 바아와, 스크류 바아의 회전을 위해 구동력을 제공하는 구동모터와, 스크류 바아와 맞물려 스크류 바아의 회전을 따라 이동하는 너트와, 너트가 회전하지 않도록 맞물려 지지하고 스크류 바아와 나란히 형성되는 가이드로 된 센서이동수단;
렌즈의 안착 고정이 가능하고, 승하강 가능하게 베이스에 배치되는 선반;
너트에 고정되고, 선반에 고정된 렌즈의 표면 굴곡을 감지하는 센서;
칼럼의 회동을 위해 구동력을 제공하는 회동수단;
크로스빔의 회전을 위해 구동력을 제공하는 회전수단; 및
센서, 회동수단, 회전수단 및 센서이동수단의 동작을 제어하는 컨트롤러;
를 포함하는 렌즈 형상 측정기이다.
상기의 본 발명은, 렌즈, 특히 대구경 렌즈의 경우 렌즈의 표면 곡률 및 형상 검사를 효과적으로 진행할 수 있으면서 검사 결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있고, 이 검사를 위한 작업 또한 수월해 지는 한편, 검사를 위한 렌즈 형상 측정기의 구동에 소비되는 전력을 최소화할 수 있어서 경제적이면서 효율적인 운영 및 관리가 가능한 효과가 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 구동 및 제어관계를 도시한 블록도인 바, 이를 참조해 설명한다.
본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기(200)는, 베이스(210)와, 베이스(210)에 입설되는 칼럼(220)과, 칼럼(220)의 말단에 수평 배치되는 크로스빔(230)과, 크로스빔(230)에 설치되는 센서(240)와, 베이스(210)에 안착되는 선반(250)과, 베이스(210)를 기준으로 칼럼(220)이 회동하도록 구동력을 제공하는 회동수단(261)과, 칼럼(220)을 중심으로 크로스빔(230)이 수평회전하도록 구동력을 제공하는 회전수단(262)과, 센서(240)ㆍ회동수단(261)ㆍ회전수단(262)ㆍ승강수단(253)의 구동상태를 제어하는 컨트롤러(280)를 포함한다.
상기 베이스(210)는 렌즈 형상 측정기(200)를 안정적으로 고정 지지하는 것 으로, 칼럼(220)과 선반(250)을 수용한다. 렌즈 형상 측정기(200)는 이동이 가능하므로, 지면과 맞닿는 베이스(210)의 저면에는 다수 개의 바퀴(미도시함)가 배치될 수 있음은 물론이다.
상기 칼럼(220)은 베이스(210)에 입설된 것으로, 고정대(210)와, 하단이 고정대(210)에 회동가능하게 고정되는 막대(222)로 된다. 고정대(210)는 베이스(210)에 단단히 고정되며, 도시된 형상과 고정위치에 한정됨 없이 다양한 형상과 고정위치로 실시될 수 있을 것이다. 한편, 막대(222)는 하단이 고정대(210)와 회동가능하게 고정되고, 상단은 크로스빔(230)이 고정된다.
상기 크로스빔(230)은 일단이 막대(222)의 상단에 회전가능하게 직각으로 고정된다. 크로스빔(230)은 센서(240)를 고정하므로, 크로스빔(230)의 타단은 선반(250) 쪽으로 인출될 것이다.
상기 센서(240)는 렌즈(10)의 표면 형상을 감지하는 것으로, 센서(240)와 렌즈 표면 간의 거리를 측정하는 방식 또는 렌즈 표면의 굴곡을 감지하는 방식 등, 다양한 방식이 적용될 수 있다. 또한, 센서(240)는 접촉식과 비접촉식으로 나뉠 수 있다.
접촉식은 센서(240)의 감지부(프로브)가 렌즈의 표면과 접촉하면서, 센서(240)가 렌즈의 표면을 따라 이동할 때 변하는 압을 감지하는 것이다. 즉, 렌즈 표면에 형성된 굴곡을 따라 그대로 이동하는 감지부를 센서(240)가 센싱하면서 렌즈의 굴곡 여부와 그 정도를 감지한다.
비접촉식은 센서(240)의 감지부가 렌즈의 표면과 접촉하지 않는 상태에서 렌 즈의 표면으로 조사된 광이 반사되는 시간을 측정하여, 렌즈 표면의 굴곡 여부와 그 정도를 감지하는 것이다.
