JPH11211611A - Eccentricity measuring apparatus - Google Patents
Eccentricity measuring apparatusInfo
- Publication number
- JPH11211611A JPH11211611A JP915498A JP915498A JPH11211611A JP H11211611 A JPH11211611 A JP H11211611A JP 915498 A JP915498 A JP 915498A JP 915498 A JP915498 A JP 915498A JP H11211611 A JPH11211611 A JP H11211611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- eccentricity
- aspherical
- measurement
- curvature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、非球面レンズ、不
均質媒質レンズ等の偏心及び傾きを測定する方法、並び
にそれらの測定方法を実施するための測定装置又は加工
機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the eccentricity and inclination of an aspherical lens, an inhomogeneous medium lens, and the like, and a measuring device or a processing machine for performing the measuring method.
【0002】[0002]
【従来の技術】カメラ,顕微鏡,内視鏡等の光学機器で
は、使用されているレンズが光軸に対して偏心すると結
像性能が劣化する。そこで、このような障害を防止する
ために、機器の組立工程,レンズ加工工程等においてレ
ンズの偏心測定が行なわれる。とりわけ、近年では、よ
り高性能かつ低コストな光学機器を実現するために、非
球面レンズを用いることも多くなっている。非球面レン
ズの偏心は非球面軸のシフト及び非球面軸のチルトの影
響を受けるため、非球面レンズの偏心を測定する装置は
それら2つを測定できることが要求される。2. Description of the Related Art In optical equipment such as a camera, a microscope, and an endoscope, when a lens used is decentered with respect to an optical axis, an imaging performance is deteriorated. Therefore, in order to prevent such an obstacle, the eccentricity of the lens is measured in a device assembling process, a lens processing process and the like. In particular, in recent years, an aspheric lens is often used in order to realize a higher-performance and lower-cost optical device. Since the eccentricity of the aspherical lens is affected by the shift of the aspherical axis and the tilt of the aspherical axis, an apparatus for measuring the eccentricity of the aspherical lens is required to be able to measure the two.
【0003】ところで、従来の非球面の偏心測定手段と
しては、特開平4−268433号公報及び特開平5−
196540号公報に開示された方法、並びにこれらを
発展させた方法が提案されている。しかし、これらの方
法は、レンズに非球面偏心測定用のマーキングを入れる
必要があったり、測定プローブをレンズに接触させる必
要があったりするため、内視鏡等に用いられている極め
て微小な非球面レンズの偏心測定には不適であった。Conventional eccentricity measuring means for an aspherical surface is disclosed in JP-A-4-268433 and JP-A-5-268433.
A method disclosed in 196540 and a method developed from these methods have been proposed. However, in these methods, it is necessary to put a marking for aspherical eccentricity measurement on the lens, or it is necessary to bring a measurement probe into contact with the lens. It was not suitable for measuring the eccentricity of a spherical lens.
【0004】このような不具合を解決するために、特開
平8−159915号公報や特開平9−145537号
公報等により、非球面偏心測定用のマーキングが不必要
でかつ完全非接触測定が可能な方法が提案されている。
これらの方法は、非球面の非球面軸近傍の曲率中心及び
非球面の周辺部における球欠面内の曲率中心の偏心から
非球面軸の測定を行なう方式である。しかし、内視鏡に
用いられる非球面レンズでは、非球面の非球面軸近傍の
曲率中心及び非球面の周辺部における球欠面内の曲率中
心が非常に近い場合がしばしばあり、先の方法では、内
視鏡用非球面レンズの非球面軸偏心を精度良く測定する
ことは困難であった。[0004] In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-159915 and 9-145537 disclose no marking for aspherical surface eccentricity measurement and a complete non-contact measurement is possible. A method has been proposed.
In these methods, the aspherical axis is measured from the eccentricity of the center of curvature near the aspherical axis of the aspherical surface and the center of curvature in the spherical surface around the aspherical surface. However, in the aspherical lens used for the endoscope, the center of curvature near the aspherical axis of the aspherical surface and the center of curvature in the spherical surface near the aspherical surface are often very close. It has been difficult to accurately measure the aspherical axis eccentricity of an aspherical lens for an endoscope.
【0005】更に、内視鏡用非球面レンズ及び球面レン
ズにおいて、非球面偏心測定用のマーキングが不要でか
つ完全非接触測定が可能な方法としては、特開平7−1
20218号,特開平9−222380号の各公報に記
載された方法等がある。これらの方法は、確かに高精度
な測定は可能である。しかしながら、光学的に非球面
周辺部の偏心測定を行なう場合、被検レンズで生ずる非
点収差を原因とする大きな誤差が発生するため、測定装
置が本来有している性能を発揮できない。又、レンズ
を測定装置に装着するときに発生する取り付け誤差の影
響を補正することができず、外径よりも中心厚の方が大
きいレンズ(以後、ロッドレンズと云う)の測定ができ
ない。このように、前記各公報に示された方法では、実
使用上、高精度な偏心測定を行なうには不十分である。Further, in an aspherical lens and a spherical lens for an endoscope, there is no need for a marking for measuring aspherical eccentricity and a method capable of complete non-contact measurement is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1.
20218 and JP-A-9-222380. These methods certainly allow highly accurate measurements. However, when optically measuring the eccentricity around the aspherical surface, a large error occurs due to astigmatism generated in the lens to be inspected, so that the performance inherent in the measuring device cannot be exhibited. In addition, it is not possible to correct the effects of mounting errors that occur when the lens is mounted on the measuring device, and it is not possible to measure a lens whose center thickness is larger than its outer diameter (hereinafter referred to as a rod lens). As described above, the methods disclosed in each of the above publications are insufficient for performing highly accurate eccentricity measurement in practical use.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記従来技術の有する問題点に鑑み、内視鏡等に用いられ
る微小な非球面レンズ及び球面レンズの偏心測定を、非
常に高精度にかつ効率的に行なえる測定方法及び測定装
置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a very accurate measurement of the eccentricity of a minute aspherical lens and a spherical lens used in an endoscope or the like. It is an object of the present invention to provide a measuring method and a measuring device that can be performed efficiently.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による偏心測定装置は、非球面を含む被検レ
ンズの少なくとも1つの非球面軸以外の部分を含む2箇
所以上に光束を入射させ、前記被検レンズを回転させる
ことによって得られる反射像の軌跡から前記非球面の偏
心を求めるようにしたことを特徴とする。To achieve the above object, an eccentricity measuring apparatus according to the present invention provides a luminous flux incident on two or more points including a portion other than at least one aspherical axis of a lens to be inspected including an aspherical surface. And the eccentricity of the aspherical surface is obtained from the trajectory of the reflected image obtained by rotating the test lens.
【0008】又、本発明の偏心測定装置は、披検レンズ
に光束を入射させる手段と、被検レンズを回転させる手
段と、被検レンズからの反射像を検出する手段と、被検
レンズを回転させることによって得られる反射像の軌跡
から被検レンズの偏心を求める手段と、被検レンズ外周
の振れを測定する手段と、被検レンズの外周部を保持す
る保持部材とを備え、2箇所以上の被検レンズ外周部の
振れから被検レンズ外周部のチルトを求めるようにした
ことを特徴とする。Further, the eccentricity measuring apparatus of the present invention comprises: means for causing a light beam to enter a test lens; means for rotating a test lens; means for detecting a reflected image from the test lens; A means for determining the eccentricity of the lens to be measured from the locus of the reflected image obtained by rotating the lens, a means for measuring the shake of the outer circumference of the lens to be measured, and a holding member for holding the outer circumference of the lens to be inspected; The tilt of the outer periphery of the test lens is obtained from the above-described shake of the outer periphery of the test lens.
