KR910007629Y1 - 렌즈 초점거리 측정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

렌즈 초점거리 측정장치

제1도는 본 고안을 나타내는 개략구성도.

제2도는 제1도의 비임 스플리티 구조를 도시하는 발췌도.

제3도는 본 고안에 의한 곡률반경 측정예를 도시하는 도면으로서, (a)는 오목형 렌즈의 측정예를 나타내고, (b)는 볼록형 렌즈의 측정예를 나타내는 과정도.

제4도는 렌즈를 통한 광의 초점과정을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 렌즈가 광축에 직교위치하였을 때의 예를 나타내고, (b)는 렌즈가 광축에 대하여 경사위치하였을 때의 예를 나타내는 설명도.

제5도는 종래의 렌즈 초점거리 측정장치에 관한 구성에를 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 회전축 4 : 트랜스레이터

6 : 장착대 8 : 시준기

10 : 자동시준기 11 : 표준차트

12 : 비임스플리티 12a, 12b : 반사면

16 : 비교차트 18 : 접안렌즈

본 고안은 렌즈초점거리 측정장치에 관한 것이다.

광학계의 설계에 있어서, 사용되는 렌즈의 초점거리, 후초점거리, 왜곡, 그리고 곡률반경의 측정은 필수적이다.

렌즈에는 노달 포인트라 칭하는 가상점이 존재하고 있으며, 이 노달 포인트에 의해 렌즈를 통과하는 빛의 입사각과 줄사각은 이론상 동일하게 나타난다.

제4도 (a)에 도시한 바와같이 렌즈의 광축에 교차하는 제1및 제2노달 포인트(Nodal point)(N')(N')를 지닌 성분은 광축상의 어느 한점에서 초점(G)를 이루게 되며, 전기한 제2노달 포인트(N')로 부터 초점(F)까지의 거리를 초점거리(FL)이라 한다.

상기한 초점거리는 제4도 (b)의 도시와 같이 제2노달 포인트(N')를 축으로 하여 렌즈를 기울였을때에도(무한대 물점에 나온상이 회전축을 중심으로 회전하여도)변동하지 않는 성질이 있다.

또, 렌즈 앞면에서 초점(F)까지의 거리는 후초점거리(BFL)라 한다.

왜곡이란 수차의 일종으로 렌즈를 통과하는 임의 각도의 광선이 입사각과 출사각에 차이를 나타내는 현상을 말하며, 곡률반경은 렌즈표면의 곡선도를 표시하기 위하여 측정된다.

종래부터 렌즈를 측정하기 위한 방법이 여러가지로 제안된 바 있으나, 일반적으로 간단히 조작할 수 있는 노달 슬라이드방식이 채용되고 있다.

이 노달 슬라이드방식의 렌즈 초점거리 측정장치가 제5도에 예시되어 있다.

회전축(A)상의 트랜지스터(B)에 의해 X축방향으로 이동가능하게 장착되는 피측정렌즈(C)의 광축상 위치를 이동시켜 가면서, 시준기(Collimator)(D)를 통해 입사되는 표준챠트(E)의 상이 현미경(Q)축에 결상되게 한다.

현미경(G)를 통해 표준챠트(E)의 상이 결상되면, 회전축(A)로 피측정 렌즈(C)를 천천히 회전시킨다. 이때 처음에는 현미경(G)를 통해 관찰되는 표면차트(E)의 상이 심하게 흔들리지만, 계속해서 피측정렌즈(C)를 회전시키면 어느 순간에 표준챠트(E)의 상이 움직이지 않는다.

이 위치가 회전축(A)와 제2노달포인트가 일치된 지점이며, 현미경(G)를 통한 표준챠트(E)의 상을 정확하게 결상시키면 회전축(A)에서 현미경(G)의 초점까지(F)까지가 피측정 렌즈(C)의 초점거리(FL)로 된다.

이어서 피측정 렌즈(C)의 앞면에 표시점을 찍고 현미경(G)를 조작하여 표시점의 상을 정확히 결상하여 얻어지는 초점거리로 부터 회전축(A)와 표시점까지의 거리를 제하면 후초점거리(BFL)을 산출할 수 있다.

한편, 렌즈의 왜곡과 곡률반경은 별도의 장비를 이용하여 측정한다.

상술한 종래의 방식은 비교적 정밀하게 초점거리를 측정할수 있으나, 곡률반경과 왜곡은 별도의 장비로 측정할 수 밖에 없는 단점이 있고, 또 후초점거리의 측정시 렌즈가 표시점에 의해 더렵혀지게 되는 등의 결점이 있다.

본 고안의 목적은 초점거리, 후초점거리, 곡률반경 그리고 왜곡을 측정할 수 있게 구성된 렌즈 초점거리 측정장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 렌즈에 표시점을 찍지않고도 후초점거리를 측정할 수 있는 렌즈 초점거리 측정장치를 제공함에 있다.

