KR20080080048A - Lens meter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피검 렌즈의 광학 특성을 측정하는 렌즈 미터에 관한 것이다. The present invention relates to a lens meter for measuring the optical properties of the test lens.
피검 렌즈에 측정 광속을 투광하여, 피검 렌즈를 투과한 측정 광속을 수광 소자에 의해 검출하여, 그 검출 결과에 기초하여 피검 렌즈의 광학 특성 (구면 도수 (sphere power) (S), 주면 도수 (cylinder power) (C) 및 주면축 각도 (astigmatic axial angle) (A)) 를 얻는 측정 광학계를 갖는 렌즈 미터가 알려져 있다. 이 종의 종래의 렌즈 미터는, 측정 광축을 중심으로 한 4 개의 측정 지표 (원리적으로는 3 개의 측정 지표) 를 1 조로 하여 수광 소자에 의해 검출되는 측정 지표의 편위에 기초하여 피검 렌즈의 광학 특성을 측정하는 구성으로 되어 있었다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 소60-17335, US3880525 (일본 공개특허공보 소50-145249) 를 참조). 또, 피검 렌즈의 광학 특성의 분포나 누진 렌즈의 원용부 (猿用部), 근용부 (近用部) 를 용이하게 측정하기 위해서, 노우즈 피스 (nosepiece) 내에 배치된 다수의 측정 지표를 사용하는 렌즈 미터도 제안되어 있다 (예를 들어, US6972837 (일본 공개특허공보 2003-75296) 을 참조). 어느 렌즈 미터에서도, 단초점 렌즈의 측정에 있어서는, 측정 지표가 측정 광축으로부터 멀어 질수록 수차의 영향이 커지기 때문에, 기본적으로는 측정 광축을 중심으로 직경 2 ∼ 3㎜ 의 원주 상에 배치된 측정 지표를 사용하여 측정이 행해진다. The light beam is transmitted to the test lens, and the light beam passing through the test lens is detected by a light receiving element, and based on the detection result, the optical characteristics (sphere power (S), principal plane of the lens of the test lens) Lens meters having a measuring optical system for obtaining power (C) and astigmatic axial angle (A) are known. This type of conventional lens meter is based on the deviation of the measurement index detected by the light-receiving element based on the set of four measurement indexes (in principle, three measurement indexes) centered on the measurement optical axis. It was set as the structure which measures a characteristic (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 60-17335, US3880525 (Japanese Unexamined-Japanese-Patent No. 50-145249)). In addition, in order to easily measure the distribution of the optical characteristics of the lens to be examined and the far and near parts of the progressive lens, a large number of measurement indices arranged in the nosepiece are used. A lens meter is also proposed (see, for example, US6972837 (Japanese Laid-Open Patent Publication 2003-75296)). In any lens meter, since the influence of aberration increases as the measurement indicator moves away from the measurement optical axis, the measurement index arranged on a circumference of diameter 2-3 mm around the measurement optical axis basically. The measurement is performed using.
그러나, 측정 광축 부근의 측정 지표를 기본으로 한 측정에서는, 렌즈 도수나 렌즈면 상태에 의해 광학 특성의 측정이 불안정해져, 측정 정밀도의 신뢰성이 열등한 경우가 있다. 즉, 렌즈의 굴절력이 약도수인 경우, 광축 부근의 지표의 편위가 적기 때문에, 측정값이 불안정해지기 쉽다. 특히, 주면 도수가 약도수인 경우에는, 그것에 의한 주면축 각도의 편차가 커지고, 측정 결과가 불안정해져서, 그 측정 정밀도가 악화된다. 또, 측정 광축 부근의 지표를 사용한 측정에서는, 그 측정 영역에 흠집이나 오염이 있는 경우에도 측정값이 안정되지 않아, 측정 정밀도의 신뢰성이 열등하다. However, in the measurement based on the measurement index near the measurement optical axis, the measurement of the optical characteristic may be unstable due to the lens power and the lens surface state, and the reliability of the measurement accuracy may be inferior. That is, when the refractive power of the lens is a weak number, since the deviation of the index near the optical axis is small, the measured value tends to be unstable. In particular, in the case where the principal surface power is weak, the deviation of the principal surface axis angle due to it becomes large, the measurement result becomes unstable, and the measurement accuracy thereof deteriorates. In the measurement using the index near the measurement optical axis, the measured value is not stable even when there is a flaw or contamination in the measurement area, and the reliability of the measurement accuracy is inferior.
본 발명은 렌즈의 광학 특성을 안정적이고 고정밀도로 얻을 수 있는 렌즈 미터를 제공하는 것을 기술 과제로 한다. This invention makes it a technical subject to provide the lens meter which can acquire the optical characteristic of a lens stably and with high precision.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하와 같은 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the said subject, this invention is equipped with the following structures, It is characterized by the above-mentioned.