【0009】更に、本発明の偏心測定装置は、非球面軸
以外の部分に光束を入射させ、被検レンズを回転させる
ことによって得られる反射像の軌跡からロ一カル曲率中
心の偏心を求めるとき、少なくとも3つ以上の異なる被
検レンズの向きにおける反射像座標の反射像が短くなっ
ている方向成分座標から反射像軌跡を求めることによっ
て、ローカル曲率中心の偏心を求めるようにしたことを
特徴とする。Further, the eccentricity measuring apparatus according to the present invention obtains the eccentricity of the center of local curvature from the locus of a reflected image obtained by rotating a lens to be inspected by irradiating a light beam to a portion other than the aspherical axis. The eccentricity of the local center of curvature is obtained by obtaining the reflection image locus from the direction component coordinates in which the reflection images of the reflection image coordinates in at least three or more different test lens directions are shorter. I do.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は非球面レンズ1の断面を示
す図である。ここに示すように、非球面軸2の偏心は、
基準軸に対するチルト(ε)及びシフト(δ)で表わさ
れる。なお、ここで、非球面軸とは、非球面面頂(V)
と非球面レンズ1の近軸曲率中心を通る軸のことを云
う。又、非球面レンズ1の曲率中心には、近軸曲率中心
(C0 )と、非球面レンズ1の非球面軸2以外の周辺部
に対応する曲率中心(L:以後、ローカル曲率中心と云
う)とがある。ローカル曲率中心は、無限に存在する。
例えば、互いに独立している近軸曲率中心(C0 )の偏
心やローカル曲率中心(L)の偏心の測定を少なくとも
2つ以上行なえば、非球面軸2の偏心を測定することが
できる。FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an aspherical lens 1. FIG. As shown here, the eccentricity of the aspherical axis 2 is
It is represented by tilt (ε) and shift (δ) with respect to the reference axis. Here, the aspherical axis means the aspherical surface top (V).
And the axis passing through the paraxial center of curvature of the aspherical lens 1. The center of curvature of the aspherical lens 1 includes a paraxial center of curvature (C 0 ) and a center of curvature corresponding to a peripheral portion other than the aspherical axis 2 of the aspherical lens 1 (L: hereinafter referred to as a local center of curvature). ). The local centers of curvature exist indefinitely.
For example, the eccentricity of the aspherical axis 2 can be measured by measuring at least two eccentricities of the paraxial center of curvature (C 0 ) and the eccentricity of the local center of curvature (L) which are independent of each other.
【0011】本発明の偏心測定装置では、以下のように
近軸曲率中心の偏心を測定する。まず、図2(a)に示
すように、光源を含む投光手段3によって、非球面形状
の被検レンズ4の非球面軸8近傍に光束を入射させなが
ら(以後、図2(a)に示すような配置で行なう測定を
垂直入射測定と云う)、被検レンズ4を回転軸5を中心
に回転手段(図示せず)により回転させ、CCD等を備
えた検出手段6で被検レンズ4の反射像の強度分布を検
出する。このとき、少なくとも3つ以上の異なる被検レ
ンズ4の向きにおいて反射像を検出し、演算手投7へ出
力する。演算手段7では、被検レンズ4の反射像の強度
分布から各反射像の重心座標を算出し、各反射像の重心
座標から前記反射像の軌跡の大きさを算出する。さら
に、演算手段7で前記反射像の軌跡の大きさを投光手段
3の投光倍率及び検出手段6の検出倍率で補正した結果
が、被検レンズ4の近軸曲率中心の偏心となる。The eccentricity measuring device of the present invention measures the eccentricity of the paraxial center of curvature as follows. First, as shown in FIG. 2A, a light beam is made to enter the vicinity of the aspherical axis 8 of the aspherical test lens 4 by the light projecting means 3 including a light source (hereinafter, FIG. 2A). The measurement performed in the arrangement as shown is referred to as vertical incidence measurement), the lens 4 to be measured is rotated about a rotation axis 5 by a rotating means (not shown), and the lens 4 is detected by a detecting means 6 having a CCD or the like. Is detected. At this time, reflected images are detected in at least three or more different directions of the lens 4 to be inspected, and are output to the arithmetic operation unit 7. The calculating means 7 calculates the barycentric coordinates of each reflected image from the intensity distribution of the reflected image of the test lens 4 and calculates the locus of the reflected image from the barycentric coordinates of each reflected image. Further, the result of correcting the magnitude of the locus of the reflected image by the calculating means 7 with the light projection magnification of the light projecting means 3 and the detection magnification of the detection means 6 becomes the eccentricity of the paraxial curvature center of the lens 4 to be measured.
【0012】又、本発明の偏心測定装置において、ロー
カル曲率中心の偏心を測定するには、図2(b)に示す
ように、投光手段3で被検レンズ4の非球面軸8近傍以
外の周辺部に光束を入射させる(以後、図2(b)のよ
うな配置で行なう測定を斜入射測定と云う)。この後の
測定方法は、前述の近軸曲率中心の偏心を測定する方法
と同じである。In the eccentricity measuring apparatus of the present invention, in order to measure the eccentricity of the local center of curvature, as shown in FIG. (Hereinafter, the measurement performed in the arrangement as shown in FIG. 2B is referred to as oblique incidence measurement). The subsequent measuring method is the same as the method of measuring the eccentricity of the paraxial center of curvature described above.
【0013】本発明の偏心測定装置では、演算手段7
は、近軸曲率中心の偏心,ローカル曲率中心の偏心及び
非球面形状で決まる近軸曲率中心とローカル曲率中心と
の幾何的な関係から、非球面軸8の偏心を算出する。本
発明の偏心測定装置において、被検レンズ4への光束の
入射位置は、非球面軸近傍以外の周辺部に関しては任意
に選ぶことが可能であるが、被検レンズ4の有効径から
外れない範囲で非球面軸8からできるだけ離れた部分に
入射させる方が、非球面軸8の偏心をより高精度に測定
できる。これは、光束の入射位置を非球面軸8からでき
るだけ離れた位置に設定した方が、近軸曲率半径とロー
カル曲率半径との差がより大きくなるからである。な
お、本発明の偏心測定装置では、非球面の周辺部におい
て2つ以上のローカル曲率中心の偏心を測定することに
よっても、非球面軸8の偏心を測定することが可能であ
る。In the eccentricity measuring device of the present invention, the calculating means 7
Calculates the eccentricity of the aspherical axis 8 from the eccentricity of the paraxial curvature center, the eccentricity of the local curvature center, and the geometric relationship between the paraxial curvature center and the local curvature center determined by the aspherical shape. In the eccentricity measuring apparatus according to the present invention, the incident position of the light beam on the test lens 4 can be arbitrarily selected for the peripheral portion other than the vicinity of the aspherical axis, but does not deviate from the effective diameter of the test lens 4. The eccentricity of the aspherical axis 8 can be measured with higher accuracy by making the light incident on a portion as far as possible from the aspherical axis 8 within the range. This is because the difference between the paraxial radius of curvature and the local radius of curvature is larger when the incident position of the light beam is set as far away from the aspherical axis 8 as possible. In the eccentricity measuring device of the present invention, it is also possible to measure the eccentricity of the aspherical axis 8 by measuring the eccentricity of two or more local curvature centers in the peripheral portion of the aspherical surface.