이상 설명한 센서(240)는 렌즈 표면의 검사 장치에서 널리 활용되는 것으로, 그 구조 및 원리에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 아래에서 설명되는 실시예는 센서(240)를 접촉식과 비접촉식을 포괄해 설명한다.
센서(240)는 선반(250)에 안착된 렌즈(10)의 표면 형상을 보다 정밀하게 검사하기 위해 렌즈(10)와 인접하는 것이 바람직하고, 이를 위해 센서(240)는 크로스빔(230)과 이격되게 연결하기 위한 현수대(241)를 더 포함할 수 있을 것이다. 현수대(241)는 도시한 바와 같이 크로스빔(230)으로부터 선반(250)을 향하도록 된 막대 형상으로, 그 말단에는 센서(240)가 위치할 것이다.
상기 선반(250)은 베이스(210)에 배치되어서, 검사 대상인 렌즈(10)를 안착 지지하는 것으로, 지지대(251)와, 렌즈(10)를 안착 수용하는 거치대(252)로 구성된다. 또한, 거치대(252)의 승하강을 위한 승강수단(253)이 더 포함될 수 있을 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 선반(250)은 검사 대상인 렌즈(10)를 고정하는 것으로, 거치대(252)는 정밀 검사를 위해 렌즈(10)를 항시 수평하게 배치할 수 있어야 하고, 렌즈(10)의 상태에 따라 승하강 기능을 갖는 것이 바람직하다.
거치대(252)를 수평하게 배치하면서 승하강이 가능토록 하기 위해서는 거치대(252)를 지지하는 지지대(251)의 길이가 임의 조정될 수 있어야 하고, 본 발명에 따른 실시예에서는 회동가능한 'X' 타입의 트랜스 구조를 적용하였다. 좀 더 상세 히 설명하면, 트랜스 구조를 이루는 4개의 지지대(251)가 거치대(252)의 사방에 각각 배치되어서 거치대(252)를 베이스(210)로부터 이격되게 고정하고, 거치대(252)는 지지대(251)의 길이조정이 각각 독립적으로 되면서 거치대(252)의 부분적인 높낮이 조정이 가능하다. 결국 베이스(210)의 배치 상태에 상관없이 지지대(251)를 개별 조정해서 거치대(252)의 수평상태를 항시 유지할 수 있다.
지지대(251)의 구조는 트랜스 구조 이외에도 다양할 수 있고, 거치대(252)의 수평상태를 맞추기 위해 다수 개가 독립적으로 길이조정이 가능하면서 거치대(252)의 각 지점에 위치된다면, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.
한편, 거치대(252)의 승하강을 위한 승강수단(253)은 공지 기술인 볼스크류 바아, 유압 또는 기압방식 등이 적용될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 선반(250)은 렌즈(10)를 안착하는 것이므로, 렌즈(10)의 크기 및 두께 등에 따라 칼럼(220)으로부터의 거리 조정이 요구될 수 있고, 이를 위해 선반(250)은 베이스(210)에 이동가능하게 고정될 수 있을 것이다. 이를 위해 베이스(210)는 가이드 또는 레일 기능을 하는 펜스(211)가 형성될 수 있고, 선반(250)은 펜스(211)와 맞물려서 베이스(210)에 이동가능하게 고정될 수 있을 것이다.
상기 회동수단(261)은 칼럼(220)이 베이스(210)를 기준으로 회동하도록 구동력을 생성 및 제공하는 것으로, 좀 더 구체적으로는 막대(222)와 고정대(221)는 회동축(223)을 중심으로 회동가능하게 연결되고, 회동수단(261)은 회동축(223)에 구 동력을 제공해서 막대(222)가 고정대(221)를 기준으로 회동하도록 한다.
회동수단(261)은 모터와 같은 통상적인 동력원과, 이 동력원으로부터 회전상태를 조정하는 통상적인 기어 등으로 구성될 수 있을 것이다.
상기 회전수단(262)은 크로스빔(230)이 칼럼(220)을 기준으로 회전하도록 구동력을 생성 및 제공하는 것으로, 좀 더 구체적으로는 크로스빔(230)이 칼럼(220)과 회전축(미도시함)을 매개로 회전가능하게 고정되고, 회전수단(262)은 회전축에 구동력을 제공해서 크로스빔(230)이 칼럼(220)을 기준으로 회전하도록 한다.