피검 렌즈의 광학 특성을 측정하는 렌즈 미터는, 측정 광학계 (측정 광학계는 측정 광축을 중심으로 소정의 패턴으로 배치된 다수의 측정 지표 (측정 지표는, 측정 광축에 가까운 제 1 영역에 있는 제 1 측정 지표와, 제 1 영역의 외측의 제 2 영역에 있는 제 2 측정 지표를 적어도 갖는다) 를 갖는 지표판과, 피검 렌즈를 통과한 측정 광속을 수광하는 수광 소자를 갖는다) 와, 광학 특성을 연산하는 연산 수단 (연산 수단은, 상기 수광 소자에 의한 제 1 측정 지표의 검출 결과에 기초하여 렌즈의 제 1 광학 특성을 연산하는 제 1 연산 수단과, 제 1 측정 지표 및 제 2 측정 지표의 검출 결과에 기초하여 렌즈의 제 2 광학 특성을 연산하는 제 2 연산 수단을 갖는다) 과, 표시 제어 수단 (표시 제어 수단은, 그 제 1 연산 수단에 의한 연산 결과 또는 상기 수광 소자에 의한 검출 결과가 소정의 조건을 만족시킬 때에 제 2 광학 특성을 피검 렌즈의 광학 특성으로서 상기 소정의 조건을 만족시키지 않을 때에는 제 1 광학 특성을 피검 렌즈의 광학 특성으로서 표시 수단에 표시시킨다) 을 구비한다. The lens meter for measuring the optical characteristics of the lens to be tested includes a measuring optical system (the measuring optical system includes a plurality of measurement indexes arranged in a predetermined pattern around the measurement optical axis (the measurement index is a first measurement in a first region close to the measurement optical axis). An indicator plate having an index, at least a second measurement index in a second region outside of the first region), a light receiving element for receiving a measurement light beam passing through the lens to be examined), and an optical characteristic Arithmetic means (the arithmetic means includes first arithmetic means for calculating a first optical characteristic of the lens based on a detection result of the first measurement index by the light receiving element, and a detection result of the first measurement index and the second measurement index. And a second calculating means for calculating a second optical characteristic of the lens based on the display control means (the display control means includes a result of calculation by the first calculating means or the light receiving element). And when the detection result satisfies the predetermined condition, the second optical characteristic is displayed as the optical characteristic of the lens to be examined and the display means is displayed on the display means as the optical characteristic of the lens to be examined. .
그리고, 상기 표시 제어 수단은, 상기 제 1 연산 수단에 의해 연산된 주면 도수, 또는 주면 도수 및 구면 도수가 소정의 약도수 이하일 때에, 상기 제 2 연산 수단에 의한 연산 결과를 피검 렌즈의 광학 특성으로서 표시 수단에 표시시키는 렌즈 미터이다. Then, the display control means, when the main surface power calculated by the first calculating means, or the main surface power and the spherical power is less than a predetermined number of degrees, the result of the calculation by the second calculating means as the optical characteristic of the test lens. The lens meter is displayed on the display means.
상기 표시 제어 수단은, 상기 제 1 연산 수단에 의해 연산된 주면 도수, 또는 주면 도수 및 구면 도수가 소정의 약도수 이하일 때로서, 추가로 제 1 연산 수단에 의해 연산된 광학 특성과 제 2 연산 수단에 의해 연산된 광학 특성을 비교하여, 양자가 소정의 허용 오차 내일 때, 상기 제 2 연산 수단에 의한 연산 결과를 피검 렌즈의 광학 특성으로서 표시 수단에 표시시키는 렌즈 미터이다.The display control means is a main surface power calculated by the first calculating means, or when the main surface power and the spherical power are less than a predetermined number of degrees, the optical characteristic and the second calculating means further calculated by the first calculating means. Is a lens meter which compares the optical properties calculated by and displays the calculation results by the second calculating means on the display means as the optical properties of the test lens when both are within a predetermined tolerance.
상기 표시 제어 수단은, 상기 제 1 연산 수단에 의해 연산된 광학 특성과 제 2 연산 수단에 의해 연산된 광학 특성을 비교하여, 양자가 소정의 허용 오차 내일 때, 상기 제 2 연산 수단에 의한 연산 결과를 피검 렌즈의 광학 특성으로서 표시 수단에 표시시키는 렌즈 미터이다.The display control means compares the optical characteristic calculated by the first calculating means with the optical characteristic calculated by the second calculating means, and when both are within a predetermined tolerance, the calculation result by the second calculating means. Is a lens meter which displays on the display means as an optical characteristic of the lens under test.
상기 표시 제어 수단은, 상기 수광 소자에 의해 정상적으로 검출된 제 1 영역의 측정 지표의 수가 일정 비율 또는 소정 수를 만족시키는지 아닌지의 여부를 판정하여, 측정 지표의 수가 일정 비율 또는 소정 수를 만족시키지 않을 때에는 상기 제 2 연산 수단에 의한 연산 결과를 피검 렌즈의 광학 특성으로서 표시 수단에 표시시키는 렌즈 미터이다.The display control means determines whether or not the number of measurement indices of the first region normally detected by the light receiving element satisfies a predetermined ratio or a predetermined number, so that the number of measurement indices does not satisfy a certain ratio or a predetermined number. If not, the lens meter causes the display means to display the calculation result by the second calculation means as the optical characteristic of the lens to be examined.
상기 지표판에는 다른 측정 지표와는 구별되는 형상의 제 3 측정 지표를 갖고, 제 3 측정 지표는 측정 광축 상의 제 4 측정 지표와 제 4 측정 지표로부터 등 거리에 있는 제 5 측정 지표로 이루어지는 렌즈 미터이다.The indicator plate has a third measurement indicator having a shape distinct from other measurement indicators, and the third measurement indicator comprises a fourth measurement indicator on the measurement optical axis and a fifth measurement indicator at an equidistant distance from the fourth measurement indicator. to be.
