KR20130006487U

KR20130006487U - 렌즈 검사 시스템

Info

Publication number: KR20130006487U
Application number: KR2020130003359U
Authority: KR
Inventors: 조엘 에스. 암스트롱-먼트너; 제임스 제이. 더들리; 리차드 루; 아난트 라이
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2013-11-11
Also published as: KR200473035Y1; US20130293726A1; JP3186077U; CN204758502U; US8976250B2

Abstract

렌즈 테스트 시스템은 광의 테스트 패턴을 생성하는 테스트 패턴 소스를 구비할 수 있다. 렌즈는 광의 테스트 패턴을 반사하는 렌즈 표면을 구비할 수 있다. 디지털 카메라 시스템은 반사된 광의 테스트 패턴의 이미지를 캡처할 수 있다. 컴퓨팅 장비는 이미지 처리 작업을 수행하여, 반사된 테스트 패턴의 캡처된 이미지를 평가할 수 있다. 테스트 패턴은 스폿들 또는 다른 구성들의 테스트 요소들의 직사각형 어레이와 같은 테스트 요소들의 공지 패턴을 포함할 수 있다. 이미지 처리 작업 동안, 컴퓨팅 장비는 스폿들 또는 다른 테스트 요소들의 반사된 버전을 분석하여, 곡률 반경, 렌즈가 평면 영역들, 피트들 또는 범프들을 포함하는지의 여부, 지지 구조 내의 렌즈 배치, 및 다른 렌즈 성능 데이터와 같은 렌즈의 특성들을 측정할 수 있다. 컴퓨팅 장비는 측정된 렌즈 데이터와 사전 결정된 기준들을 비교할 수 있다.

Description

렌즈 검사 시스템{LENS INSPECTION SYSTEM}

본원은 2012년 5월 1일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/640,872호 및 2012년 8월 29일자로 출원된 미국 정식 출원 제13/597,704호의 이익을 주장하며, 그에 따라 이들 출원은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.

본 고안은 광학적 검사에 관한 것으로서, 구체적으로는 렌즈들과 같은 광학 컴포넌트들을 평가하기 위한 광학 검사 시스템들에 관한 것이다.

셀룰러 전화, 컴퓨터 및 기타 장비와 같은 전자 장치들은 종종 렌즈들을 사용하는 전기 컴포넌트들을 구비한다. 예를 들어, 근접 센서 모듈 및 카메라 모듈이 렌즈를 포함할 수 있다.

이들과 같은 컴포넌트들을 위한 소형 렌즈들은 플라스틱 성형 기술들과 같은 기술들을 이용하여 대량 생산될 수 있다. 제조 변동으로 인해, 모든 렌즈들이 완전하게 형성되지는 못할 수 있다. 일부 렌즈들은 편평한 영역들 및 다른 결함들을 포함할 수 있다. 이러한 결함들은 전통적인 시각적 검사 기술들을 이용하여 검출하기 어렵거나 불가능할 수 있다. 결과적으로, 결함 있는 렌즈들이 전기 컴포넌트들 내에 조립될 위험이 존재한다. 주의하지 않을 경우, 컴포넌트들은 렌즈 문제가 검출되기 전에 완전히 조립되거나, 심지어는 완성된 전자 장치들에서 사용될 수 있으며, 이는 낭비 및 제조 비효율을 유발할 수 있다.

따라서, 렌즈들을 평가하기 위한 개선된 방법들을 제공할 수 있는 것이 바람직할 것이다.

<고안의 개요>

렌즈 테스트 시스템은 광의 테스트 패턴을 생성하는 테스트 패턴 소스를 구비할 수 있다. 렌즈는 테스트 패턴을 반사하는 렌즈 표면을 구비할 수 있다. 디지털 카메라 시스템은 반사된 테스트 패턴의 이미지를 캡처할 수 있다. 컴퓨팅 장비는 반사된 테스트 패턴의 캡처된 이미지에 대해 이미지 처리 작업들을 수행하여 렌즈를 평가할 수 있다.

테스트 패턴은 스폿들 또는 기타 테스트 요소들의 직사각형 어레이와 같은 테스트 요소들의 공지 패턴을 포함할 수 있다. 예컨대, 테스트 패턴은 그리드를 형성하는 일련의 평행 라인들 또는 열십자 라인들을 포함할 수 있다. 원형 스폿들, 직사각형 스폿들, 열십자들 또는 다른 형상의 테스트 요소들이 사용될 수 있다. 테스트 요소들은 직사각형 어레이로, 직선으로, 원으로 또는 다른 적절한 패턴들로 배열될 수 있다. 테스트 패턴들은 링 형상 테스트 요소들과 같은 원형 특징들을 포함할 수 있다. 링 형상 테스트 요소들은 동심 방식으로 서로 포개질 수 있다. 링 형상 요소들은 또한 원형 어레이 패턴으로 배열될 수 있다.

이미지 처리 작업들 동안, 컴퓨팅 장비는 테스트 패턴 내의 스폿들 또는 다른 테스트 요소들의 반사된 버전을 분석하여, 곡률 반경과 같은 렌즈의 특성들을 측정할 수 있다. 이미지 처리 작업들은 렌즈가 평면 영역, 피트(pit) 또는 범프(bump)와 같은 결함들을 포함하는지를 밝혀낼 수 있다. 지지 구조 내의 원하는 위치로부터의 오프셋과 같은 렌즈 배치 문제들도 검출될 수 있다. 테스트 패턴 내의 스폿들이 예상한 것과 다르게 이격될 때, 캡처된 이미지 내에서 계수된 스폿들의 수가 예상 값과 일치하지 않을 때, 반사된 라인들 또는 스폿들이 예상과 다른 굴곡을 가질 때, 그리고 반사된 요소들이 예상 형상들과 다른 형상들을 가질 때 렌즈 결함들이 검출될 수 있다. 결함의 검출시, 컴퓨팅 장비는 운영자에게 통지할 수 있거나, 데이터 로그 내에 엔트리를 생성할 수 있거나, 제조 장비를 조정함으로써 자동으로 교정 액션을 취할 수 있다. 전자 장치에서 사용할 컴포넌트들 내에 만족스런 렌즈들이 포함될 수 있다. 결함 있는 렌즈들은 폐기되거나 재가공될 수 있다.

테스트 시스템은 플라스틱 렌즈, 유리 렌즈, 나노 렌즈(예를 들어, 광 필드 카메라 내의 이미지 센서 상에 바로 위치하는 현미경 렌즈들의 필드에서 사용될 수 있는 타입의 렌즈), 나노 구, 다른 광학 구조 또는 다른 관련 구조를 포함하는 구조들을 테스트하는 데 사용될 수 있다.