회전수단(262)은 모터와 같은 통상적인 동력원과, 이 동력원으로부터 회전상태를 조정하는 통상적인 기어 등으로 구성될 수 있고, 관 형상으로 제작되는 막대(222)에 내장될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 센서(240)는 렌즈(10)의 표면 형상 및 굴곡을 확인할 수 있는 것으로, 렌즈(10)의 상태에 따라 그 위치가 변경될 수 있다. 따라서, 센서(240)는 크로스빔(230)을 따라 이동가능하게 배치되는 것이 바람직하고, 그 위치 이동은 수동 또는 자동 모두 가능할 것이다. 그러나, 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기는 렌즈(10) 표면의 정밀한 검사를 위한 것이므로, 센서이동수단(270)을 포함시켜서 자동으로 렌즈(10)의 위치를 조정할 것이다.
이를 위한 센서이동수단(270)은 센서(240)를 크로스빔(230)을 따라 이동시킬 수 있는 것이라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있을 것이나, 아래에서 바람직한 실시예를 기술한다.
센서이동수단(270)은, 크로스빔(230)과 나란히 배치되고 회전가능하게 고정 되는 바아 형상의 스크류 바아(271)와, 스크류 바아(271)를 회전시키는 구동모터(272)와, 센서(240)가 고정되고 스크류 바아(271)에 맞물리는 너트(273)와, 스크류 바아(271)의 회전에 의해 너트(273)가 회전하지 않도록 너트(273)와 맞물리면서 스크류 바아(271)와 나란히 배치되는 가이드(274)로 된다.
즉, 구동모터(272)의 회전으로 스크류 바아(271)가 회전하면, 너트(273)는 가이드(274)에 의해 회전하지 않고 고정되어서, 스크류 바아(271)의 길이방향을 따라 이동한다.
한편, 센서이동수단(270)의 구동모터(272)는 비교적 가벼운 센서(240)의 이동을 위한 최소한의 동력만을 제공하면 되므로, 회동수단(261), 회전수단(262), 승강수단(253) 및 센서이동수단(270)을 포함하는 렌즈 형상 측정기(200)가 정상적인 동작을 위해 요구하는 전력은 최소화될 것이다.
컨트롤러(280)는 센서(240)ㆍ회동수단(261)ㆍ회전수단(262)ㆍ승강수단(253)ㆍ센서이동수단(270)의 구동상태를 제어한다. 이를 위해 컨트롤러(280)는 센서(240)ㆍ회동수단(261)ㆍ회전수단(262)ㆍ승강수단(253)ㆍ센서이동수단(270)의 구동을 제어하는 제어부(281)와, 작업자가 제어부(281)의 동작을 제어하기 위해 신호를 입력하는 입력부(282)와, 제어부(281)의 동작 모습을 작업자가 가시할 수 있도록 정보를 출력하는 출력부(283)를 포함한다.
한편, 컨트롤러(280)는 보호를 위해 박스(290)에 탑재돼 보관될 수 있다. 박스(290)는 베이스(210) 또는 칼럼(220)에 고정되어서 렌즈 형상 측정기(200)의 이동성을 담보할 수도 있고, 베이스(210) 또는 칼럼(220)과 분리되어서 독립된 구 성을 이룰 수도 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 동작모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기를 이용한 렌즈형상 측정시, 렌즈 상에 센서의 이동경로를 보인 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.
상술한 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기(200)를 이용한 렌즈의 형상측정 모습을 설명한다.
칼럼(220)을 중심으로 한 크로스빔(230)의 회전으로 '센서이동경로'가 형성되고, 이 '센서이동경로'는 오목형 렌즈(10)의 '표면'을 따라 형성된다. 이때, '센서이동경로'는 칼럼(220)과 센서(240) 간의 거리를 반경으로 하는 원형이므로, 렌즈(10)의 표면을 따라 일정한 곡률을 갖는 곡선으로 그어진다. 즉, 렌즈(10)의 표면이 일정한 곡률을 갖는 '곡면'이라면 센서(240)는 '센서이동경로'를 지나면서 일정한 압 또는 일정한 거리를 감지한 채 통과하는 것이다. 물론, 상기 센서(240)가 받는 압 또는 감지되는 거리에 변동이 있다면, 해당지점은 곡률이 불규칙하거나, 설계된 곡률에 따라 제작된 렌즈가 아닐 것이다.
