KR20200063099A - 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법 - Google Patents

파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이며, 그 장치는 상부 광섬유 광원, 상부 콜리메이터 대물렌즈, 상부 광원 빔 스플리터, 상부 빔 수축 전면렌즈, 상부 빔 수축 후면렌즈, 상부 이미징 검출기, 상부 이미징 빔 스플리터, 상부 파면 센서, 피검 렌즈 홀더장치, 하부 광원 빔 스플리터, 하부 빔 수축 전면렌즈, 하부 빔 수축 후면렌즈, 하부 이미징 빔 스플리터, 하부 파면 센서, 하부 이미징 검출기, 하부 콜리메이터 대물렌즈 및 하부 광섬유 광원을 포함한다. 본 발명은 비접촉식 검출로서 렌즈의 손상 위험이 존재하지 않으며, 장치 중에 운동부재가 없고, 시스템의 신뢰성과 안정성이 높다. 본 발명은 비구면 렌즈의 유효 구경 내 복수의 편심 오차를 한 번에 검출할 수 있기 때문에, 스티칭 검출로 인한 오차를 피할 수 있는 동시에 검출시간을 크게 단축시키고, 어셈블리 라인의 온라인 검출에 사용할 수 있다.

Description

파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법
본 발명은 광학 검출 기술 분야에 관한 것이며, 특히 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법에 관한 것이다.
비구면 렌즈는 그 우수한 광학 특성으로 인해 광학 시스템 설계의 어려움 경감, 구조 단순화, 시야각 확대, 개구수 증가 등의 장점을 가지며, 현재 공간 원격탐사 광학렌즈, 리소그래피 렌즈, 광학 검출기, 사진 광학 시스템에 널리 응용되고 있다. 비구면 렌즈는 제조 과정 중 정렬 오차나 재료 냉각의 불균일한 수축 등으로 인해 피할 수 없는 오차가 모두 렌즈의 두 곡면 광축에 기울기 및 편심 오차를 발생시킨다. 그중 기울기 오차로 인해 렌즈가 광학 시스템에 상의 왜곡 및 코마 수차를 유발시키고, 편심 오차는 추가적인 구면수차를 유발하며, 이 두 오차는 모두 비구면 렌즈의 광학 상질을 낮추고, 렌즈의 기계적 성질을 감소시킨다.
비구면 렌즈의 편심 검출에서, Panasonic의 UA3P 접촉식 검출이 주류 제품이며, 그 검출 원리는 단일 포인트 탐침을 통해 비구면 렌즈 표면에 대해 하나씩 스캔을 진행함으로써 각 면의 모든 형상 데이터를 획득하는 것이다. 그 방법은 정밀도는 높지만 시간이 오래 걸려 효율성이 낮고, 동시에 측정 과정에서 렌즈의 고정 정확도에 대한 요구가 매우 높기 때문에, 렌즈의 손상 위험성이 존재한다.
효율을 향상시키기 위해 다수의 비접촉식 편심 검출방법도 널리 응용되었으며, 그중 광학 이미징과 표면 간섭의 검출방법도 사용되었다. 광학 이미징 방법은 주로 포커싱 망원경 구조를 사용해 렌즈 표면과 매칭되는 구면파를 생성하고, 렌즈 표면에서 반사되는 점이나 십자선 이미지가 회전축의 회전을 따라 이미징 카메라 상에 그려진 원에서 렌즈 표면 광축과 회전축의 편차를 판단하는 것이지만, 그 방법의 측정 정확도는 회전축의 정확도에 달려 있고, 또 점광원이나 십자선의 크기 정확도에 달려 있기 때문에, 측정 정확도가 일반적으로 몇 각초로 높지 않다. 표면 간섭 방법(중국 특허 CN101226344B，CN102944194B)은 렌즈 표면의 간섭 무늬를 이용해 표면의 기울기를 측정하고, 그 센터링 측정의 정확도는 광학 이미징 방법보다 높지만, 간섭 측정 가로, 세로 해상도가 높지 않게 제한되기 때문에, 종종 영역별 스캐닝 간섭이 필요하고, 스티칭 방식을 통해 비구면 전체 형상과 편심 오차를 얻는다. 측정 정확도는 스테이지의 위치 제어 정확도와 스티칭 알고리즘의 정확도에 달려 있고, 비구면 구경이 증가할수록 효율은 기하급수적으로 감소하고, 정확도도 심각하게 낮아진다. 또한, 간섭 측정 방법은 큰 편차와 큰 편차 기울기의 비구면 검출이 더 어렵고 간섭 측정 방법도 비교적 복잡하며, 조작자에 대한 요구도 더 높고, 실용성은 더 낮다.
이를 통해 알 수 있듯이, 접촉식 및 비접촉식 비구면 편심 검출장치와 방법은 측정 정확도와 측정 효율 방면이 동시에 충족될 수 없다.