본 고안의 추가적인 특징들, 그 특성 및 다양한 이점들은 첨부 도면들 및 바람직한 실시예들에 대한 아래의 상세한 설명으로부터 더 명백할 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 예시적인 렌즈 검사 시스템의 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른, 렌즈가 링 형상의 테스트 패턴을 이용하여 조명되고 있는 렌즈 검사 시스템의 단면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른, 광원들 및 카메라가 테스트 중인 렌즈에 대해 배치될 수 있는 시스템 내의 잠재적 위치들을 나타내는 예시적인 렌즈 검사 시스템의 평면도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른, 원들의 직사각형 어레이를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른, 만족스런 렌즈의 표면으로부터 반사된 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른, 결함을 갖는 렌즈의 표면으로부터 반사된 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른, 정사각형들의 직사각형 어레이를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른, 열십자들의 직사각형 어레이를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 9는 본 고안의 일 실시예에 따른, 평형 라인들로 형성된 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 10은 본 고안의 일 실시예에 따른, 라인들의 그리드를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 11은 본 고안의 일 실시예에 따른, 광의 동심 링들을 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 12는 본 고안의 일 실시예에 따른, 링들의 어레이를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 13은 본 고안의 일 실시예에 따른, 조명되는 링 형상 테스트 요소들의 원형 어레이를 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 14는 본 고안의 일 실시예에 따른, 렌즈를 테스트할 때 특별히 관심 있는 영역들 내에 테스트 요소들을 집중시키기 위해 불균일한 밀도로 분포된 테스트 요소들을 갖는 예시적인 렌즈 테스트 패턴이다.
도 15는 본 고안의 일 실시예에 따른, 렌즈 테스트 패턴이 어떻게 양호한 렌즈로부터의 그의 반사가 균일하게 이격된 스폿들의 직사각형 어레이 패턴을 검사 시스템에 제공하도록 최적 렌즈의 곡률에 맞게 구성될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 고안의 일 실시예에 따른, 렌즈 테스트 패턴 내의 원형 광 스폿들 또는 다른 테스트 요소들의 어레이가 어떻게 테스트 중인 렌즈의 노출된 표면을 부분적으로 커버하도록 구성될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 고안의 일 실시예에 따른, 렌즈 테스트 패턴 내의 원형 광 스폿들 또는 다른 테스트 요소들의 어레이가 어떻게 렌즈의 전체 노출 표면을 커버하는 영역 및 추가적인 주변 영역들을 조명하도록 구성될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 고안의 일 실시예에 따른, 곡률 반경에 의해 특성화되는 예시적인 렌즈의 측단면도이다.
도 19는 본 고안의 일 실시예에 따른, 광학 검사 시스템에 의해 검출될 수 있는 결함들을 갖는 예시적인 렌즈의 측단면도이다.
도 20은 본 고안의 일 실시예에 따른, 광학 검사 시스템이 어떻게 렌즈가 그의 원하는 위치로부터 오프셋되었는지를 검출할 수 있는지를 나타내는 예시적인 렌즈의 측단면도이다.
도 21은 본 고안의 일 실시예에 따른, 광학 검사 시스템을 이용하여 렌즈와 같은 컴포넌트를 평가할 때 필요한 예시적인 단계들의 흐름도이다.
도 22는 본 고안의 일 실시예에 따른, 테스트 패턴들을 생성하는 데 사용될 수 있는 디스플레이를 갖는 예시적인 테스트 시스템의 도면이다.
도 23은 본 고안의 일 실시예에 따른, 도 22에 도시된 타입의 테스트 시스템을 이용할 때 필요한 예시적인 단계들의 흐름도이다.
도 24는 본 고안의 일 실시예에 따른, 테스트 동안 렌즈 표면 상으로 광을 지향시키는 것을 돕기 위한 보조 광학 컴포넌트를 포함하는 테스트 패턴 생성 장비를 갖는 예시적인 렌즈 검사 시스템의 도면이다.
도 25는 본 고안의 일 실시예에 따른, 기준점들을 갖는 지지 구조 내의 예시적인 렌즈의 평면도이다.
도 26은 본 고안의 일 실시예에 따른, 테스트 시스템을 이용하여 기준점들에 관한 정보를 포함하는 캡처된 이미지 데이터를 처리할 때 필요한 예시적인 단계들의 흐름도이다.
도 27은 본 고안의 일 실시예에 따른, 테스트 광이 어떻게 렌즈의 전면 및 배면에 인가될 수 있는지를 나타내고, 카메라 시스템들 또는 다른 검출기들이 어떻게 전면 반사들, 배면 반사들 및 투과된 광을 수집하여 렌즈가 결함들을 포함하는지를 결정하는 데 사용될 수 있는지를 나타내는 예시적인 테스트 시스템의 도면이다.
도 28은 본 고안의 일 실시예에 따른, 테스트 패턴 생성기가 광섬유 구조들을 이용하여 형성된 예시적인 테스트 시스템의 일부의 사시도이다.
도 29는 본 고안의 일 실시예에 따른, 검사 시스템이 어떻게 렌즈들의 시트를 검사하는 데 사용될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 고안의 일 실시예에 따른, 3개의 상이한 컬러의 광이 어떻게 렌즈 검사 작업들 동안에 카메라 시스템에 의해 캡처될 수 있는지를 나타내는 예시적인 렌즈의 측단면도이다.

전자 장치 내의 컴포넌트들을 검사하는 데 사용될 수 있는 타입의 광학 검사 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 검사 시스템(10)은 조명되는 테스트 패턴 소스(12)와 같은 조명되는 테스트 패턴 소스를 포함할 수 있다. 테스트 패턴 소스(12)는 광원(14)과 같은 광원, 확산기(16)와 같은 광 확산기 및 마스크(18)와 같은 패터닝된 불투명 마스크를 포함할 수 있다. 광원(14)은 램프, 하나 이상의 발광 다이오드 또는 다른 광원일 수 있다. 광원(14)은 적외선 광, 가시광 또는 자외선 광을 생성하도록 구성될 수 있다.

광원(14)에 의해 생성된 광은 광 확산기(16)를 이용하여 확산될 수 있다. 광 확산기(16)는 무광택 유리, 반투명 플라스틱 또는 다른 적절한 광 확산기 구조들로 형성될 수 있다.

패터닝된 불투명 마스크(18)는 불투명 마스크 기판(22)과 같은 불투명 기판을 포함할 수 있다. 기판(22) 내에 개구들(20)이 형성될 수 있다. 광이 개구들(20)에 의해 형성된 패턴을 통과할 수 있다. 이 광은 테스트 중인 구조(24)와 같은 시스템(10) 내의 테스트 중인 구조를 테스트하기 위한 조명되는 테스트 패턴으로서 역할할 수 있다.

테스트 중인 구조(24)는 광학 구조 또는 다른 구조들을 포함할 수 있다. 일례로서, 테스트 중인 구조(24)는 지지 구조(24) 내에 설치된 렌즈(28)와 같은 렌즈를 포함할 수 있다. 지지 구조(24)는 렌즈(28)의 테스트 동안 사용할 테스트 고정구일 수 있거나, 렌즈(28)가 사용될 컴포넌트의 일부인 하우징 또는 다른 구조일 수 있다. 렌즈(28)는 원할 경우에 (예로서) 5 mm보다 작거나, 2 mm보다 작거나, 1 mm보다 작거나, 0.5 mm보다 작거나, 3 mm보다 작은 직경을 가질 수 있다. 렌즈(28)는 성형 플라스틱, 유리 또는 다른 투명 재료들로 형성될 수 있다.

렌즈(28)는 (예로서) 가시광을 통과시키는 (그리고 적외선 광 및/또는 자외선 광을 통과시키거나 차단하는) 가시광 렌즈, 적외선 광을 통과시키는 반면에 적외선 광 및/또는 자외선(UV) 광을 통과시키거나 차단하는 적외선(IR) 광 렌즈, 또는 UV 광을 통과시키는 반면에 가시광 및/또는 적외선 광을 통과시키거나 차단하는 자외선 광 렌즈일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 광 테스트 패턴(32)(예로서, 도 1의 렌즈 테스트 패턴 생성기(12)와 같은 렌즈 테스트 패턴 생성기에 의해 생성되는 광의 렌즈 테스트 패턴)과 관련된 광은 렌즈(28)의 노출 표면(30)으로부터 반사될 수 있으며, 카메라 시스템(34)을 이용하여 검출될 수 있다. 카메라 시스템(34)은 렌즈(36)와 같은 렌즈 및 센서(38)와 같은 디지털 이미지 센서를 포함할 수 있다. 카메라 시스템(34)은 렌즈(36)를 이용하여 렌즈(28)의 표면(30)을 관찰하거나, 시스템(10)에 의해 테스트되고 있는 구조들의 표면으로부터 반사된 광의 이미지를 캡처할 수 있다. 카메라 시스템(34)은 도 1에 도시된 바와 같이 테스트 중인 구조들(24)의 일측에 배치될 수 있거나, 예시적인 카메라 시스템(34')에 의해 도시된 바와 같이 테스트 중인 구조들(24) 위에 수직으로 배치될 수 있다.

컴퓨팅 장비(40)는 카메라 시스템(34)으로부터의 캡처된 이미지들에 대한 디지털 이미지 분석을 수행하여 테스트 중인 렌즈(28) 또는 다른 구조들이 결함을 포함하는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)는 하나 이상의 컴퓨터, 네트워킹된 컴퓨터들, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크 내의 이미지 처리 보드, 이미지 처리 집적 회로, 및/또는 캡처된 디지털 이미지 데이터를 분석하기 위한 다른 장비를 포함할 수 있다. 원할 경우에, 이미지 처리 작업들은 수동으로(예를 들어, 사용자로 하여금 모니터 상에서 카메라 시스템(34)으로부터의 캡처된 이미지를 관찰할 수 있게 하거나, 사용자가 표면(30)을 직접 관찰할 수 있는 현미경을 제공함으로써) 수행될 수도 있다.

테스트 중인 구조들(24)은 검사될 표면을 갖는 임의의 구조들일 수 있다. 일례로서, 테스트 중인 구조들(24)은 적외선 광원, 적외선 광원으로부터의 적외선 광이 외부 물체를 조명하도록 통과하는 적외선 렌즈, 적외선 광 검출기, 및 외부 물체로부터 반사된 적외선 광이 통과하는 적외선 렌즈를 포함하는 근접 센서와 같은 완전히 또는 부분적으로 조립된 전자 장치 컴포넌트일 수 있다. 이러한 타입의 컴포넌트 내의 적외선 렌즈들은 검사될 표면(30)과 같은 표면들을 가질 수 있다. 렌즈들은 (예로서) 가시광 파장들보다 적외선 파장들에서 더 큰 투과율을 나타낼 수 있다. 이것은 렌즈(28)에 입사하는 가시광이 카메라 시스템(34) 내로 반사되는 것이 아니라 렌즈(28)를 형성하는 벌크 재료에 의해 흡수되는 것을 보증하는 데 도움이 될 수 있으며, 따라서 렌즈(28)의 표면(30)의 검사를 잠재적으로 방해할 수 있는 테스트 중인 구조들(24) 내로부터의 원하지 않는 반사들을 줄일 수 있다. 테스트 중인 구조들(24)이 다른 광학 특성들을 갖는 렌즈들을 포함하는 구성들에서는, 광원(14)에 의해 생성되는 광의 파장이 그에 맞게 선택될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(28)가 가시광을 투과시키는 구성들에서, 광원(14)은 자외선 테스트 패턴 또는 적외선 테스트 패턴과 같은 대역외 테스트 패턴을 생성하도록 구성될 수 있다.