한편, 렌즈(10)의 표면 곡률에 상응하는 곡선 경로인 '센서이동경로'를 형성시키기 위해서는, 렌즈(10)의 중심점과 회동축(223)이 동일한 높이 선상에 위치되도록 하고, 이때의 상기 중심점과 회동축(223) 간의 거리 'e'를 확인한다. 계속해서, 검사 대상인 렌즈(10)는 곡률반경인 'd'를 알고 있으므로, 'e'와 'd'를 통해 칼럼(220)의 회동각도인 'c'를 구한다.
참고로, 회동각도인 'c'는 [수학식 1]을 통해 도출될 것이다.
Figure 112009012479747-pat00001
한편, 렌즈(10) 형상의 정밀측정을 위해 렌즈(10) 중심의 높이는 회동축(223)의 높이와 일치하는 것이 바람직하다. 그런데, 검사 대상인 렌즈(10)의 두께, 특히 렌즈(10) 중심의 두께는 다양할 수 있다. 따라서, 렌즈(10) 제작시 확인된 상기 두께를 작업자가 입력부(282)에 입력하면, 제어부(281)는 승강수단(253)을 제어해서 거치대(252)의 높이를 조정하고, 작업자는 이렇게 조정된 거치대(252)에 렌즈(10)를 안착시켜서, 렌즈(10)의 형상을 정밀하게 검사하기 위한 준비를 완료할 수 있다.
제어부(281)는 'c'를 연산해서 출력부(283)를 통해 출력할 수 있고, 아울러 회동수단(261)을 제어해서 칼럼(220)의 막대(222)가 회동축(223)을 중심으로 'c' 만큼 회동하도록 한다. 이후, 작업자가 컨트롤러(280)의 입력부(282)를 조작하거나 제어부(281)의 제어로 인해 회전수단(262)은 회전하고, 센서(240)는 작동하면서 선반(250)에 안착된 렌즈(10)의 표면을 감지한다.
센서(240)는 감지한 정보를 제어부(281)로 전송하고, 제어부(281)는 전송된 정보를 처리해서 출력부(283)를 통해 구체적인 정보를 출력할 수 있다.
출력부(283)는 통상적인 모니터일 수 있고, 렌즈(10) 표면의 이상 여부만을 확인해서 경고하는 일반 스피커 또는 램프일 수도 있다.
도 6은 측정대상인 렌즈의 기울어진 정도(기울기)로 인해 발생한 실측 결과를 보인 그래프이고, 도 7은 도 6에서 보인 실측결과의 보정을 위한 좌표변환 모습을 보인 그래프이고, 도 8은 도 7에서 보인 좌표변환 모습에 따라 보정되어 출력되는 렌즈형상 측정 결과를 보인 그래프인 바, 이를 참조해 설명한다.
센서(240)를 통해 수집된 정보는 측정대상인 렌즈의 기울기에 따라 도 6의 그래프에서 보인 바와 같이 수평에서 벗어나는 경우가 대부분이다. 결국, 작업자는 출력부(283)에 출력되는 도 6의 그래프를 통해 측정 결과를 쉽게 해석할 수 없는 것이다.
이를 보완하기 위해 도 7과 같이 변환을 위한 기준선을 별도로 설정하여 측정 결과인 좌표를 회전시킬 수 있다.
좌표변환 방법에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 도 7에서 보인 바와 같이 측정값의 양 끝점을 서로 직선으로 연결하여 기준선으로 하는 방법 또는 모든 측정값을 이용하여 최소자승법으로 기준선을 구하는 방법을 이용해 기준선을 구하고, 이렇게 정해진 기준선의 기울기(θ)만큼 모든 측정값(Xi)을 [수학식 2]에 적용해 연산한다.
Figure 112009012479747-pat00002
연산결과인 X'는 도 8에 도시한 바와 같이, 렌즈(10)의 각 지점별 표면의 굴곡 상태가 수치화되어 그래프 형태로 출력되고, 작업자는 출력부(283)를 통해 출력되는 상기 그래프를 시각적으로 손쉽게 인지 및 해석할 수 있으므로, 렌즈 형상 측정에 대한 결과를 명확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기(200)는 상술한 검사과정을 통해 곡률을 알지 못하는 렌즈(10)의 반경을 확인할 수도 있을 것이다.