상기 지표판에는 다른 측정 지표와는 구별되는 형상의 제 3 측정 지표를 갖고, 제 3 측정 지표는 제 1 측정 지표의 지표와 겸용되는 렌즈 미터이다.The indicator plate has a third measurement indicator having a shape that is distinguished from other measurement indicators, and the third measurement indicator is a lens meter that is combined with the indicator of the first measurement indicator.
본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 실시형태의 렌즈 미터의 외관을 나타낸 도면이다. Embodiment of this invention is described based on drawing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the external appearance of the lens meter of embodiment.
(1) 은 렌즈 미터 본체이다. LCD 등으로 구성된 디스플레이 (2) 는, 측정 결과나 얼라이먼트의 타겟 (target) 등의 측정에 필요한 정보가 표시된다. 입력용의 스위치 (3) 중에서, 디스플레이 (2) 에 표시되는 스위치 표시에 대응한 것이 눌려짐으로써, 측정 모드의 전환 등의 필요한 입력 지시를 행한다. 노우즈 피스 (4) 에는 피검 렌즈 (LE) 가 놓여져, 측정시의 기점이 된다. 렌즈 고정대 (5) 가 아래로 내려짐으로써 노우즈 피스 (4) 에 실린 피검 렌즈 (LE) 를 안정적으로 유지할 수 있다. 1 is a lens meter main body. In the
전후 방향으로 이동 가능한 렌즈 대 (6) 는, 안경 프레임에 들어간 렌즈의 측정에 있어서 프레임의 하부 (안경 착용 상태에 있어서의 하부) 에 맞닿게 하여 안정시킴으로써 Axis (주면축 각도) 측정의 기준을 만든다. 인점 기구 (7) 는, 렌즈 (LE) 에 인점을 실시하는 경우에 사용된다. READ 스위치 (8) 는, 피검 렌즈 (LE) 의 광학 특성 데이터를 판독할 때에 사용된다. READ 스위치 (8) 가 눌림으로써, 측정값이 디스플레이 (2) 에 홀드 표시됨과 함께 장치 내부에 기억된다. The lens stand 6, which is movable in the front-rear direction, makes contact with the lower part of the frame (the lower part in the wearing state of the glasses) and stabilizes the measurement of the lens that enters the spectacle frame, thereby making a reference for the Axis (major axis angle) measurement. . The
도 2 는 광학계와 제어계를 나타내는 도면이다. (L1) 은 측정 광학계 (20) 의 측정 광축이다. 측정 광학계 (20) 는, 광축 (L1) 상에 배치된 LED 등의 측정 광원 (21), 콜리메이팅 렌즈 (22), 측정 지표가 형성된 그리드판 (23), 수광 소자로서의 2 차원의 이미지 센서 (24) 를 구비한다. 광축 (L1) 은 노우즈 피스 (4) 가 갖는 개구 (4a) 의 중심을 통과하고, 또한 개구 (4a) 의 개구 평면에 대하여 수직으로 배치되어 있다. 그리드판 (23) 은 노우즈 피스 개구 (4a) 의 근방에 배치되어 있다. 이미지 센서 (24) 와 노우즈 피스 (4) 의 상단 (렌즈 (LE) 의 후정점) 의 간격은, 렌즈 (LE) 의 측정 범위 내의 최소 초점 거리보다 작게 설계되어 있다. 2 is a diagram illustrating an optical system and a control system. L1 is the measurement optical axis of the measurement
또한, 그리드판 (23) 의 배치는, 노우즈 피스 (4) 에 탑재되는 피검 렌즈 (LE) 보다 광원 (21) 측으로 해도 된다. 또, 그리드판 (23) 과 동일한 측정 광속을 얻도록, 광원 (21) 을 이차원 배치하여 측정 지표를 구성해도 된다. In addition, arrangement | positioning of the
그리드판 (23) 이 갖는 측정 지표의 지표 패턴을 도 3 에 나타낸다. 이 예에서는, 기하학적으로 배치된 다수의 측정 지표로서의 원형의 구멍 (25) (도트 지표) 이, 0.5㎜ 의 간격으로 격자상으로 배치되어 있다. 구멍 (25) 은 9×9 의 배열이지만, 노우즈 피스 (4) 의 개구를 측정광이 통과하는 범위에서 보다 많은 구멍 (25) 을 배치해도 된다. 또, 이 예에서는, 구멍 (25) 의 중심간의 거리가 0.5㎜ 의 등간격으로 되어 있지만, 소정의 기하학적인 배열이면 이것에 한정되지 않는다. 구멍 (25) 중에서, 광축 (L1) 상에 있는 구멍 (H5) 과, 이 구멍 (H5) 을 중심으로 하는 1 변의 길이가 2㎜ 인 정방형의 코너에 위치하는 구멍 (H1, H2, H3, H4) 은 직경 0.5㎜ 로 형성되어 있다. 구멍 (H1 ∼ H5) 이외의 구멍 (25) 은 직경 0.2㎜ 로 형성되어 있다. 중심 구멍 (H5) 및 구멍 (H5) 과 일정한 관계로 배치된 구멍 (H1 ∼ H4) 은, 사이즈가 상이한 다른 구멍 (25) 에 대하여 구별되어 검출된다. 중심 구멍 (H5) 은, 이미지 센서 (24) 에 의해 수광되는 각 구멍 (25) 의 편위의 기준 위치 검출에 사용된다. 또, 렌즈 (LE) 상의 상처나 오염에 의해 중심 구멍 (H5) 이 정상적으로 검출되지 않는 경우에는, 구멍 (H1 ∼ H4) 을 대체 사용할 수 있다. 또, 구멍 (H1 ∼ H4) 의 조는, 콘택트 렌즈용의 소량 직경의 노우즈 피스 사용시에도 측정 가능한 영역으로 된다. The index pattern of the measurement indicator which the