본 발명은 상기 종래의 기술적 결함을 해결해 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치 및 그 검출방법을 제공하는 것이다. 그 편심 측정 정확도는 임의의 기타 이동, 회전 매커니즘에 의존하지 않고, 파면 측정 및 동공 이미징 방법을 통해 비접촉식 방식으로 신속하고 정확한 비구면 렌즈 편심 검출을 구현할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명이 채택한 기술방안은 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치로서, 상부 광섬유 광원, 상부 콜리메이터 대물렌즈, 상부 광원 빔 스플리터, 상부 빔 수축 전면렌즈, 상부 빔 수축 후면렌즈, 상부 이미징 검출기, 상부 이미징 빔 스플리터, 상부 파면 센서, 피검 렌즈 홀더장치, 하부 광원 빔 스플리터, 하부 빔 수축 전면렌즈, 하부 빔 수축 후면렌즈, 하부 이미징 빔 스플리터, 하부 파면 센서, 하부 이미징 검출기, 하부 콜리메이터 대물렌즈 및 하부 광섬유 광원을 포함한다.
그중, 상기 상부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 상부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준되고, 다시 상기 상부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈의 상부 표면에 조사된다. 상기 피검 렌즈 상부 표면의 반사광은 상기 상부 광원 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후, 순차적으로 상기 상부 빔 수축 전면 렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 상부 이미징 빔 스플리터에 도달한다. 광은 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 일부는 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사되어 상기 상부 이미징 검출기로 진입하고, 다른 일부는 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 투사한 후 상기 상부 파면 센서로 진입한다. 상기 상부 이미징 검출기는 피검 렌즈 상부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치를 획득한다. 한다.
그중, 상기 하부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 하부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준되고, 다시 상기 하부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈의 하부 표면에 조사된다. 상기 피검 렌즈 하부 표면의 반사광은 상기 하부 광원 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후, 순차적으로 상기 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 하부 이미징 빔 스플리터에 도달한다. 광은 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 일부는 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사되어 상기 하부 이미징 검출기로 진입하고, 다른 일부는 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 투사한 후 상기 하부 파면 센서로 진입한다. 상기 하부 이미징 검출기는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치를 획득한다. 상기 하부 파면 센서는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광의 왜곡정보를 수집하고, 그 왜곡정보에 대한 처리를 진행하여 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 정보를 획득한다.
바람직하게, 상기 하부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 하부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상기 하부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈 상에 조사되고, 상기 피검 렌즈를 통과한 후 상기 상부 광원 빔 스플리터에 의해 반사되며, 반사광은 다시 순차적으로 상기 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 상부 이미징 빔 스플리터에 도달한다. .
바람직하게, 상기 상부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 상부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상기 상부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈 상에 조사되고, 상기 피검 렌즈를 통과한 후 상기 하부 광원 빔 스플리터에 의해 반사되며, 반사광은 다시 순차적으로 상기 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 하부 이미징 빔 스플리터에 도달한다. 일부 광은 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후 상기 하부 이미징 검출기에 도달해 피검 렌즈 투사 이미지를 형성하고, 그 이미지 중 피검 렌즈 외부 엣지 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치를 획득한다.
바람직하게, 상기 상부 이미징 검출기와 상부 파면 센서는 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 상부 표면과 공액 관계를 형성한다.
상기 하부 이미징 검출기와 하부 파면 센서는 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 하부 표면과 공액 관계를 형성한다.
바람직하게, 상기 파면 센서는 하트만 파면 센서 또는 전단 간섭 파면 센서 또는 피라미드 파면 센서이다.
바람직하게, 획득한 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치 정보, 상부 표면의 기울기 정보, 상부 표면의 외경 중심 위치 정보, 하부 표면의 광축 중심 위치 정보, 하부 표면의 외경 중심 위치 정보 및 하부 표면의 기울기 정보에 대한 종합적 처리를 통해, 최종적으로 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 병진 편심, 상하부 표면의 표면별 기울기 편심, 상부 표면의 외경 편심, 하부 표면의 외경 편심 데이터를 획득함에 따라, 피검 렌즈 편심 오차 정보에 대한 측정을 완료할 수 있다.
상기 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치의 검출방법에서, 다음의 단계를 포함한다.
단계 S1 : 상부 광섬유 광원, 상부 이미징 검출기와 상부 파면 센서를 동시에 켠 후, 상부 이미징 검출기 상의 이미지에 따라 피검 렌즈 홀더장치를 조정하고, 피검 렌즈의 위치를 상부 이미징 검출기의 이미징 중심 영역으로 조정한다.
단계 S2 : 상부 파면 센서의 이미지를 수집하고, 파면 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 기울기 양
Figure pct00001
을 얻는다.
상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지Jp를 수집하고, 동공 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치(Ox，Oy)를 얻는다.
단계 S4 : 상부 광섬유 광원을 닫고, 하부 광섬유 광원을 켜서 상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지
Figure pct00002
를 수집하고, 동공 이미지
Figure pct00003
에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 외경 중심 위치
Figure pct00004
를 얻는다.
단계 S5 : 하부 이미징 검출기와 하부 파면 센서를 켜서 하부 파면 센서의 이미지를 수집하고, 하부 파면 센서의 부재 파라미터에 근거해, 단계 S2의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 양
Figure pct00005
을 얻는다.
단계 S6 : 하부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 Jp'를 수집하고, 동공 이미지 Jp'에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치(Ox'，Oy')를 얻는다.
단계 S7 : 하부 광섬유 광원을 닫고 상부 광섬유 광원을 켜서 하부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 I'p를수집하고, 동공 이미지 I'p에대해단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치
Figure pct00006
를 얻는다.