도 2의 예시적인 구성에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴 소스(12)는 링 형상의 구성을 가질 수 있다. 이러한 타입의 배열에서는, 테스트 패턴 소스(12)의 중심에 개구(42)와 같은 개구가 형성될 수 있다. 테스트 패턴 소스(12)는 아래를 향할 수 있다. 카메라 시스템(34)은 테스트 중인 구조들(24) 위에서 개구(42)와 정렬될 수 있다. 링 형상 테스트 패턴 소스(28)로부터의 광(32)은 렌즈(28)의 표면(30)을 조명할 수 있으며, 개구(42)를 통과한 후에 카메라 시스템(34)에 의해 이미징될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)는 카메라 시스템(34)에 의해 검출되는 반사 광(광(32))을 분석할 수 있다.

시스템(10)에 대한 다른 예시적인 구성이 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 테스트 패턴 소스(12)가 어떻게 렌즈(28) 주의의 다양한 각지게 분포된 위치들에 배치될 수 있는지를 보여주는 시스템(10)의 평면도이다(즉, 테스트 패턴 소스(12)는 카메라 시스템(34)의 바로 맞은 편에 배치될 필요가 없다). 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈(28)를 조명할 때 테스트 패턴 소스(12)를 위해 사용될 수 있는 예시적인 위치들은 위치들 12-1, 12-2(도 1에 도시된 바와 같은 렌즈(28)의 표면(30)으로부터 광이 반사하도록 카메라 시스템(34)의 바로 맞은 편이고, 렌즈(28)의 X-Y 평면 위의 차원 Z에서 페이지로부터 수직으로 상승된 위치) 및 12-3을 포함한다. 위치 12-2 및 원할 경우에 위치 12-1 및 12-3과 같은 위치들에서, 테스트 패턴 소스(12)는 광(32)이 카메라 시스템(34)을 향해 반사되어 카메라 시스템(34)이 렌즈(28)의 표면(30) 상의 테스트 패턴의 이미지들을 캡처할 수 있는 것을 보증하는 데 도움이 되기 위해 차원 Z에서 렌즈(28)의 약간 위에 배치될 수 있다.

테스트 패턴 소스(12)의 패터닝된 마스크(18)에 의해 생성되는 광의 패턴은 광의 스폿들 또는 다른 조명되는 테스트 요소들의 어레이를 형성할 수 있거나, 다른 적절한 패턴들을 가질 수 있다. 도 4는 스폿들의 어레이에 기초하는 예시적인 테스트 패턴의 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴(44)은 직사각형 어레이(즉, 스폿들(50)의 행들(46) 및 열들(48)을 포함하는 어레이) 내에 배열된 원형 스폿들(50)과 같은 테스트 요소들을 포함할 수 있다. 스폿들(50)과 같은 테스트 요소들은 조명되는 반면, 패턴(44)의 배경 영역(52)은 어둡다.

렌즈(28)의 테스트 동안, 테스트 패턴 소스(12)는 도 4의 테스트 패턴(44)의 광을 렌즈(28)의 표면(30) 위로 지향시킬 수 있다. 테스트 패턴 소스(12)가 도 4의 테스트 패턴(44)을 이용하여 렌즈(28)의 표면(30)을 조명하는 동안, 카메라 시스템(34)은 컴퓨팅 장비(40)에 의한 분석을 위해 표면(30)으로부터 반사하는 테스트 패턴의 이미지를 캡처할 수 있다.

도 4의 테스트 패턴(44)이 결함 없는 렌즈로부터 반사될 때, 카메라 시스템(34)에 의해 캡처되는 표면(30)의 이미지는 도 5의 캡처된 패턴(54)에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다. 원형 스폿들(50)과 같은 개별 테스트 요소들은 상이하게 그리고 표면(30) 위에 균일하게 분포되어 나타날 수 있다. 행들 및 열들(58, 60)이 분해될 수 있으며, 인접하는 행들 및 인접하는 열들 사이의 간격은 균일하고 규칙적일 수 있다.

이와 달리, 결함 있는 렌즈로부터 반사된 테스트 패턴은 아티팩트들을 포함할 것이다. 예를 들어 도 4의 테스트 패턴(44)이 결함들을 포함하는 렌즈로부터 반사될 때, 카메라 시스템(34)은 도 6의 이미지와 같은 이미지를 캡처할 수 있다. 도 6의 캡처된 패턴(62)에서, 오리지널 테스트 패턴의 광 스폿들은 불균일하게 반사되어, 간격(66)과 같은 결함을 나타내는 행 대 행(열 대 열) 간격, 스폿(68)과 같은 감소된 강도의 (또는 누락된) 스폿들, 스폿들(64)과 같은 얼룩지고 혼합된 스폿들, 및 렌즈 표면(30)의 표면 결함들에 의해 왜곡된 테스트 패턴 특징들을 발생시켰다. 컴퓨팅 장비(40)에 의한 이미지 분석 동안, 테스트 패턴의 캡처된 이미지에서 검출되는 불규칙성을 분석하여, 렌즈 결함들의 성질을 식별할 수 있다. 일례로서, 각각의 결함의 타입이 식별될 수 있고, 각각의 결함의 심각성이 정량화될 수 있고, 각각의 결함의 위치가 식별될 수 있고, 결함들의 수가 정량화될 수 있고, 기타 등등이다.

도 4의 예시적인 테스트 패턴에서 사용되는 원형 스폿들의 직사각형 어레이는 예시적일 뿐이다. 일반적으로, 테스트 패턴 소스(12)는 임의의 적절한 테스트 광 패턴을 생성할 수 있다. 도 7은 테스트 패턴(44)이 직사각형 어레이 내에 직사각형(예로서, 정사각형) 스폿들(50)을 포함하는 예를 도시한다. 도 7의 스폿들(50) 및 본 명세서에서 설명되는 다른 예시적인 테스트 패턴들은 각각 동일한 강도를 가질 수 있거나, 상이한 강도들(예를 들어, 상이한 공지 강도들)을 가질 수 있다.

작은 피트들 또는 범프들과 같은 국지적 결함들의 식별을 돕기 위해, 테스트 패턴 내의 각각의 요소에 추가적인 구조를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 테스트 패턴(44)은 열십자 형상을 갖는 테스트 요소들(50)을 포함할 수 있다. 검사 작업 동안, 각각의 반사된 열십자의 형상이 컴퓨팅 장비(40)에 의해 분석될 수 있다. 캡처된 이미지 내의 양호하게 형성되고 적절히 배치된 열십자들은 렌즈 표면(30)의 적절히 형성된 국지적 영역들을 나타낼 수 있다. 캡처된 이미지 내의 불량하게 형성되고 부적절하게 배치된 열십자들은 개별 표면 결함들의 위치들을 식별하는 데 사용될 수 있다.

도 9의 예에서, 테스트 요소들(50)은 평행한 라인들의 형상을 갖는다. 도 10은 수평 및 수직 라인들 둘 다를 갖는 테스트 패턴의 일례이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 도 10의 테스트 패턴(44)은 수평 라인들(50H)과 오버랩되고 수직으로 연장하여 라인들의 그리드를 형성하는 수직 라인들(50V)을 가질 수 있다.

도 11의 예에서, 테스트 패턴(44)은 링의 형상을 갖는 테스트 요소들을 포함한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 링들(50)은 상이한 직경들을 가질 수 있으며, 따라서 각각의 링은 다음 링 내에 포개져 동심 링들의 세트를 형성할 수 있다. 원할 경우, 도 11의 테스트 패턴(44) 내의 링들(50)은 서로 측방으로 오프셋될 수 있다(즉, 링들(50)은 동심일 필요가 없고, 서로 오버랩될 수 있다).