【0014】以上のように、本発明の偏心測定装置によ
れば、完全に非接触でかつ非球面加工と同時に非球面偏
心測定用のマーキングなしで非球面軸の偏心を高精度に
測定することが可能である。よって、内視鏡に用いられ
るような微小非球面レンズの偏心測定を行なうのに好適
であると云える。As described above, according to the eccentricity measuring device of the present invention, the eccentricity of the aspherical axis can be measured with high accuracy without any marking for aspherical eccentricity measurement at the same time as non-contact and aspherical processing. Is possible. Therefore, it can be said that the method is suitable for performing the eccentricity measurement of a micro aspherical lens used for an endoscope.
【0015】ところで、非球面レンズのローカル曲率半
径は、子午方向と球欠方向とでローカル曲率半径が異な
る。従って、斜入射測定の際に非点収差が発生し、非球
面レンズの反射像は略円形ではなく、図3に示すよう
に、ライン状の反射像9となることがある。反射像9の
短い方向は、光強度分布10の幅が狭いので、重心検出
精度は良好である。一方、反射像9の長い方向は、光強
度分布11が大きく広がるので、重心座標の検出精度が
非常に悪くなる。従って、反射像9の短い方向及び長い
方向の重心座標から反射像9の軌跡12を求め、ローカ
ル曲率中心の偏心を算出すると、偏心測定精度が悪化す
ることになる。The local radius of curvature of the aspherical lens is different between the meridional direction and the sphere missing direction. Accordingly, astigmatism occurs at the time of oblique incidence measurement, and the reflected image of the aspheric lens may not be substantially circular but may be a linear reflected image 9 as shown in FIG. Since the width of the light intensity distribution 10 is narrow in the short direction of the reflection image 9, the center of gravity detection accuracy is good. On the other hand, in the long direction of the reflection image 9, the light intensity distribution 11 greatly expands, so that the detection accuracy of the barycentric coordinates becomes very poor. Therefore, if the trajectory 12 of the reflection image 9 is calculated from the barycentric coordinates of the reflection image 9 in the short and long directions and the eccentricity of the local curvature center is calculated, the eccentricity measurement accuracy deteriorates.
【0016】そこで、本発明の偏心測定装置では、前述
のような不具合を回避するため、被検レンズの反射像の
短い方向の重心座標とそれに対応するレンズの方位から
反射像の軌跡を求め、ローカル曲率中心の偏心を算出す
るようにしている。従って、非点収差の影響を受けるこ
となく、高精度な非球面軸の偏心測定が可能となる。Therefore, in the eccentricity measuring apparatus of the present invention, in order to avoid the above-mentioned problem, the locus of the reflected image is obtained from the barycentric coordinates of the reflected image of the lens to be measured in the short direction and the azimuth of the corresponding lens. The eccentricity of the local curvature center is calculated. Accordingly, highly accurate eccentricity measurement of the aspherical axis can be performed without being affected by astigmatism.
【0017】次に、本発明の偏心測定装置における非球
面軸の偏心の算出方法を図4に基づいて説明する。Next, a method of calculating the eccentricity of the aspherical axis in the eccentricity measuring apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
【0018】図4は、無偏心状態の非球面13(図中実
線で示されている)及びその非球面軸14と、偏心状態
の非球面15(図中点線で示されている)及びその非球
面軸16の関係を示している。なお、非球面軸14は、
被検レンズ回転手段の回転軸と一致している。又、図4
に示された各符号の意味は以下の通りである。FIG. 4 shows a non-eccentric aspherical surface 13 (shown by a solid line in the figure) and its aspherical axis 14 and an eccentricity aspherical surface 15 (shown by a dotted line in the figure) and its aspherical surface. The relationship between the aspherical axes 16 is shown. The aspheric axis 14 is
The rotation axis coincides with the rotation axis of the lens rotating means to be inspected. Also, FIG.
Have the following meanings.
【0019】V:無偏心状態の非球面13の面頂 R:非球面の近軸曲率半径 LT :無偏心状態の非球面13の周辺部の子午面内にお
けるローカル曲率中心 LS :無偏心状態の非球面13の周辺部の球欠面内にお
けるローカル曲率中心 C:無偏心状態の非球面13の近軸曲率中心 Q:無偏心状態の非球面13の周辺部における斜入射測
定時の光束入射点 φ:∠CVLT θ:∠LT LS V εASP :非球面軸16の回転軸に対するチルト δASP :非球面軸16の回転軸に対するシフト VLT :点Vと点LT との距離 VLS :点Vと点LS との距離V: Top of the aspherical surface 13 in the non-eccentric state R: Paraxial radius of curvature of the aspherical surface L T : Center of local curvature in a meridional plane around the aspherical surface 13 in the non-eccentric state L S : Non-eccentricity The local center of curvature in the spherical surface around the aspherical surface 13 in the state C: the paraxial center of curvature of the aspherical surface 13 in the non-eccentric state Q: the luminous flux in the peripheral part of the aspherical surface 13 in the non-eccentric state at the time of oblique incidence measurement incident point φ: ∠CVL T θ: ∠L T L S V ε ASP: tilt [delta] ASP with respect to the rotation axis of the aspherical shaft 16: shift VL T with respect to the rotational axis of the aspherical surface axis 16: the point V and the point L T Distance VL S : Distance between point V and point L S
【0020】以後、重心座標は、検出手段に設定した座
標系により示す。又、無偏心状態の非球面13の座標系
において、X−Z断面を子午面、Y−Z断面を球欠面と
する。被検レンズにつけた基準マークの向き(以後、被
検レンズの向きと云う)は、無偏心状態の非球面13の
座標系において、x軸から反時計回りを正の向きとす
る。また、斜入射測定は、無偏心状態の非球面13のに
対して、垂直に光束が入射するようにして行なうものと
する。Hereinafter, the barycentric coordinates are indicated by a coordinate system set in the detecting means. In the coordinate system of the aspherical surface 13 in the non-eccentric state, the XZ section is a meridional plane, and the YZ section is a spherical surface. In the coordinate system of the aspherical surface 13 in the non-eccentric state, the direction of the reference mark attached to the test lens (hereinafter, referred to as the direction of the test lens) is positive in the counterclockwise direction from the x-axis. In addition, the oblique incidence measurement is performed such that the light beam is perpendicularly incident on the non-eccentric aspheric surface 13.