단계 S8 : 단계 S2와 단계 S5에서 얻은 피검 렌즈의 상하부 표면 기울기 양을 상쇄해 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 기울기 편심
Figure pct00007
을 얻는다.
단계 S3과 단계 S6에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치와 하부 표면 광축 중심 위치를 상쇄해 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 병진 편심 O=（Ox'，Oy'）-（Ox，Oy）을 얻는다.
단계 S9 : 단계 S3과 단계 S4에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치(Ox，Oy),및 상부 표면 외경 중심 위치
Figure pct00008
에 따라 얻은 피검 렌즈 상부 표면의 외경 편심은 다음과 같다.
Figure pct00009
그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p는 상부 이미징 검출기의 화소 크기이다.
단계 S10 : 단계 S6과 단계 S7에서 얻은 하부 표면 광축 중심 위치(Ox'，Oy'), 및 하부 표면 외경 중심 위치
Figure pct00010
에 따라 얻은 피검 렌즈 하부 표면의 외경 편심은 다음과 같다.
Figure pct00011
그중, 파라미터 k'는 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p'는 하부 이미징 검출기의 화소 크기이다.
바람직하게, 상기 단계 S2는 구체적으로 다음을 포함한다.
단계 S21 : 상부 파면 센서의 파면 이미지를 수집한다.
단계 S22 : 파면 이미지 중 가장 바깥쪽 고리의 유효 공경을 검출하고, 그중 가장 바깥쪽 한 바퀴와 가장 안쪽 한 바퀴의 하위 공경을 제거한 후, 남은 하위 공경을 유효 하위 공경으로 기록한다. 유효 하위 공경 개수를 L로 설정해서 각 유효 하위 공경의 기울기를 계산한 후,
Figure pct00012
로 기록하며, 그중
Figure pct00013
이다.
단계 S23 : 유효 하위 공경의 평균 기울기
Figure pct00014
를 계산한다.
단계 S24 : 피검 렌즈 상부 표면 기울기 양을 계산한다.
Figure pct00015
그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p는 상부 파면 센서의 검출 카메라 화소의 크기이고, 파라미터 q는 상부 파면 센서의 하위 공경 크기이다.
바람직하게, 상기 단계 S3은 구체적으로 다음을 포함한다.
단계 S31 : 상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 Jp를 수집한다.
단계 S32 : 동공 이미지 Jp에 대해 이진화를 진행해 이진화 이미지 Jp2를 얻는다. 그중, 임계값을 수동으로 지정하거나 자동 임계값 계산 방법을 통해 이진화 임계값을 설정한다.
단계 S33 : 이진화 이미지 Jp2에 대해 엣지 추출을 진행해 이미지 Jp3를 얻는다.
단계 S34 : 이미지 Jp3에 대해 허프 원 변환을 진행하여 원을 얻고, 원심을 추출해 (Ox，Oy）로 기록하며, 그 원심은 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치이다.
바람직하게, 상기 단계 S33중 Sobel 연산자 또는 Laplacian 연산자 또는 Canny 연산자를 사용해 이진화 이미지 Jp2에 대해 엣지 추출을 진행한다.
본 발명으로부터 얻을 수 있는 유익한 효과는 다음과 같다.
(1) 본 발명의 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치는 비접촉식 검출로서, 렌즈의 손상 위험이 없고, 장치 중에 임의의 운동부재가 없으며, 시스템의 신뢰성 및 안정성이 높다.
(2) 본 발명은 비구면 렌즈의 유효 구경 내의 복수의 편심 오차를 한 번에 검출할 수 있기 때문에, 스티칭 검출로 인한 오차를 피할 수 있는 동시에, 검출시간을 크게 단축시키고 어셈블리 라인의 온라인 검출에 사용할 수 있다.
(3) 본 발명은 파면 측정기술을 사용해 비구면 렌즈 상하부 표면 편심 오차의 검출을 구현하고, 측정 정확도가 서브 나노미터까지 달할 수 있다.
(4) 본 발명의 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치는 시스템 구조가 단순하고 컴팩트하며, 낮은 복잡성, 편리한 계산 분석으로 다양한 장소에서 사용하기에 편리하고, 대규모 응용 프로그램에 편리하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치의 구조 결선도,
도 2는 본 발명의 실시예 중의 상부 파면 센서가 획득한 상부 표면 기울기 파면 이미지,
도 3은 본 발명의 실시예 중의 상부 파면 센서가 처리해 얻은 상부 표면 기울기 양 이미지,
도 4는 본 발명의 실시예 중의 상부 이미징 검출기가 획득한 상부 표면 반사 동공 이미지,
도 5는 본 발명의 실시예 중의 상부 표면 광축 중심 위치 측정 결과 이미지,
도 6은 본 발명의 실시예 중의 상부 이미징 검출기가 획득한 상부 표면 투사 동공 이미지,
도 7은 본 발명의 실시예 중의 상부 표면 외경 중심 위치 측정 결과 이미지,
도 8은 본 발명의 실시예 중의 하부 파면 센서가 획득한 하부 표면 기울기 파면 이미지,
도 9는 본 발명의 실시예 중의 하부 표면 파면 기울기 양 이미지,
도 10은 본 발명의 실시예 중의 하부 파면 센서가 획득한 하부 표면 반사 동공 이미지,
도 11은 본 발명의 실시예 중의 하부 표면 광축 중심 위치 이미지,
도 12는 본 발명의 실시예 중의 하부 이미징 검출기가 수집한 하부 표면 투사 동공 이미지,
도 13은 본 발명의 실시예 중의 하부 표면 외경 중심 위치 이미지이다.
