KR101425780B1 - Reconstruction and method for unknown aspheric surface equations from measurement of aspheric surfaces - Google Patents

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Abstract

비구면방정식을 복원하는 방법에 있어서, 비구면 렌즈의 형상을 측정하는 비구면 형상 표면 측정단계와; 구면방정식 데이터 도출단계와; 오차곡선 데이터 도출단계와; 오차곡선 데이터로부터 역행렬 방법으로 비구면 계수를 구하는 비구면 계수 도출 단계와; 측정단계의 측정데이터와 새롭게 구한 비구면방정식에서 도출한 데이터를 비교한 데이터 차이가 일정한 범위에 들어올 때까지 계산하는 반복계산 단계와; 상기 데이터 차이가 일정범위 내에 들어오면 그 때의 비구면방정식 파라미터를 도출하는 파라미터 도출단계와; 상기 파라미터 도출단계에서 도출한 파라미터들을 적용하여 비구면방정식을 복원하는 비구면방정식 복원단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식 복원 원리 및 복원방법에 관한 발명이다.A method of restoring an aspherical surface equation, comprising the steps of: measuring an aspheric surface shape of a lens; A spherical equation data deriving step; Deriving an error curve data; An aspherical surface coefficient derivation step of obtaining an aspherical surface coefficient from an error curve data by an inverse matrix method; An iterative calculation step of calculating until the data difference between the measurement data of the measurement step and the data derived from the newly obtained aspherical surface equation is within a predetermined range; A parameter derivation step of deriving an aspherical equation parameter at that time when the data difference falls within a certain range; And restoring the aspherical surface equation by applying the parameters derived in the parameter deriving step. The present invention relates to a principle of restoring an aspheric surface equation and a restoration method by surface measurement of an arbitrary aspherical surface.

Description

임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식의 복원 및 방법 {Reconstruction and method for unknown aspheric surface equations from measurement of aspheric surfaces}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aspheric surface equation for an aspheric surface,

본 발명은 비구면방정식이 알려지지 않은 비구면 형상의 렌즈에 대하여 그와 동일한 렌즈를 제작하거나 광학 특성을 보완하여 제작할 수 있도록, 임의의 비구면 렌즈의 표면을 측정하고 그 측정값으로부터 렌즈가 가지는 곡률반경, 원추상수 및 비구면 계수 값들을 역으로 산출하여 비구면방정식을 복원함과 함께 복원하는 방법을 제공하는 기술이다.In the present invention, the surface of an arbitrary aspherical lens is measured so that an aspherical lens whose aspherical surface equation is not known can be manufactured by preparing the same lens or supplementing optical characteristics. From the measured value, the radius of curvature of the lens, And restoring and restoring the aspheric equations by inversely calculating the constant and aspheric coefficient values.

통상적으로 비구면 렌즈는 구면수차(spherical aberration)와 비점수차(astigmatism)를 제거하여 빛의 집광 능력을 향상시키고 복잡한 광학계 구성을 단순화시켜주기 때문에 테라헤르츠 이미징, 진단시스템, 나이트비젼 시스템 등의 과학적, 산업적, 군사적 광학시스템에서 많은 주목을 받고 있다. Generally, aspherical lenses eliminate spherical aberration and astigmatism to improve the light condensing ability and simplify the construction of complex optical systems. Therefore, the aspherical lens can be used in scientific and industrial fields such as terahertz imaging, diagnosis system and night vision system , Has attracted much attention in military optical systems.

특히, 이러한 비구면 형상을 안경 렌즈에 적용하여 제작할 경우 여러 가지 장점을 가지게 된다. 만일 구면으로 안경렌즈를 제작할 경우 구면수차에 의해 렌즈의 근축(paraxial) 부분을 통과한 빛이 맺히는 초점거리가 주변부(peripheral)로 갈수록 렌즈 쪽으로 이동하게 되어 굴절력(refractive power)이 증가하게 되는데 주변부의 초점거리가 근축보다 더 짧아지는 현상이 발생함에 따라 상이 흐려지는 구면수차를 비구면 형상으로 제거할 수 있으며, 또한 빛이 렌즈에 비스듬하게 입사할 때 생기는 비점수차(oblique astigmatism)를 제거하여 선명한 주변부 시야를 제공해 줄 수 있고, 안경 렌즈의 두께를 같은 도수의 구면렌즈보다 더 얇게 만들 수 있어 가볍고 미관적인 측면까지 동시에 만족시킬 수 있는 장점을 지닌다.Particularly, when such an aspherical shape is applied to a spectacle lens, various advantages are obtained. If the spectacle lens is manufactured with a spherical surface, the focal distance at which the light passing through the paraxial portion of the lens is caused by the spherical aberration moves toward the lens toward the peripheral portion, thereby increasing the refractive power. As the focal length becomes shorter than the paraxial axis, the spherical aberration that the image is blurred can be removed to the aspherical shape, and the oblique astigmatism generated when the light is incident on the lens at an angle is eliminated, And the thickness of the spectacle lens can be made thinner than that of the spherical lens of the same power, so that it is possible to satisfy both light and aesthetic aspects at the same time.

그러나 이러한 다양한 장점을 가지는 비구면 렌즈는 설계와 제작이 구면 렌즈보다 어렵다. 또한 비구면 렌즈는 항상 비구면방정식에 의해 제작하는데, 제작된 비구면 렌즈에 대한 비구면방정식에 포함되는 중요한 파라미터들은 공개되지 않는 것이 대부분이다.However, aspheric lenses with these various advantages are difficult to design and manufacture than spherical lenses. Also, aspheric lenses are always manufactured by aspheric equations, and most of the important parameters included in the aspheric equations for the aspheric lenses are not disclosed.

비구면 안경렌즈 및 그 설계방법에 관한 종래기술로서 한국 등록특허 제10-0490345호 가 공지되어 있는데, 여기에는 일반적인 비구면방정식과 아래와 같은 수식의 자오면 표면파워를 도출하는 비구면방정식이 기재되어 있다.Korean Patent No. 10-0490345 is known as a prior art relating to an aspherical spectacle lens and a method of designing the aspherical spectacle lens, and aspherical surface equations for deriving a general aspheric surface equation and the following formula of a meridional surface power are described.