광원 (21) 으로부터의 광속은 콜리메이팅 렌즈 (22) 에 의해 평행 광속으로 되어 렌즈 (LE) 에 투광된다. 그 투과 광속 중에서, 그리드판 (23) 의 구멍 (25) 을 통과한 광속이 이미지 센서 (24) 상에 도달한다. 이미지 센서 (24) 로부터의 출력 신호는 제어부 (40) 에 입력된다. 제어부 (40) 에는, 연산 결과를 기억하기 위한 메모리 (41), 연산 결과 등의 정보를 디스플레이 (2) 에 표시하기 위한 표시 회로 (42) 가 접속되어 있다. The luminous flux from the
또한 제어부 (40) 는, 렌즈 (LE) 가 없는 경우의 그리드판 (23) 을 통과하여 이미지 센서 (24) 에 도달한 구멍 (25) 의 이미지 (측정 지표) 의 위치를 기준으로, 굴절력을 갖는 렌즈 (LE) 를 놓은 때에 얻어지는 측정 지표의 위치 편위로부터, 렌즈 (LE) 의 광학 특성 (구면 도수 (S), 주면 도수 (C), 주면축 각도 (A), 프리즘 도수 (prism diopter)) 을 연산한다. 기본적으로는, 구면 도수만을 갖는 렌즈 (LE) 가 놓여진 경우, 렌즈 (LE) 가 없는 경우에 대하여, 각 구멍 이미지는 렌즈 (LE) 의 광학 중심으로부터 원형상으로 확대 또는 축소된다. 이 확대 또 는 축소의 편위에 기초하여 구면 도수 (S) 가 구해진다. 주면 도수 (C) 만을 갖는 렌즈 (LE) 가 놓여진 경우, 각 구멍 이미지는 렌즈 (LE) 의 주면축 중심으로부터 확대 또는 축소되어 편위한다. 이 확대 또는 축소의 편위에 의해 주면 도수 (C) 가 구해진다. 주면축 각도 (A) 는, 편위의 중심축으로서 구해진다. 또, 프리즘 도수는 구멍 (H5) 또는 그 부근의 구멍의 평행 이동량에 의해 구해진다. 구면 도수, 주면 도수를 갖는 렌즈 (LE) 는 이들의 복합으로서 생각하면 된다 (일본 공개특허공보 소60-17335호, US3880525 (일본 공개특허공보 소50-145249호) 등에 기재된 구하는 법과 동일한 방법을 사용할 수 있다). Moreover, the
다수의 측정 지표를 사용하는 경우에는, 측정 광축 (L1) 을 중심으로 한 직경 2 ∼ 3㎜ 에 있는 5×5 (25 개), 7×7 (49 개) 등의 지표를 사용하여, 동일 원주 상에 있고, 바람직하게는 인접하는 4 개 또는 3 개의 지표를 1 조로 하여 얻어지는 모든 조의 광학 특성을 평균화하는 연산에 의해, 단초점 렌즈의 광학 특성을 고정밀도로 얻을 수 있다. 또, 5×5 (25 개), 7×7 (49 개) 등의 지표에 대하여, 각 시표의 편위의 검출 결과를 기본으로 광선 추적법을 이용하여, 최소 이승법을 적용하여 가장 피팅되는 (S, C, A) 의 회귀 평면을 구함으로써, 광학 특성을 연산하는 방법이어도 된다. 종래의 4 개 또는 3 개의 지표에 의한 1 조만의 광학 특성의 연산에 대하여, 그것보다 많은 다수의 지표를 사용함으로써, 단초점 렌즈의 광학 특성을 고정밀도로 구할 수 있다. In the case of using a large number of measurement indices, the same circumference is used using indices such as 5 × 5 (25), 7 × 7 (49), etc., which are located in a diameter of 2-3 mm around the measurement optical axis L1. The optical characteristic of a single focal lens can be obtained with high precision by the operation which averages the optical characteristics of all the sets which are in the set, Preferably four or three adjacent indexes are set into one set. In addition, for the indicators of 5 × 5 (25), 7 × 7 (49), and the like, the least square method is applied based on the detection result of the deviation of each target, The method of calculating an optical characteristic may be sufficient by obtaining the regression plane of S, C, A). By using many more indexes than the conventional calculation of the optical characteristics of only one set by four or three indexes, the optical characteristics of a single focal lens can be obtained with high accuracy.