도 12는 테스트 패턴(44)이 어떻게 링 형상의 테스트 요소들(50)의 직사각형 어레이를 포함할 수 있는지를 보여준다. 직사각형 어레이들은 테스트 요소들의 임의의 적절한 수의 행들 및 열들을 가질 수 있다. 테스트 요소들의 3개 또는 4개의 행 및 3개 또는 4개의 열을 갖는 구성들의 사용은 예시적일 뿐이다. 일례로서, 테스트 패턴(44)은 직사각형 어레이로, 의사 무작위 패턴으로, 원형 패턴으로, 나선형 패턴으로, 원형 또는 타원형 테두리를 갖는 패턴으로, 직선 에지들을 갖는 패턴으로, 직선 및 곡선 에지들의 조합을 갖는 패턴으로 또는 다른 적절한 패턴들로 구성된 1개, 2개, 3개 이상, 5개 이상, 10개 이상, 20개 이상, 40개 이상, 80개 이상 또는 160개 이상의 테스트 요소(50)를 포함할 수 있다. 도 13은 테스트 패턴(44)이 원으로 구성된 링 형상 테스트 요소들(50)의 세트를 포함하는 예시적인 구성을 나타낸다.

렌즈 표면(30)(또는 테스트 중인 다른 구조들)의 일부 부분들은 다른 부분들보다 더 중요할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 표면(30)의 중심 부분들은 다른 부분들보다 렌즈(28)의 성능에 더 많은 영향을 미칠 수 있다. 렌즈(28) 상의 가장 중요한 영역들이 정확하게 평가될 수 있는 것을 보증하기 위하여, 테스트 패턴(44)은 패턴(44)의 일부 부분들에서 다른 부분들에서보다 밀도가 높은 스폿들 또는 다른 테스트 패턴 요소들을 구비할 수 있다. 일례로서, 테스트 패턴(44)은 도 14에 도시된 타입의 레이아웃을 가질 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴(44)의 중심 부분들은 테스트 패턴(44)의 주변 부분들보다 더 큰 밀도의 스폿들(50)을 구비할 수 있다. 일반적으로, 테스트 패턴(44) 내의 스폿들(50)의 밀도는 패턴(44) 내의 측방 위치의 함수로서, 패턴(44)의 중심으로부터의 방사상 거리의 함수로서, 패턴(44) 내의 각도 위치의 함수로서, 그리고/또는 패턴(44) 내의 위치의 다른 함수로서 변할 수 있다. 스폿들(50)이 테스트 패턴(44)을 가로질러 불균일하게 분포된 도 14의 구성은 예시적일 뿐이다.

컴퓨팅 장비(40)는 패턴 인식 알고리즘들을 이용하여, 렌즈(28)의 표면 상의 패턴(44)을 평가할 수 있다. 패턴 인식 작업을 용이하게 하기 위하여 그리고/또는 테스트 시스템 운영자로 하여금 렌즈가 만족스러운지를 수동으로 확인하는 것을 더 쉽게 하기 위하여, 렌즈(28)의 표면(30) 상에 나타나는 패턴(44)의 버전이 규칙적이고 인식 가능한 패턴을 갖도록 패턴(44)을 사전 왜곡시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 타입의 배열의 일례가 도 15에 도시되어 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴 소스의 마스크(18)는 테스트 패턴 내에 형성된 광 스폿들이 카메라 시스템(34)을 이용하여 관찰될 때 렌즈(28)의 표면(30) 상에 스폿들(56)의 직사각형 어레이의 외관을 갖도록 구성되는 불투명 마스크 층(22) 내의 개구들(22)의 패턴을 포함할 수 있다. 원할 경우, 다른 타입의 패턴 왜곡이 사용될 수 있다. 예를 들어, 패턴(44)은 평행 라인들의 패턴이 렌즈 표면(30) 상에서 보이도록, 수직 직선들을 갖는 그리드가 렌즈 표면(30)으로부터 반사되도록, 스폿들의 원형 어레이가 렌즈 표면(30) 상에 생성되도록, 또는 다른 원하는 패턴들이 렌즈 표면(30) 상에 생성되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 테스트 패턴 소스(12)에서 패턴(44)을 구성함으로써, 렌즈 표면(30) 상의 테스트 패턴의 이미지들을 획득하고 분석하는 프로세스가 간소화될 수 있다. 예를 들어, 스폿 계수 알고리즘들, 행 간격 측정 알고리즘들, 열 간격 측정 알고리즘들 및 다른 테스트 패턴 분석 알고리즘들을 구현하기 위한 컴퓨팅 장비(40)의 능력이 향상될 수 있다. 원할 경우, 스폿들(50)은 스폿들의 반사 버전 내의 스폿들 모두가 동일한 강도를 갖거나 다른 규칙적인 강도 패턴들을 갖도록 사전 구성될 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴(44)의 크기는 테스트 패턴(44)이 테스트될 표면의 표면 영역의 서브세트만을 조명하도록 구성될 수 있다. 도 16의 예에서, 테스트 패턴(44)은 원형 스폿들의 4 x 4 어레이를 포함하며, 이는 렌즈 표면(30) 상에 대응하는 스폿들(56)의 4 x 4 어레이를 발생시킨다. 스폿들(56)의 어레이의 폭 및 높이는 렌즈의 표면 영역(30)의 중심부 내에 맞도록 구성되었다. 이러한 타입의 배열은 스폿들이 표면(30) 상에 완전히 착륙하지 못하거나 검출되기 어려울 수 있는 곳인 렌즈 표면(30)의 주변 부분들 상에서 스폿들을 평가할 때 발생할 수 있는 복잡성을 피하는 데 유용할 수 있다.

원할 경우, 테스트 패턴(44)은 스폿들(50)이 렌즈 표면(30)을 완전히 커버하는 것을 보증하도록 과대한 크기를 가질 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 패턴(44)은 표면(30)이 스폿들(56)로 완전히 커버되도록 구성될 수 있다. 스폿들(56')과 같은 일부 스폿들은 일반적으로 렌즈 영역(30) 밖에 착륙할 것이며, 따라서 카메라 시스템(34)에 의해 이미징되지 못할 수 있다. 스폿들(56', 56)에 의해 커버되는 영역이 렌즈 영역(30)을 커버하는 데 필요한 것보다 크므로, 렌즈 표면(30) 상에 나타나는 스폿들의 수를 줄이지 않고도 렌즈(28)의 오정렬이 허용될 수 있다.

디지털 이미지 처리를 이용하여, 컴퓨팅 장비(40)는 테스트 패턴 소스(12)로부터의 테스트 패턴으로 조명될 때 렌즈(28)의 표면(30) 상에 나타나는 광의 패턴을 평가할 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)를 이용한 이미지 분석을 이용하여, 렌즈(28)의 크기, 형상 및 위치에 관한 정보를 수집할 수 있다.

도 18에 도시된 바와 같이, 렌즈(28)의 표면(30)은 곡률 반경(R)(또는 더 복잡한 방정식 기술 또는 일련의 좌표들에 의해 기술되는 표면과 같은 다른 곡률 메트릭들)에 의해 특성화될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)를 이용한 이미지 처리 작업 동안, 캡처된 테스트 패턴 데이터를 분석하여, 테스트 중인 렌즈에 대한 R 값(또는 다른 곡률 데이터)을 확인할 수 있다. R 값(또는 다른 곡률 데이터)이 (예를 들어, 오프셋 거리, 오프셋 기울기 또는 다른 메트릭들과 관련하여) 원하는 값과 다른 경우, 적절한 액션이 취해질 수 있다.

도 19의 예의 렌즈(28)는 세 가지 결함, 즉 리세스(피트)(70), 평면 영역(72) 및 돌출부(범프)(74)를 포함한다. 컴퓨팅 장비(40)를 이용한 이미지 처리 작업 동안, 카메라 시스템(34)으로부터의 이미지 데이터를 평가하여, 피트(70)의 위치 및 면적, 평면 영역(72)의 위치 및 면적, 및 범프(74)의 위치 및 면적을 결정할 수 있다. 원할 경우, 리세스, 평면 영역 및 돌출부와 같은 표면 결함들에 관한 다른 정보(예로서, 리세스 곡률, 리세스 형상, 리세스 깊이, 돌출부 곡률, 돌출부 형상, 돌출부 높이 등)가 수집될 수 있다.

도 20은 렌즈(28)가 어떻게 그의 원하는 위치(위치 76)로부터 차원 X, Y 및/또는 Z에서 오프셋된 위치를 가질 수 있는지 또는 렌즈가 공칭 수평축(31)(즉, X-Y 평면)에 대해 0이 아닌 각도 A로 경사지는 위치(위치 28TL로 표시됨)를 가질 수 있는지를 보여준다. 컴퓨팅 장비(40)는 카메라 시스템(34)으로부터의 캡처된 이미지 데이터에 대해 이미지 분석 작업을 수행하여, 이러한 측방 오프셋들 및 각도 배향 편차들(즉, 0이 아닌 렌즈 기울기들)의 크기를 결정할 수 있다. 렌즈(28) 및 표면(30)이 방사상으로 비대칭인 상황들에서는, 회전각 오프셋 정보가 수집될 수 있다. 렌즈(28)가 명목상 대칭인 상황들에서는(즉, 렌즈(28)가 그의 중심에 대해 회전 대칭인 것이 바람직할 때), 캡처된 이미지 데이터에 대한 이미지 분석 작업을 이용하여, 렌즈(28)의 대칭의 정도를 평가할 수 있다(예를 들어, 렌즈(28)가 원하는 것보다 더 비대칭인지를 결정할 수 있다).