Figure 112012106745257-pat00001
Figure 112012106745257-pat00001

즉, 상기 종래기술은 이미 제작된 비구면의 형상을 측정하고, 측정값을 이용하여 비구면방정식을 도출하는 것이 아니라, 비구면을 형성하기 위하여 미리 설정된 계수를 적용시켜 방정식에 의해 비구면 곡선을 형성하는 것이다. 이러한 종래기술 또한 비구면방정식에 적용되는 비구면 계수 등의 중요한 파라미터를 모르는 경우에는 상기 비구면방정식 만으로 비구면을 형성하거나, 보완된 광학적 특성을 가지도록 비구면을 보정할 수가 없는 문제점이 있다.That is, the conventional technique does not derive an aspherical surface equation by measuring the shape of an aspherical surface that has already been manufactured, and forms an aspherical surface curve by using an equation using a predetermined coefficient to form an aspherical surface. If such an important parameter such as aspherical surface coefficient applied to the aspherical surface equation is not known, there is a problem that the aspheric surface can be formed only by the aspherical surface equation or the aspheric surface can not be corrected to have complementary optical characteristics.

즉, 비구면방정식의 파라미터를 모르는 임의의 비구면 렌즈의 경우에는 그것이 가지는 정확한 광학적 특성을 측정하기란 쉽지가 않고, 따라서 비구면방정식이 알려지지 않은 기존의 비구면 렌즈는 광학적 성능이나 기능을 보완하기 위한 재설계가 어려운 것이 현실이다.That is, in the case of any aspherical lens which does not know the parameters of the aspheric equation, it is not easy to measure the exact optical characteristics that it possesses. Therefore, existing aspheric lenses in which the aspheric equation is unknown are redesigned to complement optical performance or function The difficult thing is the reality.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 임의의 비구면 형상의 표면을 측정하고 그 측정값으로부터 렌즈가 가지는 곡률반경, 원추상수, 비구면 계수 값들을 역으로 산출하여 비구면방정식을 복원하는 원리 및 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a principle and a method for restoring an aspherical surface equation by measuring the surface of an arbitrary aspherical surface shape and calculating inversely curvature radii, conic constants, .

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비구면방정식의 복원 원리와 비구면방정식을 복원하는 방법은 비구면 렌즈의 형상을 측정하는 비구면 형상 표면 측정단계와; 구면방정식 데이터 도출단계와; 오차함수 데이터 도출단계와; 오차함수 데이터로부터 역행렬 방법으로 비구면 계수를 구하는 비구면 계수 도출 단계와; 측정단계에서 측정된 측정데이터와 새롭게 구한 비구면방정식에서 도출한 데이터를 비교한 데이터 차이가 일정한 범위에 들어올 때까지 계산하는 반복계산 단계와; 상기 데이터 차이가 일정범위 내에 들어오면 그 때의 비구면방정식 파라미터를 도출하는 파라미터 도출단계와; 상기 파라미터 도출단계에서 도출한 파라미터들을 적용하여 비구면방정식을 복원하는 비구면방정식 복원단계를 포함하도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of restoring an aspheric surface equation and a method of restoring an aspheric surface equation, the method comprising: measuring an aspheric surface shape; A spherical equation data deriving step; Deriving an error function data; An aspherical surface coefficient derivation step of obtaining an aspherical surface coefficient from an error function data by an inverse matrix method; An iterative calculation step of calculating the data until the data difference between the measurement data measured in the measurement step and the data derived from the newly obtained aspherical surface equation is within a predetermined range; A parameter derivation step of deriving an aspherical equation parameter at that time when the data difference falls within a certain range; And restoring the aspherical surface equation by applying the parameters derived in the parameter deriving step.

상기 구면방정식 데이터 도출단계는 구면방정식에서 원추상수를 0으로 두고 곡률반경을 변화시켜가며 구면방정식의 데이터를 도출하고, 상기 오차함수 데이터 도출단계는 측정데이터에서 구면방정식 데이터를 빼서 도출하도록 한다.The spherical equation data deriving step derives the data of the spherical equation while changing the radius of curvature by setting the cone constant to 0 in the spherical equation, and deriving the error function data by deriving the spherical equation data from the measurement data.

상기 비구면 데이터 도출단계는 비구면 계수를 도출하는 단계에서 도출된 곡률반경과 비구면 계수를 새롭게 구한 비구면방정식에 대입하여 비구면 데이터를 도출하도록 하고, 상기 파라미터 도출단계에서 비구면방정식 파라미터는 곡률반경과 원추상수 및 비구면 계수를 도출하도록 한다Wherein the aspheric surface data deriving step derives the aspherical surface data by substituting the curvature radius and the aspheric surface coefficient derived in the step of deriving the aspheric surface coefficient into a newly obtained aspheric surface equation, and in the parameter deriving step, the aspheric surface equation parameter is a radius of curvature, To derive the aspherical surface coefficient

상술한 단계로 이루어진 방법을 통해 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의해 비구면방정식을 복원할 수 있게 되는 것이다.The aspherical surface equation can be restored by measuring the surface of an arbitrary aspherical surface shape through the method comprising the steps described above.

본 발명은 비구면방정식의 파라미터를 알 수 없는 미지의 비구면 형상의 표면측정을 통한 데이터로부터 역행렬 방법을 이용해 그 비구면 형상이 가지고 있던 원래의 비구면방정식을 복원해 낼 수 있는 효과가 발생된다.The present invention has the effect of restoring the original aspherical surface equation of the aspherical surface shape using the inverse matrix method from the data of surface measurement of an unknown aspherical surface whose parameters of the aspherical surface equation are unknown.

또한 복원된 비구면방정식의 각 파라미터를 이용하여 보다 향상된 성능을 가진 비구면 형상의 재설계에 적용할 수 있는 효과가 발생되는 것이다.Also, by using each parameter of the restored aspherical surface equation, it is possible to apply to the redesign of the aspherical shape having the improved performance.