【0021】図5(a)に示すように、斜入射測定の際
の反射像軌跡17において、被検レンズの斜入射反射像
18の短い方向をx軸方向とする。そして、斜入射反射
像18の重心のx座標が最大となるときの斜入射反射像
18の重心座標を (△Lx1 ,△Ly1 ) ・・・・(1) とする。又、このときの被検レンズの向きをAL とす
る。更に、斜入射測定における(1) 式及びAL に対応す
る垂直入射反射像19の重心座標を (δCx1 ,δCy1 ) ・・・・(2) とする。このとき、(1) 式及び(2) 式と非球面軸のチル
ト・シフトの関係は次のようになる。 但し、βC は垂直入射測定における投光倍率と検出倍率
の積、βL は斜入射測定における投光倍率と検出倍率の
積を示している。As shown in FIG. 5A, the shorter direction of the oblique incidence reflection image 18 of the lens to be inspected in the reflection image trajectory 17 at the time of oblique incidence measurement is defined as the x-axis direction. Then, the coordinates of the center of gravity of the oblique incidence reflection image 18 when the x-coordinate of the center of gravity of the oblique incidence reflection image 18 is maximum are ( と す る Lx1 , △ Ly1 ) (1). The direction of the lens to be inspected at this time is assumed to be A L. Furthermore, the barycentric coordinates of the normal incidence reflection image 19 corresponding to the formula (1) and A L at oblique incidence measurements ([delta] Cx1, [delta] Cy1) and ... (2). At this time, the relationship between the expressions (1) and (2) and the tilt shift of the aspherical axis is as follows. Here, β C indicates the product of the light projection magnification and the detection magnification in the vertical incidence measurement, and β L indicates the product of the light projection magnification and the detection magnification in the oblique incidence measurement.
【0022】又、図5(b)に示すように、斜入射反射
像18が(1) 式の状態から、任意量だけ回転したとき
(被検レンズが回転したことに相当する)の斜入射反射
像20の重心座標を (△Lx1 ’,△Ly1 ’) ・・・・(4) とする。又、そのときの被検レンズの向きをAM とす
る。更に、(4) 式及びAM対応する垂直入射反射像21
の座標を (δCx1 ’,δCy1 ’) ・・・・(5) とする。このとき、(4) 式及び(5) 式と非球面軸のチル
ト・シフトの関係は次のようになる。 As shown in FIG. 5B, the oblique incidence reflection image 18 is rotated by an arbitrary amount from the state of the expression (1) (corresponding to the rotation of the lens to be inspected). Let the coordinates of the center of gravity of the reflection image 20 be (△ Lx1 ′, △ Ly1 ′) (4). The direction of the test lens at that time is assumed to be A M. Further, the normal incident reflection image 21 corresponding to the expression (4) and A M
The coordinates (δ Cx1 ', δ Cy1' ) and ... (5). At this time, the relationship between Expressions (4) and (5) and the tilt shift of the aspherical axis is as follows.
【0023】ここで、(6) 式で表わされる非球面軸のチ
ルト・シフトは(5) 式で表わされる非球面軸のチルト・
シフトをAM −AL だけ回転せたものとみなすことがで
きるので、次のように表わすことができる。 但し、A=AM −AL である。Here, the tilt shift of the aspherical axis represented by the equation (6) is expressed by the tilt shift of the aspherical axis represented by the equation (5).
Since the shift can be regarded as being rotated by A M -A L, it can be expressed as follows. However, A = A M -A L.
【0024】又、(7) 式を(6) 式に代入すると次のよう
になる。 この(8) 式において、未知数はεASP-y1,εASP-x1,δ
ASP-y1,δASP-x1の4つであるから、解を得るために
は、(3) 式,(8) 式からその4つの成分を選べば良い。
そこで、(3) 式の1行目,2行目,4行目及び(8) 式の
4行目を用いると となる。Also, the following is obtained by substituting equation (7) into equation (6). In this equation (8), the unknowns are ε ASP-y1 , ε ASP-x1 , δ
Since there are four ASP-y1 and δASP-x1 , in order to obtain a solution, the four components may be selected from equations (3) and (8).
Therefore, using the first, second, and fourth rows of equation (3) and the fourth row of equation (8), Becomes
【0025】特に、A=AM −AL =π/2のときは次
のように表せる。 In particular, when A = A M -A L = π / 2, it can be expressed as follows.
【0026】同様に、斜入射測定時の反射像軌跡におい
て反射像の短い方向がy軸方向かつA=AM −AL =π
/2のときは(10)式に相当するものは次式のようにな
る。 Similarly, in the reflected image trajectory at the time of oblique incidence measurement, the short direction of the reflected image is the y-axis direction and A = A M -A L = π
In the case of / 2, the equivalent to the equation (10) is as follows.
【0027】更に、(9)式,(10)式又は(11)式を用いれ
ば、斜入射反射像の座標のうち、反射像の短い方向の座
標のみを用いて非球面軸のチルト・シフトを算出するこ
とが可能になる。斜入射反射像の軌跡において、反射像
の短い方向の最大重心座標及びこのときの被検レンズの
向きは、異なる3つ以上の被検レンズの向き及びこれら
の向きにおける斜入射反射像の短い方向の重心座標の測
定データに正弦関数をフィティングさせることで求める
ことができる。Further, if the formula (9), (10) or (11) is used, the tilt shift of the aspherical axis is obtained by using only the coordinates in the short direction of the reflected image among the coordinates of the obliquely incident reflected image. Can be calculated. In the trajectory of the oblique incidence reflection image, the maximum barycentric coordinates in the short direction of the reflection image and the direction of the test lens at this time are different from the directions of three or more test lenses and the short directions of the oblique incidence reflection image in these directions. Can be obtained by fitting a sine function to the measurement data of the barycentric coordinates of.
【0028】(9)式,(10)式又は(11)式で求まる非球面
軸のチルト・シフトは、斜入射反射像の軌跡のx座標又
はy座標が最大となる被検レンズの向きにおけるチルト
・シフトの大きさ及び方位である。被検レンズにつけた
基準マークを基準にした偏心を測定したい場合には、基
準マークを測定機の方位の基準(図3ではx軸)に合わ
せるように被検レンズをセットして測定を行ない、(9)
式,(10)式又は(11)式で求めた結果を斜入射反射像の軌
跡のx座標又はy座標が最大となる被検レンズの向きの
分だけ回転変換すれば良い。The tilt shift of the aspherical axis determined by the equation (9), (10) or (11) is based on the direction of the test lens at which the x-coordinate or the y-coordinate of the locus of the obliquely incident reflection image becomes maximum. The magnitude and direction of the tilt shift. When it is desired to measure the eccentricity based on the reference mark attached to the test lens, the test lens is set so that the reference mark is aligned with the reference of the azimuth of the measuring machine (x axis in FIG. 3), and the measurement is performed. (9)
The result obtained by the equation, the equation (10) or the equation (11) may be rotationally converted by an amount corresponding to the direction of the test lens at which the x-coordinate or the y-coordinate of the locus of the oblique incident reflection image is maximized.
【0029】このようにすれば、非点収差によって反射
像が長くなる方向の反射像の中心座標を用いずに済むた
め、ローカル曲率中心の偏心を精度良く求めることがで
きる。この結果、非球面レンズの偏心も高精度に求める
ことができる。With this configuration, it is not necessary to use the center coordinates of the reflection image in the direction in which the reflection image becomes longer due to astigmatism, so that the eccentricity of the local curvature center can be accurately obtained. As a result, the eccentricity of the aspherical lens can be obtained with high accuracy.