원할 경우, 컴퓨팅 장비(40)를 이용하여 렌즈(28)에 대한 다른 렌즈 파라미터들을 측정하여, 카메라 시스템(34)으로부터의 이미지 데이터에 대한 이미지 분석을 수행할 수 있다. 더욱이, 테스트 패턴(44) 내의 스폿들(50) 또는 다른 광 패턴들을 테스트 중인 구조들(24) 상에 투사함으로써 다른 타입의 구조들이 평가될 수 있다. 이러한 방식으로 평가될 수 있는 다른 타입의 구조들의 예는 다른 광학 구조들(예를 들어, 카메라 윈도, 센서용 윈도, 상태 지시기 광 윈도, 광 포트 커버, 디스플레이 내의 커버 유리 층 또는 플라스틱 층과 같은 디스플레이 커버 층), 장치 하우징 구조들(예로서, 편평한 유리 하우징 배면), 장치 컴포넌트들(예로서, 버튼 부재), 트랙 패드 또는 마우스의 유리 부분들, 플라스틱 구조들, 세라믹 구조들, 유리 플레이트들 또는 다른 유리 구조들, 또는 다른 장치 구조들을 포함한다.

도 1, 2 또는 3의 테스트 시스템(10)과 같은 시스템을 이용하여 렌즈(28)와 같은 테스트 중인 구조를 평가하는 데 필요한 예시적인 동작들이 도 21에 도시되어 있다.

단계 78에서, 테스트 패턴(44)과 같은 광의 테스트 패턴을 이용하여 렌즈(28)가 조명될 수 있다. 테스트 패턴(44)은 스폿들(50)과 같은 스폿들 또는 다른 테스트 요소들(예를 들어, 선들, 원들, 링들, 열십자들, 정사각형들 등)의 어레이를 포함할 수 있다. 스폿들(50) 또는 다른 테스트 요소들은 균일하게 이격된 어레이(예를 들어, 직사각형 어레이 또는 균일하게 이격된 원형 패턴)로 구성될 수 있거나, 렌즈(28)의 표면(30) 상에서 이미징될 때 직사각 형상을 생성하도록 사전 왜곡될 수 있거나, (예를 들어, 적절한 렌즈 기능을 위해 비교적 더 중요한 표면(30)의 부분들이 적절한 렌즈 기능을 위해 비교적 덜 중요한 표면(30)의 부분들보다 더 높은 밀도의 스폿들을 갖도록) 불균일한 밀도로 분포될 수 있거나, 원하는 강도 분포를 갖도록 구성될 수 있거나, 패턴(44) 내에 다른 방식으로 분포될 수 있다. 원할 경우, 테스트 패턴(44)을 구성하는 광은 대역외 파장(예를 들어, 렌즈(28)가 적외선 광을 투과시킬 때의 가시광 또는 렌즈(28)가 가시광을 투과시킬 때의 자외선 또는 적외선 광과 같이 렌즈(28)에 대한 투과 대역 내에 있지 않은 파장)을 가질 수 있다. 이것은 원하지 않는 광 산란을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

단계 80에서, 테스트 패턴 소스(12)가 패턴(44)을 위한 테스트 광을 생성하는 동안 그리고 이 테스트 광이 렌즈(28)의 표면(30)에 입사하는 동안, 카메라 시스템(34)은 표면(30)으로부터 반사되는 광을 캡처하여, 표면(30)으로부터 반사될 때 나타나는 바와 같은 테스트 패턴(44)의 이미지를 획득할 수 있다. 카메라 시스템(34)으로부터의 캡처된 이미지 데이터는 컴퓨팅 장비(40) 내의 저장 장치에 저장될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)의 저장 장치는 운영 체제 코드 및 이미지 분석 프로그램을 위한 코드를 저장하는 데에도 사용될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40) 내의 처리 회로를 이용하여 이미지 분석 프로그램 코드가 실행될 때, 컴퓨팅 장비(40)는 카메라 시스템(34)으로부터의 캡처된 디지털 이미지 데이터를 분석하여, 렌즈(28)를 평가할 수 있다. 패턴 인식 작업, 공간 주파수 측정, 강도 측정, 파장 측정(스펙트럼 데이터) 및 다른 측정들이 수행될 수 있다.

평가될 수 있는 파라미터들의 예는 테스트 패턴 내의 스폿 대 스폿 간격(예를 들어, 각각의 스폿들(50) 사이의 겉보기 간격), 렌즈(28)의 곡률(예로서, 표면(30)의 곡률 반경), 반사된 패턴(44)의 총 강도, 각각의 반사된 스폿(50)의 개별 강도, 도 19의 영역(72)과 같은 평면 영역들의 편평도, 리세스(70)와 관련된 형상, 위치 및 다른 파라미터들, 돌출부(74)와 관련된 형상, 위치 및 다른 파라미터들, 렌즈 표면(30)의 특정 부분에 입사하는 스폿들(50)의 수, 표면(30) 상의 상이한 스폿들의 총 수, 렌즈 표면(30)의 각각의 영역 내의 단위 면적당 스폿들의 수(스폿 밀도), 라인들, 열십자들, 링들 및 다른 테스트 요소들 간의 간격, 반사된 라인들의 직선도(straightness), 및 테스트 패턴(44) 내의 원형 테스트 요소들의 동심도(concentricity)를 포함한다. 단계 82의 동작 동안, 측정된 테스트 패턴 파라미터들을 처리하여 렌즈 데이터를 생성할 수 있다. 일례로서, 스폿들 사이의 간격을 이용하여, 렌즈(28)에 대한 곡률 반경 값을 계산할 수 있다. 다른 예로서, 계수된 스폿들의 수는 평면 영역, 피트 또는 범프와 같은 임의의 표면 결함이 존재하는지를 식별하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 표면(30)의 결함의 정도에 대응하는 결함 수 또는 다른 메트릭으로 변환될 수 있다. 원할 경우, 렌즈 성능을 확인할 때 다수의 파라미터가 조합될 수 있다. 예를 들어, 계수된 스폿들의 수 및 개별 스폿 강도들의 통계적 특성을 함께 분석하여, 임의의 스폿들이 혼합(편평한 또는 리세스된 영역 등과 같은 결함들을 나타냄)되었는지의 여부를 결정할 수 있다.

단계 84의 데이터 분석 동작에 이어서, 컴퓨팅 장비(40)는 수집된 테스트 패턴 데이터(미처리 및/또는 분석된 데이터)와 렌즈 평가 기준들을 비교할 수 있고, 적절한 액션들이 취해질 수 있다. 렌즈가 사전 결정된 기준들을 충족시키지 못하는 특성들을 나타낸 것으로 결정되는 것에 응답하여 취해질 수 있는 액션들의 예는 렌즈를 폐기하는 것(예를 들어, 렌즈를 완성된 컴포넌트 또는 장치 내에 조립하기 전 또는 후에 렌즈를 폐기하는 것), 부분적으로 완성된 어셈블리를 재가공하는 것, 렌즈를 수리하는 것, 운영자에게 통지하는 것, 데이터 로그 내에 엔트리를 작성하는 것, 플라스틱 성형 장비 및 다른 제조 장비를 조정하여 후속 부품들이 원하는 평가 기준들을 충족시키는 것을 보증하는 것 등을 포함한다.

단계 84의 동작 동안 수행될 수 있는 예시적인 비교의 일례는 카메라 시스템(34)에 의해 검출되는 스폿들의 수와 예상되는 스폿들의 수를 비교하는 것이다. 카메라 시스템(34)을 이용하여 컴퓨팅 장비(40)에 의해 측정된 스폿들의 수가 원하는 양으로부터 벗어나는 경우(예를 들어, 측정된 스폿들의 수가 예상보다 적은 경우), 렌즈(28)가 결함(예를 들어, 스폿들이 혼합되게 하는 표면 결함)을 포함하는 것으로 결론지을 수 있다. 다른 예로서, 테스트 요소 라인들 또는 스폿들의 행들/열들이 기복 있거나 그들의 예상 위치들로부터 사전 결정된 양보다 많이 벗어나는 경우, 표면(30)은 적절한 형상을 갖지 않는 것으로 결론지을 수 있고, 적절한 액션이 취해질 수 있다. 회전 위치, 선형 오프셋, 비대칭, 편평도, 곡률 반경, 스폿 대 스폿 간격, 스폿 형상(또는 다른 테스트 요소 형상) 및 다른 결점들과 관련된 결함들도 예상 테스트 패턴 특성들과 카메라 시스템(34)을 이용하여 측정된 특성들을 비교함으로써 식별될 수 있다.