이에따라 본 고안은 회전축에 의해 회전될 수 있고 트랜스레이터로 X측방향 이동가능한 장착대를 사이에 두고, 시준기와 자동시준기가 배치되며, 전기한 시준기의 전방에는 소정거리를 두고 표준챠트에 설치됨과 아울러 전기한 자동시준기의 내부에는 입사측에 대향하는 비교차트의 뒷면과 접안렌즈측에 대향하는 면에, 각각 반사면이 형성된 비임 스플리터를 설치하고 있음을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안을 나타내는 개략 구성도로서, 회전축(2)에 의해 회전될 수 있고 트랜스레터(4)로 X축방향 이동가능한 장착대(6)을 사이에 두고, 시준기(8)과 자동시준기(10)이 배치되어 있고, 전기한 시준기(8)의 전방에는 소정거리를 두고 표준챠트(11)이 설치되어 있다.

상기한 자동시준기(10)은 내부에 비임스플리터(12)를 보유하고 있으며, 이 비임 스플리티(12)의 전방측에 대물렌즈(14)가, 그리고 후방측에 비교차트(16)이 비치되어 있다.

비임스플리티(12)에서 출사되는 빛은 접안렌즈(18)을 경유하여 측정자에게 조사된다.

또한, 비임 스플리티(12)는 제2도의 도시와 같이 입사측에 대향하는 비교차트(16)의 뒷면과, 접안렌즈(18)측에 대향하는 면에 각각 반사면(12a)(12b)를 보유하고 있어서, 입사측으로 들어오는 표준챠트(11)이 반사면(12a)에서 비교차트(16)의 상과 중첩되어 접안렌즈(18)로 조사되어진다.

상술한 구성의 본 고안은 장착대(6)상에 피측정렌즈(L)을 고정하여 놓고, 자동시준기(10)의 위치를 이동시켜 가면서 초점거리, 후초점거리, 곡률반경, 왜곡등을 측정한다.

먼저, 곡률반경 측정과정을 설명하면 다음과 같다.

피측정렌즈가 오목형인 경우, 제3도 (a)의 도시와 같이 장착대(6)상에 놓여진 피측정렌즈(L)의 중심점에 자동시준기(10)의 초점을 맞춘다.

이때, 시준기(8)은 오프시켜 두고, 장착대(6)을 서서히 회전시켜서 피측정렌즈(L)을 통한 표준챠트(11)과 자동시준기(10)의 내부에 비치된 비교챠트(16)이 상호일치되게 조정하여 두어야 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

다음에 자동시준기(10)을 이동시켜 가면서 피측정렌즈(L)의 주변측으로 초점을 맞추고 전기한 자동시준기(10)의 이동거리를 독출하여 곡률반경치를 얻는다.

피측정렌즈(L)이 블록형인 경우에도 측정방법은 동일하며, 단지 제3도 (b)의 도시와 같이 자동시준기(10)의 이동방향이 반대로 되는 점만 다를 뿐이다.

초점거리 측정은 자동시준기(10)이 오프되고 시준기를 온한 상태에서, 회전축(2)의 트랜스레이터(4)를 조작하여 장착대(6)을 작동시키면 표준챠트(11)이 움직이지 않는 위치를 잡을수 있다.

이 위치에서 자동시준기(10)을 온으로 하고 표준챠트(11)의 상을 정확하게 결상시킨 다음, 회전축으로 부터 자동시준기(10)의 초점까지의 거리가 피측정렌즈(L)의 초점거리를 된다.

또, 시준기(8)을 오프로 하고 자동시준기(10)을 온으로한 상태에서는 비교챠트(16)이 피측정렌즈(L)의 앞면에서 되반사되어 접안렌즈(18)로 입사되는 바, 이때 자동시준기(10)을 조작하여 비교챠트(16)상의 상을 정확하게 결상시키면 회전축(2)에서 피측정렌즈(L)의 앞면까지의 거리를 구할 수 있게되며, 이 값을 상기 과정을 통하여 얻어지는 초점거리로 부터 제하면 후초점거리가 된다.

마지막으로 왜곡측정을 설명하면 다음과 같다.

시준기(1)을 소정 각도 회전시켜서 표준챠트(11)의 상이 피측정렌즈(L)의 주변부를 지나게 한 다음, 표준챠트(11)의 상이 자동시준기(10)에 의해 정확하게 결상될 때 까지 조작하고, 결상된 위치에서 시준기(10)의 회전각도에 대한 자동시준기(10)의 이동량을 측정하면 피측정렌즈(L)의 왜곡을 알아낼 수 있다.

이상과 같이 본 고안은 하나의 장치로서 초점거리, 후초점거리는 물론 왜곡과 곡률반경까지 측정할 수 있는 장점을 가지며, 또 렌즈 표면에 표시점을 찍지 않고도 후초점거리를 측정할 수 있다는 이점을 갖는다.

Claims (1)

1. 회전축(2)에 의해 회전될 수 있고 트랜스레터(4)로 X축방향 이동가능한 장착대(6)을 사이에 두고, 시준기(8)과 자동시준기(10)이 배치되며, 전기한 시준기(8)의 전방에는 소정거리를 두고 표준챠트(11)이 설치됨과 아울러 전기한 자동시준기(10)의 내부에는 입사측에 대향하는 비교챠트(16)의 뒷면과, 접안렌즈(18)측에 대향하는 면에 각각 반사면(12a)(12b)가 형성된 비임 스플리티(12)를 설치하고 있음을 특징으로 하는 렌즈 초점거리 측정장치.