【0030】又、近軸曲率半径が大きくかつ非球面量の
変化量が大きい非球面では、前述したように、近軸曲率
中心及びロ一カル曲率中心の偏心から非球面軸の偏心を
求める方法を用いることができない場合がある。垂直入
射測定を行うとき、近軸曲率半径が大きい非球面では、
偏心に対する測定感度を大きくすると非球面への入射光
束径が大きくなる傾向がある。一方、非球面量の変化量
が大きい非球面では、曲率半径を近軸曲率半径で近似し
ても差し支えない範囲は非常に狭い。つまり、近軸曲率
半径が大きくかつ非球面量の変化量が大きい非球面に対
して垂直入射測定を行なうと、入射光束の中心部と周辺
部とで非球面の曲率半径に大きな差が生じる。従って、
反射像に大きな球面収差が発生することになり、しばし
ば、反射像の重心座標が算出できない程像がぼけてしま
う。又、斜入射測定でも同様のことが起こり得る。この
ような場合、非球面軸の偏心測定ができないか、仮に測
定できたとしても、測定精度は非常に悪いものとなる。For an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, as described above, a method of determining the eccentricity of the aspherical axis from the eccentricity of the paraxial center of curvature and the local center of curvature. May not be used. When performing normal incidence measurement, for an aspherical surface with a large paraxial radius of curvature,
Increasing the measurement sensitivity to eccentricity tends to increase the diameter of the light beam incident on the aspherical surface. On the other hand, for an aspherical surface having a large amount of change in the amount of aspherical surface, the range in which the radius of curvature can be approximated by the paraxial radius of curvature is very narrow. That is, when perpendicular incidence measurement is performed on an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, a large difference occurs in the radius of curvature of the aspherical surface between the central portion and the peripheral portion of the incident light beam. Therefore,
A large spherical aberration occurs in the reflection image, and the image often blurs so that the coordinates of the center of gravity of the reflection image cannot be calculated. The same can occur in oblique incidence measurement. In such a case, the eccentricity of the aspherical axis cannot be measured, or even if it can be measured, the measurement accuracy is extremely poor.
【0031】しかし、本発明の偏心測定装置によれば、
近軸曲率半経が大きくかつ非球面量の変化量が大きい非
球面であっても、その周辺に行くほど曲率半径が小さく
なるような場合に限って、反射像に大きな球面収差が発
生することなく、高精度に非球面軸の偏心を測定するこ
とができる。具体的には、非球面の周辺部において2つ
以上のローカル曲率中心の偏心を測定し、各ローカル曲
率中心の偏心及び非球面形状で決まる2つ以上のローカ
ル曲率中心の幾何的な関係から非球面軸の偏心を算出す
ることによって、前述のような不具合を解消できる。However, according to the eccentricity measuring device of the present invention,
Even if an aspherical surface has a large paraxial curvature semicircle and a large amount of change in the amount of aspherical surface, large spherical aberration occurs in the reflected image only when the radius of curvature becomes smaller toward the periphery. And the eccentricity of the aspherical axis can be measured with high accuracy. Specifically, the eccentricity of two or more local centers of curvature is measured at the peripheral portion of the aspherical surface, and the eccentricity of each local center of curvature and the geometric relationship of the two or more local centers of curvature determined by the aspherical shape are determined. By calculating the eccentricity of the spherical axis, the above-mentioned problem can be solved.
【0032】なお、非球面の周辺部において2つ以上の
ローカル曲率中心の偏心を測定する方法は、主に2通り
ある。1つは、非球面軸近傍以外の少なくとも2箇所以
上の周辺部で子午面内又は球欠面内のローカル曲率中心
の偏心を測定する方法であり、もう1つは、非球面軸近
傍以外の少なくとも1箇所以上の周辺部で子午面内及び
球欠面内のローカル曲率中心の偏心を測定する方法であ
る。何れの方法でも高精度な測定が可能だが、非球面形
状に応じて使いわけると、より高い測定精度が得られ
る。Incidentally, there are mainly two methods for measuring the eccentricity of two or more local curvature centers in the peripheral portion of the aspherical surface. One is a method for measuring the eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane or the spherically-deficient plane in at least two or more peripheral parts other than the vicinity of the aspherical axis. This is a method of measuring the eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane and the spherical plane at least at one or more peripheral portions. Either method enables high-precision measurement, but higher measurement accuracy can be obtained by using different methods according to the aspherical shape.
【0033】ところで、近軸曲率半径が大きくかつ非球
面量の変化量が大きい非球面を測定する場合、本発明の
偏心測定装置を用いれば、非球面軸近傍以外の少なくと
も1箇所以上の周辺部で子午面内及び球欠面内のロ−カ
ル曲率中心の偏心を測定することによって、非球面の偏
心測定ができる。このとき、非球面の任意の周辺部を選
ぶことが可能であるが、その有効径から外れない範囲で
より非球面軸から離れた部分を選んだ方が、非球面軸の
偏心をより高精度に測定できるため、好都合である。こ
れは、子午面内のロ一カル曲率半経と球欠面内のローカ
ル曲率中心との差がより大きくなるためである。When measuring an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, the eccentricity measuring device of the present invention can be used to measure at least one peripheral portion other than the vicinity of the aspherical axis. By measuring the eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane and the spherical plane, the eccentricity of the aspherical surface can be measured. At this time, it is possible to select an arbitrary peripheral part of the aspherical surface, but selecting a part further away from the aspherical axis within a range that does not deviate from the effective diameter enables more accurate eccentricity of the aspherical axis. This is convenient because it can be measured in a short time. This is because the difference between the local curvature semi-meridian in the meridional plane and the local curvature center in the spherical missing plane becomes larger.
【0034】ここで説明した非球面軸の偏心の算出方法
は、前述した(9) 式,(10)式又は(11)式を用いて行う方
法と同様であるが、(9) 式,(10)式,(11)式の代わりに
次に示す(12)式を用いる必要がある。 (12)式における符号の意味は、図3に示されているもの
と同様である。The method of calculating the eccentricity of the aspherical axis described here is the same as the method performed using the above-mentioned equation (9), (10) or (11). It is necessary to use the following equation (12) instead of the equations (10) and (11). The meanings of the symbols in the expression (12) are the same as those shown in FIG.
【0035】ここに示した方法によれば、近軸曲率中心
の偏心を測定しなくても非球面の偏心を求めることがで
きる。よって、近軸曲率半径が大きくかつ非球面量の変
化量が大きい非球面において、垂直入射測定時の球面収
差の影響によって反射像のぼけが非常に大きく近軸曲率
中心の偏心が測定不可能な場合でも、高精度に非球面の
偏心測定を行うことができる。特に、非球面の周辺部に
おいて、子午面内のローカル曲率半径と球欠面内のロー
カル曲率半径との差が大きくなっているような場合の測
定に有効である。According to the method described here, the eccentricity of the aspherical surface can be obtained without measuring the eccentricity of the paraxial center of curvature. Therefore, in an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, blurring of the reflected image is extremely large due to the influence of spherical aberration at the time of normal incidence measurement, and the eccentricity of the paraxial curvature center cannot be measured. Even in this case, the eccentricity measurement of the aspherical surface can be performed with high accuracy. In particular, it is effective for measurement in the case where the difference between the local radius of curvature in the meridional plane and the local radius of curvature in the spherical surface is large in the periphery of the aspherical surface.
【0036】更に、近軸曲率半径が大きくかつ非球面量
の変化量が大きい非球面の測定を行う場合、本発明の偏
心測定装置によれば、非球面軸近傍以外の少なくとも2
箇所以上の周辺部で、子午面内の偏心を測定することに
よって、非球面の偏心測定ができる。この場合、任意の
2箇所の非球面周辺部を選ぶことが可能であるが(任意
に選らんだ2箇所の周辺部を、第1の周辺部、第2の周
辺部と区別することにする)非球面の有効径から外れな
い範囲で、できるだけ離れた2箇所を選んだ方が、非球
面軸の偏心をより高精度に測定できる。これは、互いの
ロ一カル曲率半径の差がより大きくなるためである。Further, when measuring an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, according to the eccentricity measuring apparatus of the present invention, at least two aspherical surfaces other than those near the aspherical axis are measured.