좀 더 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 컨트롤러(280)는 센서(240)가 감지한 정보를 토대로 상술한 측정결과를 출력부(283)를 통해 출력한다. 따라서, 작업자는 측정대상인 렌즈의 프로파일을 알지 못하는 상황에서도, 출력된 정보를 토대로 당해 렌즈의 곡률 등을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기(200)는 컨트롤러(280)를 통해 센서(240)ㆍ회동수단(261)ㆍ회전수단(262)ㆍ승강수단(253)ㆍ센서이동수단(270) 등을 총괄 제어하므로, 선반(250)에 위치한 측정대상인 렌즈(240)의 측정 결과가 오차범위를 벗어날 경우, 렌즈(240)가 배치된 위치 또는 입력된 렌즈(240)의 프로파일에 오류가 있음을 인지하고 회동수단(261)ㆍ회전수단(262)ㆍ승강수단(253)ㆍ센서이동수단(270) 등을 제어해 칼럼(220)의 각도, 센서(240)의 위치, 거치대(252)의 높이 등을 조정해서, 상기 렌즈(240)의 정확한 형상측정을 진행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기(200)는 대구경 렌즈는 물론 소구경 렌즈에 대한 형상 측정을 정밀하게 진행할 수 있으므로, 렌즈 크기에 상관없이 신뢰할 수 있는 형상 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 렌즈 형상 측정기를 이용해 렌즈의 표면 곡률을 측정하는 모습을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 모습을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 구동 및 제어관계를 도시한 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기의 동작모습을 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 형상 측정기를 이용한 렌즈형상 측정시, 렌즈 상에 센서의 이동경로를 보인 도면이고,
도 6은 측정대상인 렌즈의 기울어진 정도(기울기)로 인해 발생한 실측 결과를 보인 그래프이고,
도 7은 도 6에서 보인 실측결과의 보정을 위한 좌표변환 모습을 보인 그래프이고,
도 8은 도 7에서 보인 좌표변환 모습에 따라 보정되어 출력되는 렌즈형상 측정 결과를 보인 그래프이다.
- 참고도면의 주요부분에 대한 용어설명 -
10; 렌즈 100, 200; 렌즈 형상 측정기
110; 디스크 120; 중심대
130; 출력수단 210; 베이스
220; 칼럼 221; 고정대
222; 막대 223; 회동축
230; 크로스빔 240; 센서
250; 선반 261; 회동수단
262; 회전수단 270; 센서이동수단

Claims (3)

  1. 베이스(210);
    회동축(223)을 중심으로 회동가능하게 고정되고, 베이스(210)에 입설되는 칼럼(220);
    일단이 칼럼(220)과 회전가능하게 고정되는 크로스빔(230);
    크로스빔(230)과 나란히 배치되어 회전가능하게 고정되는 스크류 바아(271)와, 스크류 바아(271)의 회전을 위해 구동력을 제공하는 구동모터(272)와, 스크류 바아(271)와 맞물려 스크류 바아(271)의 회전을 따라 이동하는 너트(273)와, 너트(273)가 회전하지 않도록 맞물려 지지하고 스크류 바아(271)와 나란히 형성되는 가이드(274)로 된 센서이동수단(270);
    렌즈가 안착 고정되는 거치대(252)와, 다수 개가 분산 배치되어 거치대(252)를 지지하면서 길이조정이 개별적으로 가능하도록 베이스(210)에 배치되는 지지대(251)와, 거치대(252)를 승하강시키는 승강수단(253)으로 된 선반(250);
    너트(273)에 고정되고, 선반(250)에 고정된 렌즈의 표면 굴곡을 감지하는 센서(240);
    칼럼(220)의 회동을 위해 구동력을 제공하는 회동수단(261);
    크로스빔(230)의 회전을 위해 구동력을 제공하는 회전수단(262); 및
    승강수단(253), 센서(240), 회동수단(261), 회전수단(262) 및 센서이동수단(270)의 동작을 제어하는 컨트롤러(280);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 측정기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(280)는, 센서(240), 승강수단(253), 회동수단(261), 회전수단(262) 및 센서이동수단(270)을 제어하는 제어부(281)와, 작업자의 입력정보를 확인해 제어부(281)에 전달하는 입력부(282)를 포함하되, 작업자가 입력부(282)를 통해 거치대(252)에 안착되는 렌즈의 두께 입력시 제어부(281)는 승강수단(253)을 구동시켜서 거치대(252)의 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 렌즈 형상 측정기.
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