도 1은 본 발명에 따른 임의의 비구면 렌즈의 표면측정에 의한 비구면방정식의 복원 방법 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 3차원 측정기에 의해 비구면 렌즈의 형상을 측정하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 비구면 렌즈 형상을 측정하여 CALYPSO 프로그램에 의해 측정값을 나타내는 화면을 도시한 도면이다.
도 4는 비구면 형상과 구면 형상 및 이들 두 개의 형상 사이의 차를 나타내는 오차곡선을 나타낸 도면이다.
도 5는 비구면방정식 곡선과 측정데이터로부터 결정되는 곡선과의 형상오차를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명인 역행렬 방법으로 복원한 비구면방정식에 의해 구현되는 비구면 형상을 도시한 도면이다.
1 is a view illustrating a method of restoring an aspheric surface equation by surface measurement of an arbitrary aspherical lens according to the present invention.
2 is a diagram showing a state in which the shape of an aspherical lens is measured by a three-dimensional measuring instrument.
Fig. 3 is a diagram showing a screen for measuring a shape of an aspherical lens and showing measured values by a CALYPSO program. Fig.
Fig. 4 is a diagram showing an error curve showing the difference between an aspherical shape and a spherical shape and between these two shapes.
5 is a view showing a shape error between an aspherical equation curve and a curve determined from measurement data.
6 is a view showing an aspherical shape realized by an aspheric surface equation restored by the inverse matrix method of the present invention.

이하 본 발명에 따른 비구면방정식의 복원 원리와 비구면방정식을 복원하는 방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the restoration principle of the aspherical surface equation and the method of restoring the aspheric surface equation according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 비구면방정식의 복원 원리와 비구면방정식을 복원하는 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, The restoration principle of the aspherical surface equation and the method of restoring the aspheric surface equation according to the present invention are as shown in FIG. 1,

비구면 렌즈의 형상을 측정하는 비구면 형상 표면 측정단계(S1)와; An aspherical surface measuring step S1 for measuring the shape of the aspherical lens;

구면방정식 데이터 도출단계(S2)와; A spherical equation data deriving step (S2);

오차곡선 데이터 도출단계(S3)와; An error curve data deriving step (S3);

오차곡선 데이터로부터 역행렬 방법으로 비구면 계수를 구하는 비구면 계수 도출 단계(S4)와; An aspherical surface coefficient deriving step (S4) of obtaining an aspherical surface coefficient from an error curve data by an inverse matrix method;

측정단계에서 측정된 측정데이터와 새롭게 구한 비구면방정식에서 도출한 데이터를 비교한 데이터 차이가 일정한 범위에 들어올 때까지 계산하는 반복계산 단계(S5)와; An iterative calculation step (S5) of calculating the data until the data difference between the measurement data measured in the measurement step and the data derived from the newly obtained aspherical surface equation is within a predetermined range;

상기 데이터 차이가 일정범위 내에 들어오면 그 때의 비구면방정식 파라미터를 도출하는 파라미터 도출단계(S6)와; A parameter derivation step (S6) of deriving an aspherical equation parameter at that time when the data difference falls within a certain range;

상기 파라미터 도출단계에서 도출한 파라미터들을 적용하여 비구면방정식을 복원하는 비구면방정식 복원단계(S7)를 포함하도록 한다.And restoring the aspherical surface equation by applying the parameters derived in the parameter deriving step (S7).

보다 상세하게 비구면 렌즈의 비구면 형상 표면 측정단계는 도 2에 도시한 바와 같이, 임의의 형상을 가지는 비구면 렌즈(1)를 3차원 측정기(2)로 측정한다. 예컨대 직경 63mm인 비구면 렌즈(1)의 경우는 r축(lateral, 수평축) 방향으로

Figure 112012106745257-pat00002
사이를 3.5mm 간격으로 측정한다. 또한 상기 3차원 측정기(2)는 최대 분해능이 0.2㎛이고 반복정밀도는 1.8㎛인 성능을 가지는 것을 사용하였고, 측정 프로프램은 3차원 측정이 가능한 공지의 CALYPSO 프로그램(3)을 사용하였다. More specifically, as shown in Fig. 2, the aspheric surface of the aspheric lens is measured by the three-dimensional measuring device 2 with the aspherical lens 1 having an arbitrary shape. For example, in the case of the aspherical surface lens 1 having a diameter of 63 mm,
Figure 112012106745257-pat00002
Are measured at intervals of 3.5 mm. In addition, the above-mentioned three-dimensional measuring instrument 2 has a performance with a maximum resolution of 0.2 탆 and a repetition accuracy of 1.8 탆, and the measurement program uses a known CALYPSO program (3) capable of three-dimensional measurement.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 3차원 측정기를 사용하여 직경 63mm의 비구면 렌즈를 r축 19개 지점을 CALYPSO 프로그램을 사용하여 측정하면, 비구면 렌즈의 형상을 측정할 수 있게 되는 것이다. 이중에서 위의 형상은 축대칭이므로

Figure 112012106745257-pat00003
까지 3.5 mm 간격으로 측정한 총 10개의 측정데이터를 사용한다.As shown in FIG. 3, when the aspheric lens having a diameter of 63 mm is measured using the above-mentioned three-dimensional measuring instrument, 19 points on the r axis are measured using the CALY PSO program, the shape of the aspherical lens can be measured. In this case, the above shape is axisymmetric
Figure 112012106745257-pat00003
And the total of 10 measurement data measured at 3.5 mm intervals.

이어서 상기 구면방정식에서 원추상수를 0으로 두고 곡률반경을 변화시켜가며 구면방정식의 데이터를 도출하는 단계와 측정데이터에서 구면방정식 데이터를 빼서 도출하는 오차함수 데이터 도출단계 및 비구면 계수를 도출하는 단계에서 도출된 곡률반경과 비구면 계수를 새롭게 구한 비구면방정식에 대입하여 비구면 데이터를 도출하는 단계와 곡률반경과 원추상수 및 비구면 계수와 같은 비구면방정식 파라미터를 도출하는 단계에 대하여 설명하도록 한다.Next, in the spherical equation, deriving the data of the spherical equation while changing the radius of curvature by setting the cone constant at 0, deriving the error function data for deriving the spherical equation data from the measurement data, deriving the error function data, and deriving the aspherical surface coefficient A step of deriving aspherical surface data by substituting the obtained radius of curvature and the aspheric surface coefficient into the newly obtained aspherical surface equation and the step of deriving the aspherical surface equation parameters such as the radius of curvature and the conic constant and aspheric surface coefficient will be described.