By measuring the eccentricity in the meridional plane at the peripheral portion at or above the point, the eccentricity of the aspherical surface can be measured. In this case, it is possible to select two arbitrary peripheral portions of the aspherical surface (the two optional peripheral portions are distinguished from the first peripheral portion and the second peripheral portion). ) The eccentricity of the aspherical axis can be measured with higher accuracy by selecting two places as far apart as possible without departing from the effective diameter of the aspherical surface. This is because the difference between the local radii of curvature becomes larger.
【0037】この非球面軸の偏心の算出方法は、前述し
た(9) 式,(10)式又は(11)式を用いて行う方法と同様で
あるが、ここでは(9) 式,(10)式,(11)式に代えて次に
示す(13)式を用いる必要がある。 なお、この(13)式における符号の意味は、図3に示され
たのものと同様である。但し、△LxT ,βL ,VLT ,
θ及びφに付された添字1,2は夫々第1の周辺部、第
2の周辺部に対応している。The method for calculating the eccentricity of the aspherical axis is the same as the method using the above-mentioned equation (9), (10) or (11). ) And (11), the following expression (13) must be used. The meanings of the symbols in the equation (13) are the same as those shown in FIG. However, △ LxT, β L, VL T,
Subscripts 1 and 2 attached to θ and φ correspond to a first peripheral portion and a second peripheral portion, respectively.
【0038】ここに示した方法によれば、近軸曲率中心
の偏心を測定しなくても非球面の偏心を求めることがで
きる。よって、近軸曲率半径が大きくかつ非球面量の変
化量が大きい非球面において、垂直入射測定において球
面収差の影響によって反射像のぼけが非常に大きく近軸
曲率中心の偏心が測定不可能な場合でも、高精度に非球
面の偏心測定を行うことができる。特に、非球面の第1
の周辺部における子午面内ローカル曲率半径と非球面の
第2の周辺部における子午面内ローカル曲率半径との差
が大きい非球面の偏心測定を行う場合に有効である。According to the method shown here, the eccentricity of the aspherical surface can be obtained without measuring the eccentricity of the paraxial center of curvature. Therefore, in the case of an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, the reflected image is extremely blurred due to the influence of spherical aberration in vertical incidence measurement, and the eccentricity of the paraxial center of curvature cannot be measured. However, the eccentricity measurement of the aspherical surface can be performed with high accuracy. In particular, the first aspherical surface
This is effective when an eccentricity measurement of an aspheric surface having a large difference between the local radius of curvature in the meridional plane in the peripheral portion of the above and the local radius of curvature in the meridional surface in the second peripheral portion of the aspheric surface is performed.
【0039】又、近軸曲率半径が大きくかつ非球面量の
変化量が大きい非球面では、前述のように、近軸曲率中
心及びローカル曲率中心の偏心から非球面軸の偏心を求
めることができない場合もある。しかし、この場合で
も、本発明の偏心測定装置を用いて、入射光束径の範囲
での非球面形状に最も近い球面の曲率中心の偏心測定を
垂直入射測定により行えば、この垂直入射測定の結果と
斜入射測定の結果とから非球面軸の偏心を求めることが
できる。以下、この方法を用いた偏心測定方法を説明す
る。In the case of an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large variation in the amount of aspherical surface, the eccentricity of the aspherical axis cannot be obtained from the eccentricities of the paraxial center of curvature and the local center of curvature as described above. In some cases. However, even in this case, when the eccentricity measurement of the center of curvature of the spherical surface closest to the aspherical shape in the range of the incident light beam diameter is performed by the normal incidence measurement using the eccentricity measurement device of the present invention, the result of the normal incidence measurement is obtained. The eccentricity of the aspherical axis can be obtained from the result of the oblique incidence measurement. Hereinafter, an eccentricity measuring method using this method will be described.
【0040】まず、反射像の重心座標が十分検出可能な
レベルまで像のぼけが小さくなるように投光系又は検出
系の位置をセッティングして垂直入射測定を行なう。次
に、斜入射測定を、前述の図2及び図4に基づき説明し
た方法で行なう。ここで注意が必要なのは、垂直入射測
定において、反射像の重心座標が十分検出可能なレベル
まで像のぼけが小さくなっても、非球面量の変化量に対
して入射光束径がまだ大きく曲率半径を近軸曲率半径で
近似できない場合である。なぜなら、近軸曲率中心の偏
心を測定しているのではなく、非球面と光束とが交わっ
ている範囲における非球面形状に最も近い球面の曲率中
心(以後、近似曲率中心と云う)の偏心を測定している
ことに相当するからである。しかし、この近似曲率中心
は非球面軸上に存在しているとみなして良いので、近似
曲率中心の偏心とローカル曲率中心の偏心から非球面軸
の偏心を算出することは可能である。即ち、次に示すよ
うな(10)式中のRを近似曲率半径Rapで置き換えた次式
を用いれば良い。First, the position of the light projecting system or the detecting system is set so that the blur of the image is reduced to a level at which the barycentric coordinates of the reflected image can be sufficiently detected, and vertical incidence measurement is performed. Next, the oblique incidence measurement is performed by the method described with reference to FIGS. It should be noted here that in normal incidence measurement, even if the image blur is reduced to a level where the barycentric coordinates of the reflected image are sufficiently detectable, the incident light beam diameter is still large with respect to the variation of the aspherical amount, and the radius of curvature is large. Cannot be approximated by the paraxial radius of curvature. Because the eccentricity of the paraxial center of curvature is not measured, the eccentricity of the center of curvature of the spherical surface closest to the aspherical shape in the range where the aspherical surface and the light beam intersect (hereinafter referred to as the approximate center of curvature) is measured. This is because it is equivalent to measuring. However, since the approximate center of curvature may be regarded as existing on the aspherical axis, it is possible to calculate the eccentricity of the aspherical axis from the eccentricity of the approximate center of curvature and the eccentricity of the local center of curvature. That is, the following equation in which R in the following equation (10) is replaced by the approximate radius of curvature R ap may be used.
【0041】 但し、δClapは近似曲率中心の偏心量、βCap は近似曲
率中心の偏心を測定するときの投光倍率と検出倍率の積
を示す。[0041] Here, δ Clap is the eccentricity of the approximate curvature center, and β Cap is the product of the light projection magnification and the detection magnification when measuring the eccentricity of the approximate curvature center.
【0042】この方法によれば、近軸曲率半径が大きく
かつ非球面量の変化量が大きい非球面で、垂直入射測定
において球面収差の影響によって反射像のぼけが非常に
大きく近軸曲率中心の偏心が測定不可能な場合でも、高
精度に非球面の偏心測定を行うことができる。特に、非
球面周辺部において、子午面内のローカル曲率半径と球
欠面内のローカル曲率半径の差が小さく、かつ、非球面
の第1の周辺部における子午面内ローカル曲率半径と非
球面の第2の周辺部における子午面内ローカル曲率半径
との差が小さい非球面の偏心測定を行う場合に有効であ
る。According to this method, an aspherical surface having a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface. In normal incidence measurement, blurring of the reflected image is extremely large due to the influence of spherical aberration, and the center of the paraxial radius of curvature is measured. Even when eccentricity cannot be measured, eccentricity measurement of the aspherical surface can be performed with high accuracy. In particular, in the peripheral portion of the aspherical surface, the difference between the local radius of curvature in the meridional plane and the local radius of curvature in the spherical missing surface is small, and the local radius of curvature in the meridional plane and the aspherical surface in the first peripheral portion of the aspherical surface. This is effective when performing eccentricity measurement of an aspherical surface having a small difference from the local radius of curvature in the meridional plane in the second peripheral portion.