도 22는 테스트 패턴들을 생성하는 데 사용될 수 있는 디스플레이를 갖는 예시적인 테스트 시스템의 도면이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 테스트 패턴 생성기(12)로서 역할하는 디스플레이 픽셀들(102)의 어레이를 갖는 컴퓨터 모니터 또는 다른 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이 픽셀들(102)은 액정 디스플레이 픽셀들, 플라즈마 디스플레이 픽셀들, 발광 다이오드 디스플레이 픽셀들(예로서, 유기 발광 다이오드 디스플레이 픽셀들), 음극선관 디스플레이 픽셀들 또는 다른 적절한 디스플레이 픽셀들일 수 있다. 디스플레이 픽셀들(102)은 관심 있는 적절한 파장들의 테스트 패턴들(예를 들어, 적외선 테스트 패턴들, 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 기타 가시광 테스트 패턴들, 자외선 테스트 패턴들 등)을 생성하도록 구성될 수 있다.

테스트 패턴을 이용한 테스트 동안, 시스템(10) 내의 컴퓨팅 장비(40) 또는 운영자는 렌즈 표면(30)에 대한 추가적인 검사를 위해 결함들 또는 관심 영역들을 검출할 수 있다. 운영자 입력 또는 컴퓨팅 장비(40)에 의한 실시간 분석에 기초하여, 테스트 패턴 생성기(12) 내의 디스플레이 픽셀들(102)의 어레이에 의해 표시된 테스트 패턴이 컴퓨팅 장비(40)에 의해 갱신될 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)는 경로(86)를 통해 테스트 패턴 생성기(12)와 통신할 수 있다. 이러한 방식으로 테스트 패턴을 변경하는 것은 시스템(10)이 결함들을 정확하게 식별하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 먼저 넓게 이격된 스폿들의 어레이를 갖는 테스트 패턴을 사용할 수 있다. 넓게 이격된 스폿 어레이를 이용한 테스트가 잠재적 결함들의 국지적 영역들을 발견하는 경우, 컴퓨팅 장비(40)는 관심 있는 국지적 영역들을 테스트하기 위한 미세 피치의 패턴을 생성하도록 디스플레이(12)에 지시할 수 있다. 시스템(10)은 미세 피치의 패턴을 이용하여 캡처된 이미지 데이터를 분석하여, 국지적 영역들에 결함이 없음을 보증할 수 있다.

도 22에 도시된 타입의 테스트 시스템을 이용하는 데 필요한 예시적인 단계들의 흐름도가 도 23에 도시되어 있다.

단계 88에서, 도 22의 디스플레이(12)와 같은 디스플레이 기반 테스트 패턴 생성기가 렌즈(28)의 표면(30)을 테스트하기 위한 테스트 패턴을 투사할 수 있다.

단계 90에서, 컴퓨팅 장비(40)가 카메라 시스템(34)을 이용하여 테스트 패턴의 이미지를 캡처할 수 있다.

단계 92에서, 컴퓨팅 장비(40)가 캡처된 이미지를 분석할 수 있다. 단계 94의 동작 동안, 컴퓨팅 장비(40)는 캡처된 이미지 데이터와 평가 기준들(예상 곡률 반경, 예상 스폿 수, 예상 반사 라인 형상 등)을 비교하여, 추가적인 테스트 데이터가 필요한지를 결정할 수 있다. 더 많은 데이터가 캡처되어야 하는 경우, 사용될 테스트 패턴이 갱신될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장비(40)는 (자동으로 또는 더 정밀한 테스트가 필요하다는 결정에 응답하여) 더 미세한 피치의 스폿들이 (전역적으로 그리고/또는 국지적으로) 사용되도록 테스트 패턴을 갱신할 수 있다. 이어서, 라인 98로 지시되는 바와 같이, 처리가 단계 88의 동작으로 루프 백될 수 있다.

충분한 렌즈 데이터가 캡처되었다는 단계 94에서의 컴퓨팅 장비(40)에 의한 결정에 응답하여, 컴퓨팅 장비(40)는 획득된 렌즈 데이터와 사전 결정된 평가 기준들의 비교에 기초하여 단계 100에서 적절한 액션(예를 들어, 결함이 있는 경우에 렌즈를 폐기 또는 재가공하거나, 결함이 없는 경우에 렌즈를 제품 내에 통합하거나, 기타 등등)을 취할 수 있다.

일부 구성들에서(예를 들어, 카메라 시스템(34)이 표면(30)에 비교적 가까이 배치된 구성들에서), 광(32)을 렌즈(30)의 표면(30) 상으로 직접 지향시키는 것은 어려울 수 있다. 광(32)을 렌즈(28) 상으로 지향시키는 것을 돕기 위해, 원할 경우, 테스트 패턴 생성기(12)는 광(32)을 표면(30) 상으로 지향시키는 것을 돕기 위한 미러들 또는 집속 렌즈들을 포함할 수 있다. 도 24는 테스트 패턴 광(32-1)을 생성하기 위한 주요 부분(12A)을 포함하고 미러 및/또는 렌즈 시스템(컴포넌트 12B)과 같은 보조 광학 컴포넌트를 포함하는 테스트 패턴 생성 장비(12)를 갖는 예시적인 렌즈 검사 시스템의 도면이다. 보조 광학 컴포넌트(12B)는 광(32-1)을 렌즈(28)를 향해 재지향시키는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 재지향된 광(32-2)을 참조한다). 광(32-2)은 표면(30)으로부터 반사될 수 있고, 반사된 광(32-3)으로서 카메라 시스템(34)으로 전달될 수 있다.

원할 경우, 도 25의 기준점들(104)과 같은 정렬 마크들이 (예를 들어, 렌즈 하우징의 일부, 테스트 컴포넌트를 일시적으로 유지하는 구조의 일부 등으로서) 테스트 중인 구조들 내에 포함될 수 있다. 도 25의 예에서, 기준점들(104)은 지지 구조들(26)(예를 들어, 렌즈(28)를 위한 임시 또는 완성된 렌즈 하우징 구조들) 내에 포함되었다. 컴퓨팅 장비(40)는 카메라 시스템(34)을 이용하여 기준점들(104)에 관한 정보를 캡처하여 렌즈(28)에 대한 지지 구조(26)의 위치를 결정할 수 있다(예를 들어, 렌즈 오프셋 정보를 생성할 수 있다).

도 26은 테스트 시스템을 이용하여 기준점들에 관한 정보를 포함하는 캡처된 이미지 데이터를 처리하는 데 필요한 예시적인 단계들의 흐름도이다.

단계 106에서, 테스트 패턴 생성기(12)가 렌즈(28)의 표면(30)을 테스트하기 위한 테스트 패턴을 투사할 수 있다.

단계 108에서, 컴퓨팅 장비(40)가 카메라 시스템(34)을 이용하여 렌즈 표면(30)으로부터 반사된 테스트 패턴의 이미지를 캡처할 수 있고, 카메라 시스템(34)을 이용하여 기준점들(104)의 이미지 또는 구조들(26)의 위치에 관한 다른 정보를 캡처할 수 있다.

단계 110에서, 컴퓨팅 장비(40)가 캡처된 이미지 데이터를 분석할 수 있다. 단계 110의 동작 동안, 컴퓨팅 장비(40)는 캡처된 이미지 데이터와 평가 기준들(예상 곡률 반경, 예상 스폿 수, 예상 반사 라인 형상, 및 차원 X, Y 및 Z에서의 렌즈(28)의 중심으로부터의 기준점들(104), 따라서 구조들(26)의 오프셋과 같은 오프셋 특성들과 같은 렌즈 특성들)을 비교할 수 있다.

단계 112에서, 컴퓨팅 장비(40)는 (예를 들어, 렌즈(28)의 표면(30)이 결함을 포함하는지를 결정하기 위해 그리고/또는 렌즈(28)가 기준점들(104)에 대해 허용 가능한 양보다 많이 오프셋되었는지를 결정하기 위해) 캡처된 렌즈 및 기준점 정보와 평가 기준들을 비교할 수 있다. 이러한 비교에 응답하여, 단계 114에서 (예를 들어, 제조 프로세스를 조정하거나, 결함 있는 컴포넌트들을 재가공하거나, 결함 있는 렌즈 어셈블리들을 폐기하거나, 테스트를 통과한 부품들을 추가 사용을 위해 승인하는 것 등을 위한) 적절한 액션이 취해질 수 있다.