일반적으로 임의의 곡선을 가진 2차원 형상은 다양한 좌표(x0, y0), (x1, y1), …, (xn, yn)로 이루어지는 데이터를 가지게 되다. 이러한 데이터는 다음의 수식(1)과 같은 n차 다항식으로 나타낼 수 있다.In general, a two-dimensional shape with arbitrary curves is represented by various coordinates (x 0 , y 0 ), (x 1 , y 1 ), ... , and (x n , y n ), respectively. Such data can be represented by an n-th order polynomial as shown in the following equation (1).

Figure 112012106745257-pat00004
(1)
Figure 112012106745257-pat00004
(One)

수식(1)에서 a0, a1, …, an은 다항식 계수들이고, n+1개의 (x, y)를 수식(1)에 대입하면 아래 수식(2)와 같은 n+1개의 방정식이 나온다.In the equation (1), a 0 , a 1 , ... , a n are polynomial coefficients, and n + 1 (x, y) is substituted into the equation (1), and n + 1 equations are obtained as shown in the following equation (2).

Figure 112012106745257-pat00005
(2)
Figure 112012106745257-pat00005
(2)

수식(2)는 미지의 계수 a0, a1, …, an을 가진 n차 연립방정식이다. 그러나 수식(2)는 (x, y) 값이 측정을 통해서 결정될 수 있으므로 ai 계수(여기에서 i=0,…, n)에 대한 선형연립방정식으로 생각할 수 있다. 따라서 이 방정식은 Xa=b로 표현되는 행렬곱(matrix multiplication)으로 나타낼 수 있다. 여기에서 X는 변수행렬(variable matrix), a는 계수벡터(coefficient vector), 그리고 b는 함수벡터(function vector)임을 각각 의미하고 이는 다음의 수식(3)과 같은 행렬연산식으로 표현할 수 있다.Equation (2) represents the unknown coefficients a 0 , a 1 , ... , and a n . However, equation (2) can be thought of as a linear simultaneous equations for a i coefficients (where i = 0, ..., n) since the values of (x, y) can be determined through measurements. Therefore, this equation can be expressed as a matrix multiplication expressed as Xa = b. Here, X denotes a variable matrix, a denotes a coefficient vector, and b denotes a function vector, which can be expressed by a matrix equation as shown in the following equation (3).

Figure 112012106745257-pat00006
(3)
Figure 112012106745257-pat00006
(3)

이러한 수식(3)의 행렬연산식에서 구하고자 하는 값은 계수벡터 a의 원소들이므로 계수벡터 a는 X의 역행렬(inverse matrix) X-1을 곱하여 구할 수 있고, 이를 수식으로 표현하면 아래 수식(4)와 같다.Since the value to be obtained from the matrix equation of equation (3) is the elements of coefficient vector a, the coefficient vector a can be obtained by multiplying by the inverse matrix X -1 of X, which can be expressed by the following equation ).

Figure 112012106745257-pat00007
(4)
Figure 112012106745257-pat00007
(4)

수식(4)에서 X의 역행렬을 계산하기 위해서는 [즉, X가 가역적(invertible)이어야 함] 행렬식 det(X)가 0이 아니어야 한다. 실제로 a가 수식 (4)에 의해 구해진다면 벡터 a의 원소인 계수들로부터 원래의 방정식을 복원할 수 있다. 만일 특정한 방정식으로 주어지는 곡선을 측정한다면 측정값은 x에 대한 y의 값이 될 것이다. 여기에서 한 가지 중요한 점은 그 곡선의 방정식을 모르고 있더라도 측정값 y는 x의 적절한 지수에 계수가 곱해진 형태가 될 것이다. 따라서 계수들은 수식(4)로부터 구한 벡터 a의 원소들이 된다. 이하에서 위 방법을 역행렬 방법으로 지칭한다.To calculate the inverse of X in Eq. (4), X must be invertible. The determinant det (X) must not be zero. In fact, if a is obtained by Eq. (4), the original equation can be reconstructed from the coefficients that are elements of vector a. If you measure the curve given by a particular equation, the measured value will be the value of y for x. One important point here is that even if you do not know the equation of the curve, the measure y will be the product of the appropriate exponent of x multiplied by the coefficient. Therefore, the coefficients are the elements of vector a obtained from equation (4). Hereinafter, the above method is referred to as an inverse matrix method.

일반적으로 비구면방정식은 아래 수식(5)와 같이 주어진다.In general, the aspherical equation is given by the following equation (5).

Figure 112012106745257-pat00008
(5)
Figure 112012106745257-pat00008
(5)

수식(5)에서 K는 원추상수(conic constant), r은 수평방향의 좌표(lateral coordinate), R은 곡률반경(radius of curvature), 그리고 a2i는 비구면 계수(deformation coefficients)이다. In Equation (5), K is a conic constant, r is a lateral coordinate, R is a radius of curvature, and a 2i is an aspherical coefficient.

역행렬 방법의 타당성을 증명하기 위해 임의의 비구면방정식 zas를 가정한다. 이 비구면방정식의 정점에서의 곡률반경은 R=89mm, 직경이 φ=70mm, 원추상수 K=0, 비구면 계수가 각각 a4=-5×10-9, a6=-2.075×10-9, a8=7.65625×10-13, a10=-1.67481×10-16이라고 하면, 알려진 파라미터를 가진 수식(5)의 좌표데이터 (r, zas)로부터 비구면방정식을 복원해야 한다. 수식(5)에서 K=0이고 비구면 계수를 생략할 경우에 상기 수식(5)의 비구면방정식은 구면방정식이 될 것이다. To demonstrate the validity of the inverse matrix method, we assume an arbitrary aspheric equation z as . The radius of curvature at the apex of this aspheric equation is R = 89 mm, diameter φ = 70 mm, cone constant K = 0, aspherical coefficients a 4 = -5 × 10 -9 , a 6 = -2.075 × 10 -9 , Assuming that a 8 = 7.65625 × 10 -13 and a 10 = -1.67481 × 10 -16 , the aspherical equation must be restored from the coordinate data (r, z as ) of the equation (5) having known parameters. In the case of K = 0 in the equation (5) and the aspherical coefficient is omitted, the aspherical equation of the equation (5) will be a spherical equation.