【0043】又、本発明の偏心測定装置では、被検レン
ズに光束を入射させる手投と、被検レンズを回転させる
手投と、被検レンズからの反射像を検出する手段と、被
検レンズを回転させることによって得られる反射像の軌
跡から被検レンズの偏心を求める手段と、被検レンズ外
周の振れを測定する手投と、被検レンズの外周部を保持
する保持部材とを備えることにより、被検レンズの外周
を基準にした偏心測定を行うことができる。Further, in the eccentricity measuring apparatus of the present invention, a hand projection for causing a light beam to enter the test lens, a hand projection for rotating the test lens, a means for detecting a reflected image from the test lens, The apparatus includes means for determining the eccentricity of the lens to be inspected from the locus of the reflected image obtained by rotating the lens, manual projection for measuring the shake of the outer periphery of the lens to be inspected, and a holding member for holding the outer peripheral portion of the lens to be inspected. Thus, eccentricity measurement can be performed based on the outer circumference of the lens to be measured.
【0044】レンズ保持部材には、様々な方式がある
が、図6(a),(b)に示すようにレンズ23(ここ
ではロッドレンズを用いている)の外周部24を保持部
材25で挟む(チャックする)方式のレンズホルダー2
2が良く用いられる。このレンズホルダー22は、レン
ズホルダー22のチルトをレンズ23を回転させる手段
の回転軸26に一致させるチルト調整機構27によりチ
ルト調整を行うことができる。更に、レンズ23の球心
又はレンズ23の外周心又は保持部材25の中心を、レ
ンズ23を回転させる手段の回転軸26に一致させるた
めのシフト調整機構28によって、シフト調整できるよ
うになっている。There are various types of lens holding members. As shown in FIGS. 6A and 6B, the outer peripheral portion 24 of the lens 23 (here, a rod lens is used) is held by the holding member 25. A lens holder 2 of the sandwiching (chucking) type
2 is often used. The tilt of the lens holder 22 can be adjusted by a tilt adjusting mechanism 27 that makes the tilt of the lens holder 22 coincide with the rotation axis 26 of the means for rotating the lens 23. Further, the shift can be adjusted by a shift adjusting mechanism 28 for aligning the spherical center of the lens 23, the outer peripheral center of the lens 23, or the center of the holding member 25 with the rotation axis 26 of the means for rotating the lens 23. .
【0045】ところで、図6(a)のようにレンズホル
ダー22のチルト調整が不十分であったり、又は同図
(b)のようにレンズ23が傾いてチヤックされてしま
ったりする(以後、チャックチルトと云う)ことがあ
る。ここで説明する偏心測定方法で直接に求まるのは、
被検レンズ回転手段の回転軸を基準にした偏心量であ
る。ロッドレンズ23はレンズ外周部24が長いので、
図6(a),(b)のような状態であると、 δ(Lens-spin) =δ(Lens-外周軸) 及びε(Lens-spin) =ε(Lens-外周軸) ・・・・(15) とはならない。即ち、レンズ外周を基準としたレンズ偏
心測定を行なうことはできないのである。なお、δ(Len
s-spin) は被検レンズ回転手段の回転軸に対するレンズ
光軸のシフト、δ(Lens-外周軸) は被検レンズ外周中心
軸に対するレンズ光軸のシフト、ε(Lens-spin) は被検
レンズ回転手段の回転軸に対するレンズ光軸のチルト、
ε(Lens-外周軸) は被検レンズ外周中心軸に対するレン
ズ光軸のチルトを示す。Incidentally, the tilt adjustment of the lens holder 22 is insufficient as shown in FIG. 6A, or the lens 23 is tilted and chucked as shown in FIG. Tilt)). What is directly obtained by the eccentricity measurement method described here is
This is the amount of eccentricity with respect to the rotation axis of the lens rotating means to be measured. Since the rod lens 23 has a long lens outer peripheral portion 24,
In the state shown in FIGS. 6A and 6B, δ (Lens-spin) = δ (Lens-outer axis) and ε (Lens-spin) = ε (Lens-outer axis) (15) does not. That is, the lens eccentricity measurement cannot be performed based on the lens outer circumference. Note that δ (Len
(s-spin) is the shift of the lens optical axis with respect to the rotation axis of the lens rotating means to be measured, δ (Lens-outer circumference axis) is the shift of the lens optical axis with respect to the center axis of the test lens outer circumference, and ε (Lens-spin) is the test piece Tilt of the lens optical axis with respect to the rotation axis of the lens rotation means,
ε (Lens-outer circumference axis) indicates the tilt of the lens optical axis with respect to the outer circumference center axis of the lens to be measured.
【0046】このような場合でも、本発明の偏心測定装
置によれば、レンズ外周部24の少なくとも異なる2箇
所でレンズ外周の振れを測定すればレンズ外周軸のチル
トを求めることができる。従って、レンズホルダー22
自体のチルトやレンズ23をチャックしたときのチャッ
クチルトが存在しても、その影響を補正できるため、レ
ンズ外周軸に対するレンズ光軸のチルト(ε),シフト
(δ)を求めることは可能である。即ち、レンズ外周軸
を基準としたレンズ偏心測定が可能となる。Even in such a case, according to the eccentricity measuring apparatus of the present invention, the tilt of the lens outer peripheral axis can be obtained by measuring the shake of the lens outer periphery at at least two different positions on the lens outer peripheral portion 24. Therefore, the lens holder 22
Even if there is a tilt of the lens itself or a chuck tilt when the lens 23 is chucked, the influence can be corrected, so that the tilt (ε) and shift (δ) of the lens optical axis with respect to the lens outer peripheral axis can be obtained. . That is, lens eccentricity measurement based on the lens outer peripheral axis becomes possible.
【0047】又、本発明の偏心測定装置では、レンズホ
ルダー22のチルト調整をラフに行なうか、又はそれを
省略してもロッドレンズの偏心測定を十分高精度に行な
うことができるため、測定作業は容易である。更に、レ
ンズホルダー22のチルトを被検レンズを回転させる手
段の回転軸26に−致させるチルト調整機構27を省略
することも可能であり、測定装置の簡略化及び低コスト
化を図ることでができる。Further, in the eccentricity measuring apparatus of the present invention, the tilt adjustment of the lens holder 22 can be roughly performed or the eccentricity measurement of the rod lens can be performed with sufficiently high accuracy even if it is omitted. Is easy. Further, it is possible to omit the tilt adjusting mechanism 27 for adjusting the tilt of the lens holder 22 to the rotation axis 26 of the means for rotating the lens to be inspected, thereby simplifying the measuring device and reducing the cost. it can.