다음은 실시예를 결합시킨 본 발명에 대한 구체적 상세 설명이며, 본 분야의 기술자는 설명서를 참조해 실시할 수 있다.
응당히 이해해야 할 점은, 본문에서 사용하는 용어 "구비", "포괄" 및 "포함"은 한 개 또는 복수의 기타 구성품 또는 그 조합의 존재나 첨가를 배제하지 않는다.
도 1과 같이, 본 실시예의 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치는 상부 광섬유 광원 1, 상부 콜리메이터 대물렌즈 2, 상부 광원 빔 스플리터 3, 상부 빔 수축 전면렌즈 4, 상부 빔 수축 후면렌즈 5, 상부 이미징 검출기 6, 상부 이미징 빔 스플리터 7, 상부 파면 센서 8, 피검 렌즈 홀더장치 9, 하부 광원 빔 스플리터 10, 하부 빔 수축 전면렌즈 11, 하부 빔 수축 후면렌즈 12, 하부 이미징 빔 스플리터 13, 하부 파면 센서 14, 하부 이미징 검출기 15, 하부 콜리메이터 대물렌즈 16 및 하부 광섬유 광원 17을 포함한다.
그중, 상기 파면 센서는 하트만 파면 센서 또는 전단 간섭 파면 센서 또는 피라미드 파면 센서이며, 바람직하게, 본 실시예에서는 하트만 파면 센서를 사용한다.
그중, 상부 광섬유 광원 1이 방출하는 광은 상부 콜리메이터 대물렌즈 2를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상부 광원 빔 스플리터 3을 투과한 후 피검 렌즈 홀더장치 9에 도달하며, 피검 렌즈 홀더장치 9에 클램핑된 피검 렌즈 상부 표면은 입사된 콜리메이트 빔을 반사하고, 반사광은 상부 광원 빔 스플리터 3을 거쳐 반사된 후 상부 빔 수축 전면렌즈 4와 상부 빔 수축 후면렌즈 5를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상부 이미징 빔 스플리터 7에 도달한다. 광은 상부 이미징 빔 스플리터 7을 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 그중 일부는 상부 이미징 빔 스플리터 7을 거쳐 반사되어 상기 상부 이미징 검출기 6에 진입하고, 다른 일부는 상부 이미징 빔 스플리터 7에 투사된 후 상기 상부 파면 센서 8에 진입한다. 그중, 상부 이미징 검출기 6과 상부 파면 센서 8은 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 상부 표면과 공액 관계를 형성한다. 상부 이미징 검출기 6은 피검 렌즈 상부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치를 획득하며, 상부 파면 센서 8은 피검 렌즈 상부 표면의 반사광의 왜곡정보를 수집하고, 그 왜곡정보에 대한 처리를 진행하여 피검 렌즈 상부 표면의 기울기 정보를 획득한다.
그중, 하부 광섬유 광원 17이 방출하는 광은 하부 콜리메이터 대물렌즈 16을 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 하부 광원 빔 스플리터 10을 투과한 후 피검 렌즈 홀더장치 9에 도달하며, 피검 렌즈 홀더장치 9에 클램핑된 피검 렌즈를 투과한 후 상부 광원 빔 스플리터 3에 의해 반사되고, 반사광은 상부 광원 빔 스플리터 3을 거쳐 반사된 후 상부 빔 수축 전면렌즈 4와 상부 빔 수축 후면렌즈 5를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상부 이미징 빔 스플리터 7에 도달한다. 상부 이미징 빔 스플리터 7을 거쳐 반사된 일부 광은 상부 이미징 검출기 6에 의해 검출되어 피검 렌즈 투사 이미지를 형성하고, 그 이미지 중 피검 렌즈 외부 엣지 이미지에 대한 처리를 진행하여 그 피검 렌즈 상부 표면의 외경 중심 위치를 획득한다.
그중, 하부 광섬유 광원 17이 방출하는 광은 하부 콜리메이터 대물렌즈 16을 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 하부 광원 빔 스플리터 10을 투사한 후 피검 렌즈 홀더장치 9에 도달하며, 피검 렌즈 홀더장치 9에 클램핑된 피검 렌즈 하부 표면은 입사된 콜리메이트 빔을 반사하고, 반사광은 하부 광원 빔 스플리터 10을 거쳐 반사된 후 하부 빔 수축 전면렌즈 11과 하부 빔 수축 후면렌즈 12를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 하부 이미징 빔 스플리터 13에 도달한다. 광은 하부 이미징 빔 스플리터 13을 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 일부는 하부 이미징 빔 스플리터 13을 거쳐 반사되어 상기 하부 이미징 검출기 15에 진입하고, 다른 일부는 하부 이미징 빔 스플리터 13에 투사된 후 상기 하부 파면 센서 14에 진입한다. 그중, 하부 이미징 검출기 15와 하부 파면 센서 14는 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 하부 표면과 공액 관계를 형성한다. 하부 이미징 검출기 15는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치를 획득하며, 하부 파면 센서 14는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광의 왜곡정보를 수집하고, 그 왜곡정보에 대한 처리를 진행하여 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 정보를 획득한다.