그러므로 원의 반경이 되는 곡률반경 R을 구해야 한다. 곡률반경 R을 구하기 위해서는 오차곡선

Figure 112012106745257-pat00009
를 계산해야 한다. 이 오차곡선에서 zas은 수식(5)의 비구면방정식을 말하는 것이고, zs는 수식(5)의 비구면방정식에서 고차항을 제외한 이차항만을 말하는 것이다.Therefore, the radius of curvature R, which is the radius of the circle, must be found. In order to obtain the radius of curvature R,
Figure 112012106745257-pat00009
. In this error curve, z as refers to the aspheric equation of Equation (5), and z s refers to the secondary term except the high order in the aspheric equation of Equation (5).

상기 비구면 형상과 구면 형상 및 이들 두 개의 형상 사이의 차를 나타내는 오차곡선을 비교해 보면 도 4에 도시한 바와 같이, 곡선 (a)는 비구면방정식 zas 형상이고, 곡선 (b)는 구면방정식 zs 형상이며, 곡선 (c)는 비구면 형상과 구면 형상의 차를 나타낸 오차곡선

Figure 112012106745257-pat00010
이다. 비구면 계수는 상기 오차곡선으로부터 역행렬 방법을 이용하여 구할 수 있게 된다.As shown in FIG. 4, when the aspherical surface shape, the spherical shape, and the error curve indicating the difference between the two shapes are compared, the curve a shows the aspheric equation z as And the curve (b) is the spherical equation z s (C) is an error curve showing the difference between the aspherical shape and the spherical shape
Figure 112012106745257-pat00010
to be. The aspherical surface coefficient can be obtained from the error curve using the inverse matrix method.

도 4에 도시한 바와 같이, 수평방향의 좌표 r이 0부터 35 mm까지 3.5 mm 간격으로 변할 때

Figure 112012106745257-pat00011
로부터 11개의 데이터 점들을 얻을 수 있다. 여기에 11개의 r 값들이 있기 때문에 11개의 비구면 계수들을 구할 수 있는 것이다. As shown in Fig. 4, when the coordinate r in the horizontal direction changes from 3.5 mm intervals from 0 to 35 mm
Figure 112012106745257-pat00011
≪ / RTI > Since there are 11 r values, 11 aspheric coefficients can be obtained.

수식(5)의 비구면 계수들 중에서 도출해 내야 하는 비구면 계수는 4차, 6차, 8차, 그리고 10차에 해당하는 계수들이다. 그러므로 상수항, 2차 및 홀수차 계수들은 오차곡선의 행렬연산과정에서는 생략된다. Among the aspheric coefficients of equation (5), the aspherical coefficients to be derived are the coefficients corresponding to the 4th, 6th, 8th, and 10th orders. Therefore, the constant term, the second order, and the odd order coefficients are omitted in the matrix calculation process of the error curve.

상기 오차곡선의 계산은 수식(3)에서와 같이 Xa=b의 형태로 되어 있으므로 다음 수식(6)과 같이 나타낼 수 있다.Since the calculation of the error curve is in the form of Xa = b as in equation (3), it can be expressed as the following equation (6).

Figure 112012106745257-pat00012
(6)
Figure 112012106745257-pat00012
(6)

수식(6)에서 X는 11×4 행렬이고 a는 4×1 벡터이므로 b는 11×1 벡터가 되어야 한다. 계수벡터 a를 구하기 위해서는 수식(6)의 양변에 역행렬 X-1을 곱해주어야 한다. 여기에서 X-1은 4×11 행렬이므로 X-1과b의 곱은 4×1 벡터가 될 것이다. 이 결과는 a 벡터와 같기 때문에 행렬연산이 성립되고 이러한 관계를 아래의 수식(7)에서 보여준다.In equation (6), X is an 11 × 4 matrix and a is a 4 × 1 vector, so b must be an 11 × 1 vector. To obtain the coefficient vector a, both sides of Eq. (6) must be multiplied by the inverse matrix X -1 . Here, since X -1 is a 4 × 11 matrix, the product of X -1 and b will be a 4 × 1 vector. Since this result is the same as a vector, a matrix operation is established and this relationship is shown in the following equation (7).

Figure 112012106745257-pat00013
(7)
Figure 112012106745257-pat00013
(7)

그런데 비구면의 표면측정을 통해서는 좌표데이터 (r, zas)만 알 수 있을 뿐, 그 밖에 비구면방정식에 포함되는 곡률반경 R, 원추상수 K, 비구면 계수 a에 대한 값을 알지 못한다. 따라서 아래와 같은 수식(8)에 의해 상기 곡률반경 R, 원추상수 K, 그리고 비구면 계수 a를 구할 수 있게 된다.However, only the coordinate data (r, z as ) can be known through the surface measurement of the aspherical surface, and the values for the radius of curvature R, the conical constant K, and the aspherical coefficient a included in the aspherical surface equation are unknown. Therefore, the radius of curvature R, the cone constant K, and the aspheric surface coefficient a can be obtained by the following equation (8).

Figure 112012106745257-pat00014
(8)
Figure 112012106745257-pat00014
(8)

수식(8)에서 c와 cN은 곡률반경 R과 RN의 역수가 되는 곡률들을 나타낸다. 그리고

Figure 112012106745257-pat00015
는 오차곡선이고, zN은 측정데이터로부터 결정되는 곡선이며, aN4, …, aN10은 역행렬 방법으로부터 계산된 비구면 계수이고, 그리고
Figure 112012106745257-pat00016
는 원래의 곡선 zas에서 벗어난 정도를 나타내는 형상오차이다. 비구면방정식에 필요한 각 파라미터를 구하기 위한 과정은 다음과 같다.In Equation (8), c and c N represent the curvatures that are inverses of the curvature radii R and R N. And
Figure 112012106745257-pat00015
Is the error curve, z N is the curve determined from the measurement data, a N4 , ... , a N10 is the aspherical coefficient calculated from the inverse matrix method, and
Figure 112012106745257-pat00016
Is a shape error that indicates the degree of deviation from the original curve z as . The procedure for obtaining each parameter required for the aspheric equation is as follows.