도 27에 도시된 바와 같이, 시스템(10)은 렌즈(28)의 전면 및 배면을 테스트하고 렌즈(28) 내의 내부 렌즈 결함을 테스트하기 위한 장비를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 예를 들어 (예로서) 테스트 패턴 생성기(12A), 테스트 패턴 생성기(12B) 및 테스트 패턴 생성기(12C)와 같은 테스트 광 생성 장비를 포함할 수 있다. 카메라 장비(34)는 렌즈(28)로부터 반사된 그리고/또는 렌즈(28)를 통해 투과된 광을 수집하기 위한 카메라 시스템들(34A, 34B, 34C)과 같은 하나 이상의 카메라 시스템을 포함할 수 있다.

렌즈(28)의 표면으로부터 광이 산란되는 테스트 측정들을 용이하게 하기 위하여, 테스트 패턴 생성기 장비(12)는 렌즈(28)에 의해 약하게 투과되는 광의 파장(즉, 렌즈(28)에 의해 흡수되는 광의 대역외 파장)을 이용할 수 있다. 렌즈(28)를 통해 광이 투과되는 테스트 측정들을 용이하게 하기 위해, 테스트 패턴 생성기 장비(12)는 광의 대역내 파장(즉, 렌즈(28)를 양호하게 통과하는 파장)을 이용할 수 있다.

렌즈 표면의 노출된 면으로부터 그리고/또는 렌즈 표면의 내면으로부터 광 반사가 이루어질 수 있다. 렌즈(28)를 특성화할 때 렌즈 표면 반사 측정들과 렌즈 투과 측정들의 조합들이 이루어질 수 있다. 일례로서, 장비(12A)는 렌즈 상면(30T) 및/또는 렌즈 하면(30B)을 검사하기 위해 카메라 시스템(34A)에 의해 캡처되는 테스트 패턴을 생성할 수 있다. 장비(12C)는 렌즈(28)의 렌즈 하면(30B) 및/또는 렌즈 상면(30T)을 검사하기 위해 카메라 시스템(34C)에 의해 캡처되는 테스트 패턴을 생성할 수 있다. 장비(12B)는 카메라 시스템(34B)에 의해 캡처되는 테스트 패턴(예로서, 테스트 광)을 생성할 수 있다. 렌즈(28)를 통과하고 카메라 시스템(34C)과 같은 검출기에 의해 캡처되는 장비(12B)로부터의 광(및/또는 소스들(12A, 12B)과 같은 다른 소스들로부터의 광)이 (예를 들어, 렌즈(28) 내의 렌즈 보이드(void) 또는 다른 벌크 결함의 존재를 모니터링하기 위해) 렌즈 투과 성능을 분석하는 데 사용될 수 있다. 벌크 결함들은 (예를 들어, 렌즈(28)의 중앙에 초점을 맞춤으로써) 카메라 시스템들(34A, 34C)을 이용하여 검출될 수도 있다.

도 27의 카메라 시스템(32)으로부터의 캡처된 이미지 데이터에 대한 이미지 분석을 용이하게 하기 위해, 분석되는 광의 파장들이 (예를 들어, 테스트 패턴 생성 장비(12)에 의한 광 투과시에 그리고/또는 카메라 시스템들(32)을 이용한 광 검출시에) 필터링될 수 있다. 일례로서, 적외선 광을 투과시키지만, 가시광은 약하게만 투과시키는 렌즈를 고려한다. 이 상황에서는, 카메라 시스템(32)을 이용하여 렌즈 표면으로부터 청색 가시광을 캡처함으로써 표면 결함들이 분석될 수 있다. 이 파장의 광은 렌즈(28)에 의해 흡수되는 경향이 있으며, 따라서 렌즈(28)의 벌크 재료를 통과하는 광 반사가 억제된다. 카메라 시스템(32)(예를 들어, 소스들(12A 및/또는 12B)과 같은 소스들에 의해 방출되는 광을 캡처하기 위한 카메라 시스템(34C))을 이용하여 더 긴 파장의 광(예를 들어, 녹색 파장의 가시광 또는 더 긴 가시광 파장, 적외선 광 등)을 캡처함으로써 벌크 결함들이 검출될 수 있는데, 그 이유는 이러한 광이 렌즈(28)를 쉽게 통과하기 때문이다. 디지털 이미지 처리 기술들을 이용하여, 캡처된 파장들을 구별할 수 있다. 소스(12) 및 카메라 시스템(34)은 또한 광 필터링 또는 다른 필터링 스킴들을 이용하여, 상이한 파장들의 광을 구별할 수 있다.

원할 경우, 결함 검출을 돕기 위해 렌즈(28)에 임시 코팅이 추가될 수 있다. 일례로서, 임시 광 흡수 또는 반사 코팅이 표면들(30T, 30B)과 같은 하나 이상의 렌즈 표면에 추가될 수 있다. 코팅은 (예로서) 물에 녹거나 알코올에 녹는 재료로 형성될 수 있다. 코팅의 존재는 내부 렌즈 반사와 표면 렌즈 반사의 구별을 도울 수 있다. 원할 경우, 렌즈(28)는 내부 렌즈 반사와 표면 렌즈 반사의 구별을 용이하게 할 수 있는 영구 코팅을 가질 수 있다. 렌즈(28)의 내부가 너무 많은 보이드(예를 들어, 버블)를 갖는다는 결정에 응답하여, 추가적인 분석이 중단될 수 있고, 렌즈는 폐기 또는 재가공될 수 있다.

원할 경우, 도 27의 렌즈 표면(30B)과 같은 렌즈 배면들이 전면 카메라 시스템을 이용하여 이미지를 캡처함으로써 검사될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 표면(30B) 내부에 공급되는 광이 카메라 시스템(34A)과 같은 전면 카메라 시스템을 이용하여 캡처될 수 있다. 이러한 타입의 구성에서, 테스트 패턴(44)은 캡처되는 이미지 데이터에서 관찰되는 스폿들 또는 다른 테스트 요소들의 패턴이 결함 검출을 용이하게 하기 위해 규칙적인 직사각형 어레이 형상 또는 다른 공지 형상을 갖도록 사전 구성될 수 있다.

일반적으로, 카메라 시스템들(32)은 주어진 렌즈의 전면 또는 배면 상에 초점을 맞출 수 있거나, 렌즈의 중심(벌크 부분들)에 초점을 맞출 수 있다. 카메라 시스템(32A)은 예를 들어 결함들에 대해 표면(30T)을 검사하기 위해 전면((30T)에 초점을 맞출 수 있고, 결함들에 대해 표면(30B)을 검사하기 위해 배면(30B)에 초점을 맞출 수 있으며, 그리고/또는 벌크 결함들(예로서, 보이드들)에 대해 렌즈(28)를 검사하기 위해 표면들(30T, 30B) 사이의 렌즈(28)의 중앙에 초점을 맞출 수 있다.

도 28은 테스트 패턴 생성기가 광섬유 구조들을 이용하여 형성된 예시적인 테스트 시스템의 일부의 사시도이다. 도 28에 도시된 바와 같이, 테스트 패턴 소스(12)는 광섬유들(116)과 같은 하나 이상의 광섬유를 포함할 수 있다. 광섬유들(116)은 광섬유 다발로서 구성될 수 있거나, 하나 이상의 개별 광섬유를 이용하여 구현될 수 있다. 광섬유 구조들(116)은 소형 렌즈들에 가까운 배치에 적합한 연필 형상 소스를 형성하는 데 사용될 수 있다.

도 29에 도시된 바와 같이, 렌즈들(28)은 (예를 들어, 사출 성형 작업에 따른) 지지 시트(26)와 같은 지지 구조 내에 설치될 수 있다. 테스트 시스템(10)은 포지셔닝 장비(118)(예로서, 로봇 검사 장비 내의 포지셔너들)와 같은 컴퓨터 제어형 포지셔닝 장비를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장비(40)는 포지셔너들(118)을 이용하여 테스트 패턴 소스(12) 및/또는 카메라 시스템(34)과 같은 시스템 컴포넌트들의 위치들을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이것은 시스템(10)으로 하여금 도 29의 예에서 렌즈(28')와 같은 시트(26) 상의 개별 렌즈들을 검사하는 것을 가능하게 할 수 있다. 시스템(10)은 렌즈들의 묶음을 테스트하기 위해 시트(26) 상의 각각의 렌즈를 통해 스텝핑할 수 있다. 시트(26)는 임시 지지 구조일 수 있다. 시스템(10)을 이용한 테스트에 이어서, 검사를 통과한 렌즈들이 렌즈 하우징들 내에 조립될 수 있다. 기준점들(104)이 렌즈(28')와 같은 렌즈들 주위에 (예를 들어, 시트(26)의 일부로서) 배열될 수 있다.