또한, 누진 렌즈를 측정하는 경우, 인접하는 4 개 (적어도 3 개) 의 지표 (구멍 (25)) 를 1 조로 하여 광학 특성을 연산함으로써, 누진 렌즈의 미소 부분에 있어서의 광학 특성의 분포가 얻어진다. 즉, 노우즈 피스 (4) 의 개구 내에 있어서의 광학 특성의 분포가 얻어진다. 이로써, 누진 렌즈의 측정에 있어서는, 현재의 측정 위치가 원용부에 있는지의 여부를 효율적으로 판정할 수 있고, 동일하게 현재의 측정 위치가 근용부에 있는지의 여부를 효율적으로 판정할 수 있다. In addition, when measuring a progressive lens, the optical characteristic is computed in the micro part of a progressive lens by calculating an optical characteristic by making into one pair of four adjacent (at least 3) indexes (holes 25). Lose. That is, distribution of the optical characteristic in the opening of the
여기에서, 단초점 렌즈의 광학 특성을 측정하는 경우, 측정 지표인 구멍 (25) 이 측정 광축 (L1) 으로부터 멀어질수록 수차의 영향이 커진다. 이 때문에, 기본적으로는 측정 광축 (L1) 이 위치하는 중심 구멍 (H5) 부근의 소영역 (직경 2 ∼ 3㎜ 의 영역 내) 에 배치된 적어도 3 개의 측정 지표를 사용하여 렌즈 (LE) 의 광학 특성을 연산한다 (제 1 연산). 예를 들어, (H5) 를 중심으로 한 5×5 의 25 개, 또는 7×7 의 49 개의 지표의 검출 결과에 기초하여 광학 특성을 연산한다. 그러나, 측정 광축 (L1) 부근의 지표를 사용한 측정에서는, 렌즈 (LE) 의 굴절력이 약한 경우에는 지표의 편위가 적기 때문에, 각 측정값이 불안정해지기 쉬워, 측정 정밀도의 신뢰성이 열등하다. 특히 주면 도수 (C) 가 약도수인 경우에는, 주면축 각도의 연산 결과가 불안정해져서 측정 정밀도의 신뢰성도 악화된다. Here, when measuring the optical characteristic of a short focal lens, the influence of aberration becomes large, so that the
그래서, 본 장치에서는, 주면 도수 (C) 가 소정의 약도수 이하일 때에는, 측정 광축 (L1) 부근의 소영역 (직경 2 ∼ 3㎜ 의 영역 내) 에 대하여 측정 영역 및 측정 지표의 수를 확대 (증가) 시켜 광학 특성을 연산한다 (제 2 연산). 주면 도수 (C) 가 약도수일 때에는, 측정 광축 (L1) 으로부터의 측정 영역의 범위가 넓어져도, 그것에 의한 수차의 영향은 적기 때문에, 측정 지표의 수가 증가함에 따른 주면축 각도의 측정 정밀도의 향상과 안정성이 도모된다. 이하, 그 동작예를 도 4 의 플로우 차트에 기초하여 설명한다. Therefore, in this apparatus, when the principal surface frequency C is below a predetermined number of degrees, the number of the measurement region and the measurement index is enlarged with respect to the small region (in the region of
장치의 측정 모드에는, 단초점 렌즈를 측정하는 모드와 누진 렌즈를 측정하는 모드가 있는데, 여기에서는 단초점 렌즈의 측정 모드를 선택한다. 검사자는 디스플레이 (2) 에 표시되는 렌즈의 좌우 선택을 지정하는 스위치를 눌러, 측정하는 렌즈의 좌우를 선택한다. The measurement mode of the device includes a mode for measuring a short focal lens and a mode for measuring a progressive lens, where the measurement mode of the short focal lens is selected. The examiner selects the left and right sides of the lens to be measured by pressing a switch for specifying left and right selection of the lens displayed on the
렌즈 (LE) 가 노우즈 피스 (4) 상에 실리면, 제어부 (40) 는, 이미지 센서 (24) 에 의해 검출되는 다수의 지표 이미지 (구멍 (25) 의 이미지) 중에서, 광축 (L1) 을 중심으로 배치된 7×7 (49 개) 의 지표 이미지의 편위에 기초하여 각 측정값 (S, C, A, 프리즘 도수) 을 연산한다 (S-1). 도 5A 는 이 때의 디스플레이 (2) 에 표시되는 얼라이먼트 (alignment) 의 화면예이다. (50) 은 얼라이먼트용의 레티클 (reticle), 측정값 표시부 (51, 52) 는 좌우 각각의 측정값을 표시한다. 그리고, 마크 (53) 의 표시에 의해 현재, 오른쪽 렌즈가 측정되고 있는 것을 나타낸다. 이 때 얻어진 각 측정값은 오른쪽 측정값 표시부 (51) 에 표시된다. 또, 렌즈 (LE) 의 광축 (L1) 에 대한 광학 중심의 편위 방향과 그 엇갈림량인 프리즘 도수에 기초하여 링 타겟 (54) 이 디스플레이 (2) 에 표시된다. 또, 구멍 (H1 ∼ H5) 의 검출 결과에 기초하여 링 타겟 (54) 의 표시 위치를 구하여, 얼라이먼트를 행하도록 해도 된다. When the lens LE is mounted on the