(1) 측정을 통하여 r이 0부터 35 mm까지 3.5 mm 간격으로 변할 때 비구면방정식 zas를 구한다.(1) Obtain the aspherical equation z as when r changes from 0 to 35 mm at intervals of 3.5 mm.

(2) 원추상수 K를 0으로 두고, 곡률반경 R을 20부터 120 mm까지 0.0001 mm 간격으로 변화시킨다.(2) Set the cone constant K to 0, and change the radius of curvature R from 20 to 120 mm at intervals of 0.0001 mm.

(3) 각각의 곡률반경 R에 대한 오차곡선

Figure 112012106745257-pat00017
를 구한다.(3) Error curves for each radius of curvature R
Figure 112012106745257-pat00017
.

(4) 역행렬 방법을 사용하여 오차곡선

Figure 112012106745257-pat00018
로부터 비구면 계수들을 구한다.(4) error curve using inverse matrix method
Figure 112012106745257-pat00018
Aspherical surface coefficients.

(5) 구면방정식 zN에서 수식(4)로부터 구한 곡률반경 R값과 그에 따른 비구면 계수들을 새로운 곡률반경 RN과 행렬 방법으로부터 계산된 비구면 계수 aN에 각각 대입한다.(5) Substitute the curvature radius R obtained from equation (4) in the spherical equation z N and the aspherical coefficients according to the new radius of curvature R N and the aspherical coefficient a N calculated from the matrix method, respectively.

(6) 형상오차

Figure 112012106745257-pat00019
가 임계값(threshold value) 내에 있는지를 확인한다.(6) Geometric error
Figure 112012106745257-pat00019
Is within a threshold value.

상기 과정은 MATLAB 프로그램으로 실행되었고 형상오차

Figure 112012106745257-pat00020
가 어떤 임계값 안으로 들어올 때까지 반복적으로 수행되었다. 이 경우에는 임계값이 1×10-5 mm (10 nm)이었고, 그 때 만족하는 새로운 곡률반경 RN은 89.0013 mm이었다. The above process was run as a MATLAB program,
Figure 112012106745257-pat00020
Was repeatedly carried out until it reached a certain threshold value. In this case, the threshold was 1 × 10 -5 mm (10 nm), and the new radius of curvature R N satisfied at that time was 89.0013 mm.

도 5는 원래의 곡률반경 R에 가장 가까운 새로운 곡률반경 RN을 구하는 과정을 보여준다. 새로운 곡률반경 RN이 원래의 곡률반경 R에 접근할수록 형상오차

Figure 112012106745257-pat00021
도 0으로 수렴하는 것을 알 수 있다. 도 5에서 적색선(4)은 원래의 비구면방정식 곡선 zas이고, 하늘색 선(5)은 측정데이터로부터 역행렬 방법에 의해 결정되는 곡선 zN이며, 초록색선(6)은 선 (4)와 선 (5) 사이의 형상오차
Figure 112012106745257-pat00022
를 나타낸다. 또한 도 4의 (a), (b), (c), (d)에서 새로운 곡률반경은 (a) RN=20.0000 mm, (b) RN=60.0000 mm, (c) RN=89.0013 mm, (d) RN=120.0000 mm 이다.5 shows a process for obtaining a new radius of curvature R N closest to the original radius of curvature R. FIG. As the new radius of curvature R N approaches the original radius of curvature R,
Figure 112012106745257-pat00021
0 < / RTI > 5, the red line 4 is the original aspheric equation curve z as the sky blue line 5 is the curve z N determined by the inverse matrix method from the measurement data and the green line 6 is the line 4 and line 5)
Figure 112012106745257-pat00022
. In addition, (a), (b) in FIG. 4, (c), the new radius of curvature in (d) is (a) R N = 20.0000 mm , (b) R N = 60.0000 mm, (c) R N = 89.0013 mm , (d) R N = 120.0000 mm.

도 5의 (c)도 에서 보여주고 있는 것처럼, 새로운 곡률반경 RN=89.0013 mm일 때 최소값을 가진 형상오차

Figure 112012106745257-pat00023
가 구해졌다. 그 후 새로운 곡률반경 RN이 더욱 커질수록 형상오차
Figure 112012106745257-pat00024
도 다시 커지기 시작했다. 아래 표 1은 새로운 곡률반경 RN이 89.0013 mm일 때의 위치 r에 따른 다양한 형상오차
Figure 112012106745257-pat00025
를 보여주고 있다. As shown in Fig. 5 (c), the shape error with the minimum value when the new radius of curvature R N = 89.0013 mm
Figure 112012106745257-pat00023
. Then, as the new radius of curvature R N becomes larger,
Figure 112012106745257-pat00024
Also began to grow again. Table 1 below shows various shape errors according to the position r when the new radius of curvature R N is 89.0013 mm
Figure 112012106745257-pat00025
Respectively.