그중, 상부 광섬유 광원 1이 방출하는 광은 상부 콜리메이터 대물렌즈 2를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상부 광원 빔 스플리터 3을 투과한 후 피검 렌즈 홀더장치 9에 도달하며, 피검 렌즈 홀더장치 9에 클램핑된 피검 렌즈를 투과한 후 하부 광원 빔 스플리터 10에 의해 반사되고, 반사광은 하부 광원 빔 스플리터 10을 거쳐 반사된 후 하부 빔 수축 전면렌즈 11과 하부 빔 수축 후면렌즈 12를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 하부 이미징 빔 스플리터 13에 도달한다. 하부 이미징 빔 스플리터 13을 거쳐 반사된 일부 광은 하부 이미징 검출기 15에 의해 검출되어 피검 렌즈 투사 이미지를 형성하고, 그 이미지 중 피검 렌즈 외부 엣지 이미지에 대한 처리를 진행하여 그 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치를 획득한다.
위의 획득한 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치 정보, 상부 표면의 기울기 정보, 상부 표면의 외경 중심 위치 정보, 하부 표면의 광축 중심 위치 정보, 하부 표면의 기울기 정보 및 하부 표면의 외경 중심 위치 정보를 종합하고, 최종적으로 종합적인 처리를 통해 피검 렌즈의 상하부 표면의 표면별 병진 편심, 상하부 표면의 표면별 기울기 편심, 상부 표면의 외경 편심, 하부 표면의 외경 편심 데이터를 획득함에 따라, 피검 렌즈 편심 오차 정보에 대한 측정을 완료한다.
본 실시예는 또 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치의 검출방법을 제공하며, 다음의 단계를 포함한다.
단계 S1 : 상부 광섬유 광원 1, 상부 이미징 검출기 6과 상부 파면 센서 8을 동시에 켠 후, 상부 이미징 검출기 6 상의 이미지에 따라 피검 렌즈 홀더장치 9를 조정하고, 피검 렌즈의 위치를 상부 이미징 검출기 6의 이미징 중심 영역으로 조정한다.
단계 S2 : 상부 파면 센서 8의 이미지를 수집하고, 파면 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 기울기 양
Figure pct00016
을 얻는다.
단계 S3 : 상부 이미징 검출기 6 상의 동공 이미지Jp를 수집하고, 동공 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치(Ox，Oy)를 얻는다.
단계 S4 : 상부 광섬유 광원 1을 닫고, 하부 광섬유 광원 17을 켜서 상부 이미징 검출기 6 상의 동공 이미지
Figure pct00017
를 수집하고, 동공 이미지
Figure pct00018
에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 외경 중심 위치
Figure pct00019
를 얻는다.
단계 S5 : 하부 이미징 검출기 15와 하부 파면 센서 14를 켜서 하부 파면 센서 14의 이미지를 수집하고, 하부 파면 센서의 부재 파라미터에 근거해, 단계 S2의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 양
Figure pct00020
을 얻는다.
단계 S6 : 하부 이미징 검출기 15 상의 동공 이미지 Jp'를 수집하고, 동공 이미지 Jp'에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치(Ox'，Oy')를 얻는다.
단계 S7 : 하부 광섬유 광원 17을 닫고, 상부 광섬유 광원 1을 켜서 하부 이미징 검출기 15 상의 동공 이미지 I'p를수집하고, 동공 이미지 I'p에대해단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치
Figure pct00021
를 얻는다.
단계 S8 : 단계 S2와 단계 S5에서 얻은 피검 렌즈의 상하부 표면 기울기 양을 상쇄해 피검 렌즈의 표면별 기울기 편심
Figure pct00022
을 얻는다.
단계 S3과 단계 S6에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치와 하부 표면 광축 중심 위치를 상쇄해 피검 렌즈의 표면별 병진 편심O=（Ox'，Oy'）-（Ox，Oy）을 얻는다.
단계 S9 : 단계 S3과 단계 S4에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치(Ox，Oy),및 상부 표면 외경 중심 위치
Figure pct00023
에 따라 얻은 피검 렌즈 상부 표면의 외경 편심은 다음과 같다.
Figure pct00024
그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈 4와 상부 빔 수축 후면렌즈 5로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p는 상부 이미징 검출기 6의 화소 크기이다.
단계 S10 : 단계 S6과 단계 S7에서 얻은 하부 표면 광축 중심 위치(Ox'，Oy'), 및 하부 표면 외경 중심 위치
Figure pct00025
에 따라 얻은 피검 렌즈 하부 표면의 외경 편심은 다음과 같다.
Figure pct00026
그중, 파라미터 k'는 하부 빔 수축 전면렌즈 11과 하부 빔 수축 후면렌즈 12로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p'는 하부 이미징 검출기 15의 화소 크기이다.
그중, 단계 S2는 구체적으로 다음을 더 포함한다.
단계 S21 : 상부 파면 센서 8의 파면 이미지를 수집한다.