렌즈 (LE) 가 이동되어, 프리즘 도수 (Δ) 가 0.5Δ 미만에 들어가면, 링 타겟 (54) 이 십자선상 (cross-lined) 타겟 (55) 으로 전환된다 (도 5B 참조). 도수를 측정하는 것뿐이라면, 이 상태에서 READ 스위치 (8) 를 누름으로써 측정값이 홀드된다. 렌즈 (LE) 에 인점을 실시하는 경우에는, 더욱 정확한 얼라이먼트를 위해서, 레티클 (50) 의 중심으로 십자 타겟 (55) 이 향하도록 렌즈 (LE) 를 이동하고, 프리즘 도수가 0.1Δ 미만이 되면, 십자 타겟 (55) 은 대십자 타겟 (57) 으로 전환된다. 이로써, 검사자는 정밀한 얼라이먼트가 완료된 것을 알 수 있다. When the lens LE is moved so that the prism power Δ falls below 0.5Δ, the
이와 같은 단초점 렌즈의 측정에 있어서, 제어부 (40) 에 의한 광학 특성의 연산은 일정한 시간 간격으로 연속적으로 행해지고 있다. 이 때, 제어부 (40) 는, 광축 (L1) 을 중심으로 배치된 7×7 (49 개) 의 지표 이미지의 편위에 기초하여 얻어진 광학 특성 중에서, 주면 도수가 소정의 약도수 δcD (및 구면 도수가 εsD, D : 디옵터) 이하인지 아닌지를 판정한다 (S-2). 예를 들어, δcD 는, 주면 도수를 마이너스 읽기로 하여, -0.5D 이하의 약도수로 한다. In the measurement of such a short focal lens, the calculation of the optical characteristics by the
주면 도수가 δcD (및 구면 도수가 εsD) 이하인 경우, 측정 영역 및 지표의 수를 확대시켜도, 그것에 의한 수차의 영향은 적기 때문에, 측정값의 안정성과 주면축 각도의 정밀도 향상을 도모하기 위해, 통상적인 7×7 (49 개) 의 측정 영역 및 지표의 수를 확대시켜 광학 특성을 연산한다. 제어부 (40) 는, 7×7 개의 구멍 (25) 에 의한 광학 특성의 연산과는 별도로, 그것보다 측정 영역을 확대시킴으로써 측정 지표의 수를 증가시켜, 중심 구멍 (H5) 을 중심으로 한 9×9 개 (81 개) 의 지표 이미지에 의한 광학 특성을 연산한다 (S-3). When the principal power is less than or equal to δ cD (and the spherical power is εsD), even if the measurement area and the number of indices are enlarged, the influence of the aberration is small. The optical characteristic is computed by enlarging the number of the measurement area | region of 7x7 (49 pieces) and indicators which are phosphorus. The
여기에서, 바람직하게는, 추가로 다음과 같은 판정 조건을 형성한다 (또, 다 음의 판정 조건을 단일한 조건으로 할 수도 있다). 제어부 (40) 는, 7×7 개로 연산한 각 측정값과 9×9 개로 연산한 측정값을 비교한다. 각 측정값을 비교한 결과, 각각이 허용 오차의 범위 내에 들어가는지 아닌지를 판정한다 (S-4). 본 실시형태에 있어서는, 구면 도수 및 주면 도수의 차가 함께 허용차 ±0.06D 이내이면, 측정 영역 및 측정 지표의 수를 확대시킨 것에 의한 수차의 영향이 적고, 9×9 개의 지표 이미지로부터 연산하는 편이 신뢰성이 높은 측정값이 얻어지는 것으로 하여, 제어부 (40) 는 9×9 개의 지표 이미지에 기초하는 측정 결과를 디스플레이 (2) 에 표시한다 (S-5). 그리고, READ 스위치 (8) 가 눌리면, 제어부 (40) 는 측정값을 홀드하여, 메모리 (41) 에 기억한다 (S-6). Here, preferably, the following determination conditions are further formed (in addition, the following determination conditions may be defined as a single condition). The
한편, 단계 (S-4) 에서, 7×7 개와 9×9 개에 의한 측정값을 비교한 결과, 구면 도수 또는 주면 도수의 차가 허용 오차의 범위를 벗어나 있었던 경우, 측정값의 안정성의 향상을 기대할 수 없는 것으로 하여, 제어부 (40) 는 7×7 개의 지표 이미지에 의한 연산 결과를 측정값으로 한다 (S-7). On the other hand, as a result of comparing the measured values by 7x7 and 9x9 in step (S-4), when the difference between the spherical power and the main power is out of the tolerance range, the improvement of the stability of the measured value is improved. Unexpectedly, the
앞의 단계 (S-2) 에 있어서, 주면 도수가 소정의 약도수 δcD 보다 강도인 경우, 광축 (L1) 을 중심으로 배치된 9×9 개의 지표 이미지를 포함하면 수차의 영향이 강해져, 7×7 개의 지표 이미지에 의한 측정 결과에서도 정밀도의 신뢰성을 확보할 수 있으므로, 그 자체로 7×7 개의 지표 이미지에 의한 연산 결과를 측정 결과로 하여 표시한다 (S-7). In the previous step (S-2), when the principal surface power is stronger than the predetermined weakness number δcD, the influence of aberration becomes stronger when including 9 x 9 index images arranged around the optical axis L1, and 7 x Since the reliability of accuracy can be ensured even in the measurement results by the seven indicator images, the calculation results by the seven by seven indicator images are displayed as the measurement results (S-7).