RN (mm)R N (mm) r (mm) r (mm) δz d (mm)δ z d (mm) 89.001389.0013 00 0.00000.0000 3.53.5 9.2793×10-7 9.2793 × 10 -7 77 2.8688×10-6 2.8688 × 10 -6 10.510.5 3.8795×10-6 3.8795 × 10 -6 1414 2.3828×10-6 2.3828 × 10 -6 17.517.5 1.2827×10-6 1.2827 × 10 -6 2121 4.3100×10-6 4.3100 × 10 -6 24.524.5 2.8575×10-6 2.8575 × 10 -6 2828 4.1517×10-6 4.1517 x 10 -6 31.531.5 9.7711×10-6 9.7711 × 10 -6 3535 4.6779×10-6 4.6779 × 10 -6

이처럼 새로운 곡률반경 RN=89.0013 mm일 때 수식(7)의 역행렬 방법으로부터 구한 비구면 계수들은 아래 표 2에 원래의 계수들과 비교하였다. 표 2에서 알 수 있듯이 도출한 비구면 계수들은 원래의 비구면 계수들과 매우 유사한 것을 확인할 수 있다. 이로부터 본 발명의 역행렬 방법에 의해 비구면 계수를 도출하는데 있어서 매우 효과적인 방법이라는 것을 알 수 있게 되는 것이다.The aspherical coefficients obtained from the inverse matrix method of equation (7) when the new radius of curvature R N = 89.0013 mm are compared with the original coefficients in Table 2 below. As shown in Table 2, the aspheric coefficients obtained are very similar to the original aspheric coefficients. From this, it can be seen that the inverse matrix method of the present invention is a very effective method for deriving the aspherical surface coefficient.

비구면 계수Aspherical coefficient 원래의 값Original value 도출된 값Derived value aa 44 -5×10-9 -5 × 10 -9 -4.465×10-9 -4.465 × 10 -9 aa 66 -2.075×10-9 -2.075 × 10 -9 -2.076×10-9 -2.076 × 10 -9 aa 88 7.65625×10-13 7.65625 × 10 -13 7.6632×10-13 7.6632 × 10 -13 aa 1010 -1.67481×10-16 -1.67481 × 10 -16 -1.6763×10-16 -1.6763 × 10 -16

또한 수식(5)에서 K=0이 아니고 K=-0.8인 경우에도 역시 역행렬 방법을 이용하여 곡률반경 R, 원추상수 K, 그리고 비구면 계수 a를 찾아낼 수 있다. 이는 상술한 방법에 의해 원추상수 K=0일 때 곡률반경 R을 구했는데 그 값이 88.998 mm이었다.Also, in the case of K = 0 and K = -0.8 in Equation (5), the curvature radius R, the conical constant K, and the aspherical coefficient a can also be found using the inverse matrix method. This is because the curvature radius R was obtained when the conical constant K = 0 by the above-described method, and the value was 88.998 mm.

이 경우의 곡률반경 R(88.998)이 이전의 곡률반경 R(89.0013)과 약간의 차이를 보이는 것은 원추상수 K값의 차이에서 기인한다. 이제 원추상수 K는 곡률반경 R을 구할 때와 유사한 방법으로 결정할 수 있다. 원수상수 K를 구하기 위해 곡률반경 R=88.998 mm을 수식(8)에 적용하여 원추상수 K를 -1부터 1까지 0.001 간격으로 변화시켰다. 그리고 그때의 형상오차

Figure 112012106745257-pat00026
=1×10-5 mm 보다 작은 값을 나타내는 원추상수 K를 구하였다. The difference between the curvature radius R (88.998) and the previous curvature radius R (89.0013) in this case is due to the difference in the conic constant K value. The cone constant K can now be determined in a manner similar to that for determining the radius of curvature R. [ To obtain the constant K, the radius of curvature R = 88.998 mm was applied to Eq. (8), and the cone constant K was changed from -1 to 1 at intervals of 0.001. Then, the shape error
Figure 112012106745257-pat00026
= 1 × 10 -5 mm.

이러한 과정에 의해 구한 원추상수 K는 -0.732였고, 그 때의 가장 큰 형상오차는 8.6152×10-6 mm로 약 8.6 nm이었다. 마지막으로 그 때의 비구면 계수들은 a4=-1.7652×10-8, a6=-2.0746×10-9, a8=7.6537×10-13, 그리고 a10=-1.6752×10-16이었다. 이처럼 도출한 원추상수 K와 비구면 계수의 값들이 원래의 값들과 다소 차이가 있지만 형상오차

Figure 112012106745257-pat00027
의 최대값이 8.6nm보다 크지 않으므로, 본 발명에 따른 역행열 방법으로 비구면 계수를 만족스럽게 도출할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.The cone constant K determined by this procedure was -0.732, and the largest shape error at that time was 8.6152 × 10 -6 mm, which was about 8.6 nm. Finally, the aspheric coefficients at that time were a 4 = -1.7652 × 10 -8 , a 6 = -2.0746 × 10 -9 , a 8 = 7.6537 × 10 -13 , and a 10 = -1.6752 × 10 -16 . The values of the conical constant K and the aspherical coefficient thus derived are slightly different from the original values, but the shape error
Figure 112012106745257-pat00027
Is not larger than 8.6 nm, it can be confirmed that the aspherical surface coefficient can be satisfactorily derived by the retrograde heating method according to the present invention.

더욱 본 발명에 따른 역행렬 방법을 실제 상황에 적용시켜 보았다. 미지의 파라미터를 가진 렌즈의 표면은 3차원 측정기기인 CONTURA G2(Karl Zeiss) 모델로 측정하였다. 측정한 좌표 값으로부터 역행렬 방법을 이용하여 도출한 파라미터들은 각각 곡률반경 R=121.33mm, 원추상수 K=0, 비구면 계수 a4=1.4193×10-6, a6=-3.4706×10-9, a8=3.8349×10-12, a10=-1.5313×10-15이었다. Further, the inverse matrix method according to the present invention is applied to actual situations. The surface of the lens with unknown parameters was measured with the CONTURA G2 (Karl Zeiss) model, a three-dimensional measuring instrument. The parameters derived from the measured coordinate values using the inverse matrix method are as follows: curvature radius R = 121.33 mm, conical constant K = 0, aspherical coefficient a 4 = 1.4193 × 10 -6 , a 6 = -3.4706 × 10 -9 , a 8 = 3.8349 × 10 -12 , and a 10 = -1.5313 × 10 -15 .