단계 S22 : 파면 이미지 중 가장 바깥쪽 고리의 유효 공경을 검출하고, 그중 가장 바깥쪽 한 바퀴와 가장 안쪽 한 바퀴의 하위 공경을 제거한 후, 남은 하위 공경을 유효 하위 공경으로 기록한다. 유효 하위 공경 개수를 L로 설정해서 각 유효 하위 공경의 기울기를 계산한 후,
Figure pct00027
로 기록하며, 그중
Figure pct00028
이다.
단계 S23 : 유효 하위 공경의 평균 기울기
Figure pct00029
를 계산한다.
단계 S24 : 피검 렌즈 상부 표면 기울기 양을 계산한다.
Figure pct00030
그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈 4와 상부 빔 수축 후면렌즈 5로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p는 상부 파면 센서 8의 검출 카메라 화소의 크기이고, 파라미터 q는 상부 파면 센서 8의 하위 공경 크기이다.
그중, 단계 S3은 구체적으로 다음을 더 포함한다.
단계 S31 : 상부 이미징 검출기 6 상의 동공 이미지 Jp를 수집한다.
단계 S32 : 동공 이미지 Jp에 대해 이진화를 진행해 이진화 이미지 Jp2를 얻는다. 그중, 임계값을 수동으로 지정하거나 자동 임계값 계산 방법을 통해 이진화 임계값을 설정한다.
단계 S33 : 이진화 이미지 Jp2에 대해 엣지 추출을 진행해 이미지 Jp3를 얻으며, Sobel연산자, Laplacian연산자, Canny연산자 등의 방법을 사용할 수 있다.
단계 S34 : 이미지 Jp3에 대해 허프 원 변환을 진행하여 원을 얻고, 원심을 추출해 (Ox，Oy）로 기록하며, 그 원심은 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치이다.
더 나아가, 실시예 중에서 검출 결과는 다음과 같다. 단계 S2 중 상부 파면 센서 8이 획득한 상부 표면 기울기 파면 이미지는 도 2와 같다. 도 3을 참조하면, 상부 파면 센서 8이 처리해 얻은 상부 표면 기울기 양은 (0.0019mm, 0.0065mm)이고, 총 기울기 양은 0.0068mm이다.
도 4는 단계 S3중 상부 이미징 검출기 6이 획득한 상부 표면 반사 동공 이미지 Jp이다. 도 5는 상부 표면 광축 중심 위치 측정 결과이다. 광축 중심 위치 좌표는 (4.8767mm, 2.6132 mm)이고, 반경은 0.9012mm이다.
도 6은 단계 S4 중 상부 이미징 검출기 6이 획득한 상부 표면 투사 동공 이미지 Ip이다. 도 7은 상부 표면 외경 중심 위치 측정 결과이다. 외경 중심 위치 좌표는 (4.8748mm, 2.6197 mm)이고, 반경은 2.4651mm이다.
단계 S9 중, 상부 표면 외경 편심량은 (-0.755도， -2.016도)이다.
도 8은 단계 S5 중 하부 파면 센서 14가 획득한 하부 표면 기울기 파면 이미지이다. 도 9를 참조하면, 처리해서 얻은 하부 표면 파면 기울기 양은 (0.0101mm, 0.0053 mm)이고, 하부 표면 총 기울기 양은 0.0114mm이다.
도 10은 단계 S6 중 하부 파면 센서 14가 획득한 하부 표면 반사 동공 이미지 Jp'이다. 도 11을 참조하면 하부 표면 광축 중심 위치 좌표는 (4.5304mm, 3.3342 mm)이고, 반경은 1.5171mm이다.
도 12는 단계 S7 중 하부 이미징 검출기 15가 수집한 하부 표면 투사 동공 이미지 I'p이다. 도 13을 참조하면 하부 표면 외경 중심 위치는 (4.5203mm, 3.3395 mm)이고, 반경은 2.4675mm이다.
단계 S10 중 하부 표면 외경 편심량은 (1.73도， -3.924도)이다.
단계 S8 중, 상하부 표면의 표면별 기울기 편심은 (0.0082mm,0.0118 mm)이고, 총 편심은 0.144mm이다. 상하부 표면의 표면별 병진 편심은 (-0.3444mm,0.7145 mm)이다.
본 발명의 실시방안이 위와 같이 공개되었지만, 설명서와 실시방식 중에 기재된 응용에만 국한되지 않고 본 발명에 적합한 각종 분야에 충분히 적용할 수 있으며, 본 분야에 익숙한 기술자들은 용이하게 별도로 수정할 수 있기 때문에, 청구항 및 동등한 범위의 제한을 벗어나지 않는 일반 개념 하에서 본 발명은 특정 세부사항으로 국한되지 않는다.
상부 광섬유 광원 1, 상부 콜리메이터 대물렌즈 2, 상부 광원 빔 스플리터 3, 상부 빔 수축 전면렌즈 4, 상부 빔 수축 후면렌즈 5, 상부 이미징 검출기 6, 상부 이미징 빔 스플리터 7, 상부 파면 센서 8, 피검 렌즈 홀더장치 9, 하부 광원 빔 스플리터 10, 하부 빔 수축 전면렌즈 11, 하부 빔 수축 후면렌즈 12, 하부 이미징 빔 스플리터 13, 하부 파면 센서 14, 하부 이미징 검출기 15, 하부 콜리메이터 대물렌즈 16, 하부 광섬유 광원 17.