또한, 상기의 단계 (S-4) 의 판정에 있어서는, 7×7 개의 연산과 9×9 개의 연산을 행하는 처리를 각각 복수회 (예를 들어, 3 회) 실시한 결과를 기본으로 전 환하도록 해도 된다. 그리고, 1 회마다의 양자의 차가 허용차 ±0.06D 이내이고, 연속해서 3 회 측정된 각 측정값의 편차도 ±0.06D 이면, 측정값의 안정화와 주면축 각도의 정밀도가 기대되는 것으로, 이후 9×9 개로 연산된 측정 결과로 전환한다. 그리고, 상기의 조건을 벗어난 경우에는, 그 자체로 7×7 개의 연산 결과를 측정 결과로 하는 처리를 계속한다. 이것은, 렌즈가 크게 이동했을 때 (프리즘 도수의 변화로부터 알 수 있다), 또는 새로운 렌즈가 노우즈 피스 (4) 에 실릴 때까지 계속하지만, 렌즈의 이동이 없는 경우에도 몇 초마다 재확인하여 판정하도록 해도 된다. In addition, in the determination of step (S-4) described above, the results of performing 7x7 operations and 9x9 operations multiple times (for example, three times) may be changed based on the result. do. If the difference between the two times is within the tolerance ± 0.06D and the deviation of each measured value measured three times in succession is also ± 0.06D, then the stabilization of the measured value and the precision of the principal axis angle are expected. Switch to the measurement result calculated by × 9. If the above conditions deviate, the process of making 7 x 7 calculation results as measurement results per se is continued. This is continued until the lens is moved greatly (as can be seen from the change in the prism frequency) or until a new lens is placed on the
또, 본 발명의 실시형태는 상기에 한정되는 것은 아니다. 단계 (S-2) 의 판정에 사용하는 주면 도수나, 단계 (S-4) 의 판정에 사용하는 기준은, 적절히 변경해도 된다. 또, 측정 대상으로 하는 지표 이미지의 개수는, 광축 (L1) 을 중심으로 7×7 개와 9×9 개의 사이에서 전환하는 방식을 설명했는데, 이들의 개수에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 측정 광축 (L1) 에 위치하는 구멍 (H5) 을 중심으로 한 5×5 개의 지표를 통상적인 측정 대상으로 하여, 주면 도수가 δcD 이하인 경우에 그것보다 영역을 확대시킴으로써 측정 지표의 개수를 늘리도록 전환한다. 또, 측정 광축 (L1) 을 중심으로 한 직경 2㎜ 의 동일 원주 상에 있는 지표를 통상적인 측정 대상으로 하여, 주면 도수가 δcD 이하인 경우로 확대시킨 직경의 내부에 위치하는 지표로 전환하도록 해도 된다. 또, 주면 도수에 따라 5×5 개, 7×7 개, 9×9 개로 복수 단계에서 전환 구성이어도 된다. In addition, embodiment of this invention is not limited to the above. You may change suitably the principal surface frequency used for determination of step (S-2), and the criteria used for determination of step (S-4). Moreover, although the method of switching between 7x7 and 9x9 centering on the optical axis L1 demonstrated the number of the index image made into the measurement object, it is not limited to these numbers. For example, 5 × 5 indexes centered on the hole H5 located in the measurement optical axis L1 are taken as the normal measurement targets, and the number of measurement indexes is increased by enlarging an area therefrom when the principal plane is δcD or less. Switch to increase In addition, an index on the same circumference with a diameter of 2 mm centered on the measuring optical axis L1 may be converted to an index located inside the enlarged diameter in the case where the main surface power is δcD or less as a normal measurement target. . Moreover, 5 x 5 pieces, 7 x 7 pieces, and 9 x 9 pieces may be switched in multiple stages depending on the principal surface frequency.
이상은, 렌즈 (LE) 의 도수에 따라 측정 영역 및 측정 지표의 수를 확대시키 는 연산 (제 2 연산) 을 사용하는 것으로 했으나, 렌즈 (LE) 에 상처나 오염이 있는 경우에도 이 제 2 연산을 적용하면 효과적이다. 즉, 렌즈 (LE) 에 상처나 오염이 있고, 측정 광축 (L1) 부근의 소영역 (7×7 개) 의 지표 이미지 중에서, 광량 부족이나 지표 이미지의 형상 불량에 의해, 정상적으로 검출된 지표 이미지의 수가 소정 수 또는 일정 비율 (4 할, 5 할 등) 에 만족되지 않는 경우, 측정 결과가 흐트러지기 쉬워져, 측정 정밀도의 신뢰성도 부족해진다. 이 경우, 제어부 (40) 는 9×9 개의 지표에 기초하는 제 2 연산에 의해 얻어진 측정 결과를 디스플레이 (2) 에 표시한다. 이 경우, 정상적으로 검출되는 지표 이미지가 증가됨으로써, 측정 결과의 안정성의 향상이 도모된다. 또, 측정 정밀도의 향상도 기대할 수 있다. 정상적으로 검출된 지표 이미지의 수가 소정 수 또는 일정 비율을 만족시킬 때에는, 제어부 (40) 는 그 자체로 7×7 개의 지표 이미지의 연산에 의해 얻어진 측정 결과를 디스플레이 (2) 에 표시한다. In the above, the calculation (second operation) of enlarging the number of measurement areas and measurement indices according to the frequency of the lens LE is assumed to be used. Applying is effective. That is, in the index image of the small area (7x7) near the measurement optical axis L1 where there is a wound or contamination on the lens LE, the index image of the index image detected normally by the lack of light quantity or the shape defect of the index image is If the number is not satisfied with a predetermined number or a predetermined ratio (40%, 50%, etc.), the measurement result tends to be disturbed, and the reliability of the measurement accuracy also becomes insufficient. In this case, the
또한, 각 측정값의 연산시에, 각 측정값의 표준 편차를 구함으로써, 값이 갖추어진 지표만을 선택하는 것도 가능하다. 지표 이미지의 검출 처리에 비해, 광학 특성의 연산은 얼마 안되는 시간에 처리할 수 있기 때문에, 1 회의 측정 지표의 검출 후에, 채용/불채용의 지표를 선택해나가, 표준 편차가 필요로 하는 레벨로 개선될 때까지 이것을 반복한다. 이로써, 측정 시간의 연장을 수반하지 않고, 안정적인 측정 결과가 얻어진다. In the calculation of each measured value, it is also possible to select only an index provided with the value by obtaining the standard deviation of each measured value. Compared with the detection processing of the index image, the calculation of the optical characteristic can be performed in a short time, so after the detection of one measurement index, the index of the adoption / non-employment is selected and improved to the level that the standard deviation requires. Repeat this until Thereby, a stable measurement result is obtained without prolonging a measurement time.