그리고 이때 측정데이터와 복원한 비구면방정식으로부터 구한 데이터와의 차이를 나타내는 형상오차

Figure 112012106745257-pat00028
의 최대값은 2.328×10-3mm (약 2.3μm)이다. 이 경우에 있어 형상오차
Figure 112012106745257-pat00029
가 이론적인 경우보다 높게 나타나는 주요한 원인은 측정기기의 정확도의 한계 (반복정밀도 1.8 μm)와 어떠한 측정 결과에서도 존재할 수 있는 의심, 즉 측정의 불확정성 때문인 것으로 생각된다. At this time, a shape error indicating the difference between the measured data and the data obtained from the restored aspherical surface equation
Figure 112012106745257-pat00028
Is about 2.328 × 10 -3 mm (about 2.3 μm). In this case,
Figure 112012106745257-pat00029
Is considered to be due to the limit of accuracy of the measuring instrument (repetition accuracy: 1.8 μm) and the suspicion that may exist in any measurement result, ie, the measurement uncertainty.

따라서 이러한 한계는 좀 더 높은 정밀도를 갖는 측정기기를 사용하고 많은 횟수의 반복측정을 통한 측정의 불확정성을 줄임으로써 충분히 극복할 수 있는데, 도 2에서와 같이 비구면 렌즈의 표면을 측정하고, 측정값을 이용하여 비구면 형상을 역행렬 방법으로 복원한 비구면방정식에 의해 도 6에 도시한 것처럼 비구면 형상을 구현할 수 있게 되는 것이다. Therefore, this limitation can be sufficiently overcome by reducing the uncertainty of the measurement by using a measurement device having a higher precision and by repeatedly measuring a number of times. As shown in FIG. 2, the surface of the aspherical lens is measured, The aspherical surface shape can be realized as shown in FIG. 6 by an aspheric surface equation obtained by restoring the aspherical surface shape using the inverse matrix method.

1 : 비구면 렌즈
2 : 3차원 측정기
3 : CALYPSO 프로그램 화면
1: Aspherical lens
2: 3D measuring instrument
3: CALYPSO program screen

Claims (5)

비구면방정식을 복원하는 방법에 있어서,
비구면 렌즈의 형상을 측정하는 비구면 형상 표면 측정단계와;
구면방정식 데이터 도출단계와;
오차곡선 데이터 도출단계와;
오차곡선 데이터로부터 역행렬 방법으로 비구면 계수를 구하는 비구면 계수도출 단계와;
측정단계의 측정데이터와 아래의 비구면방정식에서 도출한 데이터를 비교한 형상오차 차이가 일정한 범위에 들어올 때까지 계산하는 반복계산 단계와;
상기 형상오차 차이가 일정범위 내에 들어오면 그 때의 비구면방정식 파라미터를 도출하는 파라미터 도출단계와;
상기 파라미터 도출단계에서 도출한 파라미터들을 적용하여 비구면방정식을 복원하는 비구면방정식 복원단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식 복원 방법.
[아래]
Figure 112014017598953-pat00036
A method for restoring an aspherical surface equation,
An aspherical surface measuring step of measuring the shape of the aspherical lens;
A spherical equation data deriving step;
Deriving an error curve data;
An aspherical surface coefficient derivation step of obtaining an aspherical surface coefficient from an error curve data by an inverse matrix method;
An iterative calculation step of calculating the difference between the measured data of the measuring step and the data derived from the following aspherical surface equation until the difference in the shape errors is within a predetermined range;
A parameter derivation step of deriving an aspherical equation parameter at that time when the shape error difference is within a certain range;
And restoring the aspherical surface equation by applying the parameters derived in the step of deriving the parameter. The method for restoring aspheric surface equations according to any of the preceding claims, wherein the aspherical surface equations are restored.
[bottom]
Figure 112014017598953-pat00036
제1항에 있어서,
구면방정식 데이터 도출단계는 구면방정식에서 원추상수를 0으로 두고 곡률반경을 변화시켜가며 구면방정식의 데이터를 도출하는 것을 특징으로 하는 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식 복원 방법
The method according to claim 1,
The spherical equation data deriving step is a step of deriving the data of the spherical equation while varying the radius of curvature by setting the cone constant at 0 in the spherical equation to restore the aspherical equation by surface measurement of arbitrary aspherical shape
제1항에 있어서,
상기 오차곡선 데이터 도출단계는 측정데이터에서 구면방정식 데이터를 빼어 도출하는 것을 특징으로 하는 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the error curve derivation step derives the spherical equation data from the measurement data by subtracting the spherical equation data from the measured data.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 파라미터 도출단계에서 비구면방정식 파라미터는 곡률반경과 원추상수 및 비구면 계수인 것을 특징으로 하는 임의의 비구면 형상의 표면측정에 의한 비구면방정식 복원 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aspheric equation parameter in the parameter derivation step is a radius of curvature, a cone constant, and an aspheric surface coefficient.
KR1020120151309A 2012-12-21 2012-12-21 Reconstruction and method for unknown aspheric surface equations from measurement of aspheric surfaces KR101425780B1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020067524A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens design system, progressive power lens design method and progressive power lens group
JPWO2020067522A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens and its design method
JPWO2020067523A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens and its design method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107543830B (en) * 2016-06-23 2022-02-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Detection device and detection method for surface defects of spherical optical element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077220A (en) * 1996-01-16 1999-10-25 야마나까 마모루 Aspherical spectacle lens
KR20050017358A (en) * 2003-08-13 2005-02-22 삼성전기주식회사 Lens system being constructed in mobile terminal
KR20060108689A (en) * 2003-11-27 2006-10-18 호야 가부시키가이샤 Both-sided aspherical varifocal refractive lens and method of designing it

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077220A (en) * 1996-01-16 1999-10-25 야마나까 마모루 Aspherical spectacle lens
KR20050017358A (en) * 2003-08-13 2005-02-22 삼성전기주식회사 Lens system being constructed in mobile terminal
KR20060108689A (en) * 2003-11-27 2006-10-18 호야 가부시키가이샤 Both-sided aspherical varifocal refractive lens and method of designing it

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020067524A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens design system, progressive power lens design method and progressive power lens group
JPWO2020067522A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens and its design method
JPWO2020067523A1 (en) * 2018-09-28 2021-08-30 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Progressive power lens and its design method
JP7264910B2 (en) 2018-09-28 2023-04-25 ホヤ レンズ タイランド リミテッド Progressive power lens, design method thereof, and manufacturing method thereof

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