도 30은 상이한 컬러의 광이 어떻게 렌즈 검사 작업 동안 카메라 시스템에 의해 캡처될 수 있는지를 보여주는 예시적인 렌즈의 측단면도이다. 테스트 패턴 소스(12)는 (예로서) 백색광을 방출할 수 있다. 소스(12)로부터의 백색광 패턴은 렌즈(28)의 상면(30T)으로부터 반사되고, 카메라 시스템(34)에 의해 백색 반사광(32W)으로서 캡처될 수 있다. 렌즈(28)의 벌크 재료는 청색광을 흡수하는 경향이 있을 수 있으며, 따라서 보이드들 또는 다른 벌크 결함들로부터 반사되는 광(32G)과 같은 광은 녹색을 가질 수 있다. 렌즈(28)의 하면(30B)의 내부로부터의 표면 반사들은 유사한 컬러를 가질 수 있거나, 코팅(120)과 같은 코팅(예로서, 임시 코팅)을 이용하여 상이한 컬러를 가질 수 있다. 일례로서, 코팅(120)은 테스트 패턴 소스(12)로부터의 반사 광에 적색을 부여하도록 구성될 수 있으며, 따라서 반사 광(32R)은 적색이다.

이러한 타입의 스킴을 이용하여, 카메라 시스템(34)은 (백색을 나타내는) 표면(30T)으로부터의 반사, (녹색을 나타내는) 렌즈(28) 내의 벌크 재료로부터의 반사 및 (적색을 나타내는) 배면(30B)의 내부로부터의 반사를 구별하는 것이 가능할 수 있다. 광원(12)으로부터 방출된 광의 상이한 광 스펙트럼을 이용함으로써, 렌즈(28)를 형성하기 위한 상이한 벌크 재료를 이용함으로써, 그리고/또는 렌즈(28)의 하나 이상의 표면 상에 상이한 스펙트럼 특성들을 갖는 코팅들을 형성함으로써 컬러들의 다른 조합들이 생성될 수 있다. 도 30의 예는 예시적일 뿐이다.

일 실시예에 따르면, 렌즈 표면을 갖는 렌즈를 평가하는 방법으로서, 테스트 패턴 소스를 이용하여, 상기 렌즈 표면으로부터 반사되는 광의 테스트 패턴을 생성하는 단계; 카메라 시스템을 이용하여, 상기 반사된 테스트 패턴의 이미지를 캡처하는 단계; 및 컴퓨팅 장비를 이용하여, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 어두운 배경을 갖는 복수의 조명되는 테스트 요소를 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 광 스폿들의 어레이를 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 광의 동심 링들을 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 열십자들의 어레이를 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 광 스폿들을 갖는 테스트 패턴을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 광 스폿들은 상기 테스트 패턴의 제1 부분에서 제1 밀도를 갖고, 상기 테스트 패턴의 제2 부분에서 제2 밀도를 가지며, 상기 제2 밀도는 상기 제1 밀도와 다르다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 테스트 요소들의 원형 패턴을 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 복수의 조명되는 링을 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴을 생성하는 단계는 상기 렌즈의 상기 표면을 커버할 만큼 충분히 큰 테스트 패턴을 생성하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 캡처된 이미지 내의 스폿들을 계수하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 렌즈에 대한 곡률 반경 값을 결정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 스폿 대 스폿 거리들을 측정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 라인 곡률들을 측정하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 렌즈 표면의 평면 부분들을 식별하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 렌즈 표면 내의 돌출부들을 식별하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 렌즈 표면 내의 리세스(recess)들을 식별하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴은 테스트 요소들의 어레이를 포함하고, 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 어레이 내의 상기 테스트 요소들을 개별적으로 분석하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 처리된 캡처된 이미지를 이용하여 상기 렌즈가 사전 결정된 기준들을 충족시키는지를 결정하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 렌즈 표면을 갖는 렌즈를 테스트하기 위한 렌즈 테스트 시스템으로서, 광의 테스트 패턴을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스; 상기 렌즈 표면으로부터 반사되는 상기 테스트 패턴의 이미지를 캡처하도록 구성된 카메라 시스템; 및 상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 렌즈를 평가하도록 구성된 컴퓨팅 장비를 포함하는 렌즈 테스트 시스템이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 테스트 패턴 소스는 광원 및 불투명 마스크를 포함하고, 상기 불투명 마스크는 상기 광으로 하여금 상기 불투명 마스크를 통과하여 상기 테스트 패턴을 형성하게 하는 개구들의 패턴을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 렌즈 테스트 시스템은 상기 광원과 상기 불투명 마스크 사이에 확산기를 더 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 불투명 마스크 내의 상기 개구들은 스폿들의 어레이를 형성하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 렌즈 표면을 갖는 렌즈를 평가하는 방법으로서, 테스트 패턴 소스를 이용하여, 상기 렌즈 표면으로부터 반사되는 스폿들의 어레이를 생성하는 단계; 카메라 시스템을 이용하여, 상기 반사된 스폿들의 어레이의 이미지를 캡처하는 단계; 및 컴퓨팅 장비를 이용하여, 상기 반사된 스폿들의 어레이의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 렌즈를 평가하는 단계는 상기 반사된 스폿들의 어레이 내의 스폿들을 계수함으로써 상기 반사된 스폿들의 어레이의 상기 캡처된 이미지를 처리하는 단계를 포함한다.

위의 설명은 본 고안의 원리들을 예시할 뿐이며, 본 고안의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이 분야의 기술자들에 의해 다양한 변경들이 이루어질 수 있다.

Claims

렌즈 표면을 갖는 렌즈를 테스트하기 위한 렌즈 테스트 시스템으로서,
광의 테스트 패턴을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스;
상기 렌즈 표면으로부터 반사되는 상기 테스트 패턴의 이미지를 캡처하도록 구성된 카메라 시스템; 및
상기 반사된 테스트 패턴의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하도록 구성된 컴퓨팅 장비
를 포함하는 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는,
광원; 및
불투명 마스크
를 포함하고,
상기 불투명 마스크는, 상기 광으로 하여금 상기 불투명 마스크를 통과하여 상기 테스트 패턴을 형성하게 하는 개구들의 패턴을 포함하는 렌즈 테스트 시스템.
제2항에 있어서,
상기 광원과 상기 불투명 마스크 사이에 확산기를 더 포함하는 렌즈 테스트 시스템.
제3항에 있어서,
상기 불투명 마스크 내의 상기 개구들은 스폿들의 어레이를 형성하도록 구성되는 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 어두운 배경을 갖는 복수의 조명되는 테스트 요소를 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 광 스폿들의 어레이를 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 열십자(cross)들의 어레이를 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 광 스폿들을 갖는 테스트 패턴을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스이고, 상기 광 스폿들은 상기 테스트 패턴의 제1 부분에서 제1 밀도를 갖고, 상기 테스트 패턴의 제2 부분에서 제2 밀도를 가지며, 상기 제2 밀도는 상기 제1 밀도와 다른 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 테스트 요소들의 원형 패턴을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 복수의 조명되는 링을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴 소스는 상기 렌즈의 상기 표면을 커버할 만큼 충분히 큰 테스트 패턴을 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장비는 상기 캡처된 이미지 내의 스폿들을 계수하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장비는 상기 렌즈에 대한 곡률 반경 값을 결정하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장비는 스폿 대 스폿 거리들을 측정하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장비는 라인 곡률들을 측정하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 컴퓨팅 장비는, 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 렌즈 표면의 평면 부분들, 돌출부들 및 리세스(recess)들을 식별하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 테스트 패턴은 테스트 요소들의 어레이를 포함하고, 상기 컴퓨팅 장비는, 상기 캡처된 이미지를 처리하여 상기 어레이 내의 상기 테스트 요소들을 개별적으로 분석하도록 구성된 컴퓨팅 장비인 렌즈 테스트 시스템.
제1항에 있어서,
처리되는 상기 캡처된 이미지를 이용하여 상기 렌즈가 사전 결정된 기준들을 충족시키는지를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는 렌즈 테스트 시스템.
렌즈 표면을 갖는 렌즈를 평가하기 위한 렌즈 테스트 시스템으로서,
상기 렌즈 표면으로부터 반사되는 스폿들의 어레이를 생성하도록 구성된 테스트 패턴 소스;
상기 반사된 스폿들의 어레이의 이미지를 캡처하도록 구성된 카메라 시스템; 및
상기 반사된 스폿들의 어레이의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하도록 구성된 컴퓨팅 장비
를 포함하고,
상기 반사된 스폿들의 어레이의 상기 캡처된 이미지를 처리함으로써 상기 렌즈를 평가하는 것은 상기 반사된 스폿들의 어레이 내의 스폿들을 계수하는 것을 포함하는 렌즈 테스트 시스템.