Claims (10)

  1. 상부 광섬유 광원, 상부 콜리메이터 대물렌즈, 상부 광원 빔 스플리터, 상부 빔 수축 전면렌즈, 상부 빔 수축 후면렌즈, 상부 이미징 검출기, 상부 이미징 빔 스플리터, 상부 파면 센서, 피검 렌즈 홀더장치, 하부 광원 빔 스플리터, 하부 빔 수축 전면렌즈, 하부 빔 수축 후면렌즈, 하부 이미징 빔 스플리터, 하부 파면 센서, 하부 이미징 검출기, 하부 콜리메이터 대물렌즈 및 하부 광섬유 광원을 포함하며,
    그중, 상기 상부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 상부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준되고, 다시 상기 상부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈의 상부 표면에 조사되며,
    상기 피검 렌즈 상부 표면의 반사광은 상기 상부 광원 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후, 순차적으로 상기 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 상부 이미징 빔 스플리터에 도달하고, 광은 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 일부는 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사되어 상기 상부 이미징 검출기로 진입하고, 다른 일부는 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 투사한 후 상기 상부 파면 센서로 진입하며,
    상기 상부 이미징 검출기는 피검 렌즈 상부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치를 획득하며,
    상기 상부 파면 센서는 피검 렌즈 상부 표면의 반사광의 왜곡정보를 수집하고, 그 왜곡정보에 대한 처리를 진행하여 피검 렌즈 상부 표면의 기울기 정보를 획득하며,
    그중, 상기 하부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 하부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준되고, 다시 상기 하부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈의 하부 표면에 조사되며,
    상기 피검 렌즈 하부 표면의 반사광은 상기 하부 광원 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후, 순차적으로 상기 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 하부 이미징 빔 스플리터에 도달하고, 광은 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거친 후 두 부분으로 나뉘며, 일부는 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사되어 상기 하부 이미징 검출기로 진입하고, 다른 일부는 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 투사한 후 상기 하부 파면 센서로 진입하며,
    상기 하부 이미징 검출기는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광이 형성하는 이미지를 수집하고, 그 이미지 중 변곡률 고리 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치를 획득하며,
    상기 하부 파면 센서는 피검 렌즈 하부 표면의 반사광의 왜곡정보를 수집하고, 그 왜곡정보에 대한 처리를 진행하여 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 하부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상기 하부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈 상에 조사되고, 상기 피검 렌즈를 통과한 후 상기 상부 광원 빔 스플리터에 의해 반사되며, 반사광은 다시 순차적으로 상기 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 상부 이미징 빔 스플리터에 도달하며,
    일부 광은 상기 상부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후 상기 상부 이미징 검출기에 도달해 피검 렌즈 투사 이미지를 형성하고, 그 이미지 중 피검 렌즈 외부 엣지 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 상부 표면의 외경 중심 위치를 획득하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 광섬유 광원이 방출하는 광은 상기 상부 콜리메이터 대물렌즈를 거쳐 시준된 후 콜리메이트 빔을 형성하고, 콜리메이트 빔은 상기 상부 광원 빔 스플리터를 투사한 후 상기 피검 렌즈 홀더장치 상의 피검 렌즈 상에 조사되고, 상기 피검 렌즈를 통과한 후 상기 하부 광원 빔 스플리터에 의해 반사되며, 반사광은 다시 순차적으로 상기 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈를 거쳐 구경 매칭을 진행한 후 상기 하부 이미징 빔 스플리터에 도달하며,
    일부 광은 상기 하부 이미징 빔 스플리터를 거쳐 반사된 후 상기 하부 이미징 검출기에 도달해 피검 렌즈 투사 이미지를 형성하고, 그 이미지 중 피검 렌즈 외부 엣지 이미지에 대한 처리를 통해 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치를 획득하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 이미징 검출기와 상부 파면 센서는 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 상부 표면과 공액 관계를 형성하며,
    상기 하부 이미징 검출기와 하부 파면 센서는 광 경로 상의 위치에서 모두 피검 렌즈의 하부 표면과 공액 관계를 형성하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파면 센서는 하트만 파면 센서 또는 전단 간섭 파면 센서 또는 피라미드 파면 센서인 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  6. 제3-5항 중 임의의 항에 있어서,
    획득한 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치 정보, 상부 표면의 기울기 정보, 상부 표면의 외경 중심 위치 정보, 하부 표면의 광축 중심 위치 정보, 하부 표면의 외경 중심 위치 정보 및 하부 표면의 기울기 정보에 대한 종합적 처리를 통해, 최종적으로 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 병진 편심, 상하부 표면의 표면별 기울기 편심, 상부 표면의 외경 편심, 하부 표면의 외경 편심 데이터를 획득함에 따라, 피검 렌즈 편심 오차 정보에 대한 측정을 완료하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치.