또한, 상기의 7×7 개의 지표에 의한 측정 결과로부터 9×9 개의 지표에 의한 측정 결과에 대한 전환에 대해서는, 렌즈 메이커 등에서의 사용에 있어서는 반 드시 적합하지 않은 경우도 있다. 이 때문에, 이 전환 기능을 적용할지, 지금까지와 같은 7×7 개의 지표에 의한 측정 결과인 채로 할지를, 디스플레이 (2) 에 설치된 선택 스위치로 선택 가능하게 해두는 것이 바람직하다. In addition, switching from the measurement result by the said 7x7 indicator to the measurement result by the 9x9 indicator may not necessarily be suitable for use by a lens maker etc. For this reason, it is preferable to make it selectable by the selection switch provided in the
상기의 실시형태의 제 2 연산은, 측정 영역 및 측정 지표의 수를 함께 확대 (증가) 시켜 광학 특성을 연산하는 것으로 했으나, 그 중 어느 일방이어도 된다. 예를 들어, 통상적인 제 1 연산에서는 측정 광축 (L1) 부근의 소영역에 있는 7×7 개의 49 개를 대상으로 하고, 제 2 연산에서는 9×9 개의 측정 영역으로 확대시키지만, 연산 처리 시간을 길게 하지 않기 위해, 확대시킨 9×9 개의 모두를 대상으로 하지 않고, 1 개 간격을 두는 등, 제 1 연산과 같은 49 개의 측정 지표를 대상으로 하여 연산한다. 또, 측정 지표의 수만을 확대시키는 예로서 통상적인 제 1 연산에서는 연산 처리 시간을 짧게 하기 위해서 7×7 개의 측정 영역 중에서, 1 개 간격을 둔 25 개의 측정 지표를 대상으로 하여 연산한다. 한편, 제 2 연산에서는, 7×7 개의 측정 영역에 있는 모든 측정 지표를 대상으로 하여 연산한다. 제 2 연산은, 앞의 실시형태와 같이 측정 영역 및 측정 지표의 수의 확대를 함께 행하는 것이 바람직하지만, 일방만으로도 종래의 제 1 연산에 대하여 안정적인 결과가 얻어진다. In the second calculation of the above embodiment, the optical properties are calculated by enlarging (increasing) the number of the measurement region and the measurement index together, but any one of them may be used. For example, in a typical first operation, 49 of 7 × 7 in the small area near the measurement optical axis L1 are targeted. In the second operation, the calculation time is expanded to 9 × 9 measurement areas. In order not to lengthen, it computes for 49 measurement indices similar to 1st calculation, for example, not making it all 9x9 enlarged, and making it one space | interval. In addition, as an example of expanding only the number of measurement indices, in order to shorten the calculation processing time, in the conventional first operation, twenty-five measurement indices spaced at one interval are calculated from among 7 x 7 measurement regions. On the other hand, in the second calculation, the calculation is performed on all measurement indices in the 7 × 7 measurement areas. Although it is preferable to expand the number of a measurement area | region and a measurement index | membrane together like the previous embodiment, the 2nd calculation produces a stable result with respect to the conventional 1st calculation only by one side.
도 1 은 실시형태의 렌즈 미터의 외관을 설명하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the external appearance of the lens meter of embodiment.
도 2 는 실시형태의 광학계와 제어계를 설명하는 도면이다. It is a figure explaining the optical system and control system of embodiment.
도 3 은 측정 지표의 지표 패턴을 설명하는 도면이다. It is a figure explaining the index pattern of a measurement indicator.
도 4 는 실시형태의 동작예를 설명하는 도면이다. 4 is a view for explaining an example of the operation of the embodiment.
도 5A ∼ 도 5C 는 얼라이먼트의 표시 화면을 설명하는 도면이다. 5A to 5C are views for explaining the display screen of the alignment.
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