Out-of-plane Deformation Measurement of Spherical Glasses Lens Using ESPI

ESPI를 이용한 구면 안경렌즈의 면외 변형 측정

The spherical lens is typically classified by the refractive power into two groups such as (+) diopter lens and (-) diopter lens. The deformation occurred by the external force that is applied to a lens is caused by the increase or the decrease in the diopter of a lens. In this paper, the deformation of the lens was quantitatively measured by using ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry) which have been used in the optical measurement field for past few years. ESPI has an advantage that the deformation of an object can be measured precisely by using coherence of the light. The experiment was carried out to the totally 16 types of plastic lens. It was confirmed that the deformation was decreased by increasing the diopter of the lens when same displacement was applied to the lens in case of (+) diopter lens and was increased by decreasing the diopter of the lens in case of (-) diopter lens. Also, it was found that the deformation of (+) diopter lens is less than that of (-) diopter lens. Therefore, with these results, it is expected that the possibility of the quantitative measurement for variation of the optical defect caused by the deformation of a lens when the deformation is occurred to the various types of the lens can be presented and that the application in the lens industrial field can be performed.

구면 렌즈는 굴절력에 따라 크게 (+)디옵터와 (-)디옵터 렌즈로 구분할 수 있다. 렌즈에 가해지는 외력에 의해 발생되는 변형은 디옵터의 증가 또는 감소에 따라 다르게 발생된다. 본 논문에서는 수년간 광계측 분야에서 널리 사용되고 있는 ESPI를 이용하여 렌즈에 발생되는 변형을 정량적으로 측정 하였다. ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry: ESPI)는 빛의 가간섭성을 이용하여 대상물의 변형을 비접촉으로 정밀하게 측정할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 실험은 총 16종의 플라스틱 안경 렌즈를 대상으로 수행 하였다. 동일한 변위를 주었을 때, (+)렌즈는 디옵터가 증가함에 따라 변형량이 감소하고, (-)렌즈의 경우 (+)디옵터 렌즈와는 반대로 디옵터가 감소함에 따라 변형량이 증가한다는 것을 확인 하였다. 또한 (+)디옵터 렌즈가 (-)디옵터 렌즈에 비해 상대적으로 변형량이 적게 발생한 사실을 알 수 있었다. 따라서 본 논문의 결과는 다양한 렌즈에 외부 변위가 가해지는 경우 렌즈의 변형에 의한 광학적 결함 등을 정량적으로 측정 할 수 있는 가능성을 제시하고 렌즈 산업 분야에 다양하게 응용 될 것으로 기대된다.