  7. 제1-6항 중 임의의 항에 있어서,
    단계 S1 : 상부 광섬유 광원, 상부 이미징 검출기와 상부 파면 센서를 동시에 켠 후, 상부 이미징 검출기 상의 이미지에 따라 피검 렌즈 홀더장치를 조정하고, 피검 렌즈의 위치를 상부 이미징 검출기의 이미징 중심 영역으로 조정하며,
    단계 S2 : 상부 파면 센서의 이미지를 수집하고, 파면 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 기울기 양
    Figure pct00031
    을 얻으며,
    단계 S3 : 상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지Jp를 수집하고, 동공 이미지를 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치(Ox，Oy)를 얻으며,
    단계 S4 : 상부 광섬유 광원을 닫고, 하부 광섬유 광원을 켜서 상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지
    Figure pct00032
    를 수집하고, 동공 이미지
    Figure pct00033
    에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 상부 표면의 외경 중심 위치
    Figure pct00034
    를 얻으며,
    단계 S5 : 하부 이미징 검출기와 하부 파면 센서를 켜서 하부 파면 센서의 이미지를 수집하고, 하부 파면 센서의 부재 파라미터에 근거해, 단계 S2의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 기울기 양
    Figure pct00035
    을 얻으며,
    단계 S6 : 하부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 Jp'를 수집하고, 동공 이미지 Jp'에 대해 단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 광축 중심 위치(Ox'，Oy')를 얻으며,
    단계 S7 : 하부 광섬유 광원을 닫고, 상부 광섬유 광원을 켜서 하부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 I'p를수집하고, 동공 이미지 I'p에대해단계 S3의 방법에 따라 계산을 처리해 피검 렌즈 하부 표면의 외경 중심 위치
    Figure pct00036
    를 얻으며,
    단계 S8 : 단계 S2와 단계 S5에서 얻은 피검 렌즈의 상하부 표면 기울기 양을 상쇄해 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 기울기 편심
    Figure pct00037
    을 얻으며,
    단계 S3과 단계 S6에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치와 하부 표면 광축 중심 위치를 상쇄해 피검 렌즈 상하부 표면의 표면별 병진 편심 O=（Ox'，Oy'）-（Ox，Oy）을 얻으며,
    단계 S9 : 단계 S3과 단계 S4에서 얻은 상부 표면 광축 중심 위치(Ox，Oy),및 상부 표면 외경 중심 위치
    Figure pct00038
    에 따라 얻은 피검 렌즈 상부 표면의 외경 편심은 다음과 같으며,
    Figure pct00039

    그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이고, 파라미터 p는 상부 이미징 검출기의 화소 크기이며,
    단계 S10 : 단계 S6과 단계 S7에서 얻은 하부 표면 광축 중심 위치(Ox'，Oy'), 및 하부 표면 외경 중심 위치
    Figure pct00040
    에 따라 얻은 피검 렌즈 하부 표면의 외경 편심은 다음과 같으며,
    Figure pct00041

    그중, 파라미터 k'는 하부 빔 수축 전면렌즈와 하부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이고, 파라미터 p'는 하부 이미징 검출기의 화소 크기이며,
    위의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출장치의 검출방법.
  8. 제7항에 있어서,
    단계 S21 : 상부 파면 센서의 파면 이미지를 수집하며,
    단계 S22 : 파면 이미지 중 가장 바깥쪽 고리의 유효 공경을 검출하고, 그중 가장 바깥쪽 한 바퀴와 가장 안쪽 한 바퀴의 하위 공경을 제거한 후, 남은 하위 공경을 유효 하위 공경으로 기록하며,
    유효 하위 공경 개수를 L로 설정하여 각 유효 하위 공경의 기울기를 계산한 후,
    Figure pct00042
    로 기록하고, 그중
    Figure pct00043
    이며,
    단계 S23 : 유효 하위 공경의 평균 기울기
    Figure pct00044
    를 계산하며,
    단계 S24 : 피검 렌즈 상부 표면 기울기 양을 계산하며,
    Figure pct00045

    그중, 파라미터 K는 상부 빔 수축 전면렌즈와 상부 빔 수축 후면렌즈로 구성된 빔 수축 및 확대 광학 시스템의 확대배율이며, 파라미터 p는 상부 파면 센서의 검출 카메라 화소의 크기이고, 파라미터 q는 상부 파면 센서의 하위 공경 크기이며,
    상기 단계 S2가 구체적으로 위의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계 S31 : 상부 이미징 검출기 상의 동공 이미지 Jp를 수집하며,
    단계 S32 : 동공 이미지 Jp에 대해 이진화를 진행해 이진화 이미지 Jp2를 얻으며,
    그중, 임계값을 수동으로 지정하거나 자동 임계값 계산 방법을 통해 이진화 임계값을 설정하며,
    단계 S33 : 이진화 이미지 Jp2에 대해 엣지 추출을 진행해 이미지 Jp3를 얻으며,
    단계 S34 : 이미지 Jp3에 대해 허프 원 변환을 진행하여 원을 얻고, 원심을 추출해 (Ox，Oy）로 기록하며, 그 원심은 피검 렌즈 상부 표면의 광축 중심 위치이며,
    상기 단계 S3이 구체적으로 위의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계 S33중 Sobel연산자 또는 Laplacian연산자 또는 Canny연산자를 사용해 이진화 이미지 Jp2에 대해 엣지 추출을 진행하는 것을 특징으로 하는 파면 기술에 기반한 비구면 렌즈 편심 검출방법.
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