【0048】又、本発明の偏心測定装置では、被検レン
ズに光束を入射させる手段と、被検レンズを回転させる
手段と、被検レンズからの反射像を検出する手段と、被
検レンズを回転させることによって得られる反射像の軌
跡から被検レンズの偏心を求める手段と、被検レンズ外
周の振れを測定する手段と、被検レンズの外周部を保持
する保持部材とを備えることにより、基準治具を用いた
被検レンズ保持部の芯出し調整及び1箇所以上における
被検レンズ外周部の振れの測定から被検レンズ外周部の
チルトを求めることができる。Further, in the eccentricity measuring apparatus of the present invention, means for causing a light beam to enter the lens to be inspected, means for rotating the lens to be inspected, means for detecting a reflected image from the lens to be inspected, and By providing a means for determining the eccentricity of the test lens from the trajectory of the reflected image obtained by rotating, a means for measuring the shake of the test lens outer periphery, and a holding member for holding the outer peripheral portion of the test lens, The tilt of the test lens outer peripheral portion can be obtained from the centering adjustment of the test lens holding portion using the reference jig and the measurement of the deflection of the test lens outer peripheral portion at one or more locations.
【0049】以下、この偏心測定装置を用いたロッドレ
ンズの偏心測定について、図6(a),(b)に基づき
説明する。まず、チルト調整機構27によって、レンズ
ホルダー22のチルト調整を行う。次に、シフト調整機
構28によって、レンズホルダー22の保持部材25付
近でレンズ外周24の中心が被検レンズ回転手段の回転
軸26と一致するようにレンズホルダー22のシフト調
整を行う。シフト調整には基準治具(例えばボールレン
ズ等)を用いる。以上の調整を行なった上で、ロッドレ
ンズ23をレンズホルダー22に装着し、偏心測定を行
なう。Hereinafter, the eccentricity measurement of the rod lens using the eccentricity measuring apparatus will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). First, the tilt adjustment mechanism 27 adjusts the tilt of the lens holder 22. Next, shift adjustment of the lens holder 22 is performed by the shift adjustment mechanism 28 so that the center of the lens outer periphery 24 near the holding member 25 of the lens holder 22 coincides with the rotation axis 26 of the lens rotation unit to be inspected. A reference jig (for example, a ball lens or the like) is used for the shift adjustment. After performing the above adjustment, the rod lens 23 is mounted on the lens holder 22, and the eccentricity is measured.
【0050】本発明の偏心測定装置では、基準治具によ
るレンズホルダー22のシフト調整が行われることによ
って、被検レンズ回転手段の回転軸26に対するレンズ
下端(チャックされている部分)でのレンズ外周中心軸
のシフトはほぼゼロになっているとみなして良い。この
とき、被検レンズ回転手段の回転軸26に対するレンズ
外周中心軸チルトは、次式で表わされる。 ε(外周軸-spin)=δ (外S1-spin)/d ・・・・(16) ここで、ε(外周軸-spin)は被検レンズ回転手段の回転
軸に対する被検レンズ外周中心軸のチルト、δ (外S1-s
pin/d)は披検レンズ回転手段の回転軸に対する披検レン
ズ第1面外周中心、dは被検レンズ下端とその第1面外
周面との間隔を示す。In the eccentricity measuring apparatus of the present invention, the shift of the lens holder 22 by the reference jig is performed, so that the outer periphery of the lens at the lower end of the lens (the chucked portion) with respect to the rotating shaft 26 of the lens rotating means to be inspected. The shift of the central axis may be regarded as almost zero. At this time, the tilt of the lens outer peripheral center axis with respect to the rotation axis 26 of the lens rotating means to be inspected is expressed by the following equation. ε (peripheral axis-spin) = δ (outer S1-spin) / d (16) Here, ε (peripheral axis-spin) is the center axis of the lens to be measured with respect to the rotation axis of the lens rotating means to be measured. Tilt, δ (outside S1-s
(pin / d) denotes the center of the outer periphery of the first surface of the test lens with respect to the rotation axis of the test lens rotating means, and d denotes the distance between the lower end of the test lens and the outer peripheral surface of the first surface.
【0051】このようにしてレンズ外周中心軸のチルト
を求めれば、レンズホルダー22自体のチルトやロッド
レンズ23をチャックしたときのチャックチルトが存在
しても、その影響を補正できるため、レンズ外周中心軸
に対するレンズ光軸のチルト・シフトを求めることが可
能となる。即ち、レンズ外周軸を基準としたレンズ偏心
測定が可能となる。ここに示した偏心測定装置では、レ
ンズ外周の振れを測定する手段を2つ設けたり、レンズ
側面部の異なる2箇所でレンズ外周の振れを測定するこ
とが可能なように測定位置を可変にする機構を設けたり
する必要がなく、測定装置の簡略化及び低コスト化が図
れる。If the tilt of the center axis of the lens outer periphery is obtained in this way, even if there is a tilt of the lens holder 22 itself or a chuck tilt when the rod lens 23 is chucked, the influence thereof can be corrected. The tilt shift of the lens optical axis with respect to the axis can be obtained. That is, lens eccentricity measurement based on the lens outer peripheral axis becomes possible. In the eccentricity measuring device shown here, two means for measuring the shake of the lens outer periphery are provided, or the measurement position is made variable so that the shake of the lens outer periphery can be measured at two different positions on the side surface of the lens. There is no need to provide a mechanism, so that the measurement device can be simplified and the cost can be reduced.
【0052】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳
細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
【0053】第1実施例 図7は第1実施例にかかる偏心測定装置の全体構成を示
す図である。本実施例の偏心測定装置は、垂直入射測定
又は斜入射測定にて被検レンズ面の偏心を観察するため
の部材を搭載したレンズ面偏心測定ユニット29,被検
レンズ外周部の偏心量を測定するレンズ外周偏心測定ユ
ニット30,回転角エンコーダーとスピンドルモーター
が搭載され被検レンズ31を保持するレンズホルダーユ
ニット32,及び制御・演算ユニット33により構成さ
れている。 First Embodiment FIG. 7 is a view showing the entire configuration of an eccentricity measuring apparatus according to a first embodiment. The eccentricity measuring device of the present embodiment measures the eccentricity of the lens surface eccentricity measurement unit 29 equipped with a member for observing the eccentricity of the lens surface to be inspected by vertical incidence measurement or oblique incidence measurement, and the eccentricity of the outer periphery of the lens to be inspected. A lens outer eccentricity measurement unit 30, a rotation angle encoder and a spindle motor are mounted, a lens holder unit 32 holding a test lens 31, and a control / calculation unit 33.
【0054】図8はレンズ面偏心測定ユニット29内部
の詳細構成図である。同図は図7に示された矢印イの方
向に見た状態を示している。レンズ面偏心測定ユニット
29において、半導体レーザーの光を図示しない内蔵の
光学系で平行光にコリメートして射出する光源34から
の光を、顕微鏡対物レンズ35により集光し点光源36
が形成される。点光源36の像はハーフプリズム37で
反射された後、テレセントリックに構成された投光・結
像レンズ38及び回転ミラー39を介して図7の被検レ
ンズ31に投光される。次に、被検レンズ31で反射さ
れた光束は、再度回転ミラー39,投光・結像レンズ3
8,ハーフプリズム37を介して観察光学系40へ導か
れることになるが、投光・結像レンズ38によリハーフ
プリズム37付近で結像する。この像は観察光学系40
で計測され、被検レンズ31のレンズ面の偏心量が求め
られる。観察光学系40は、顕微鏡対物レンズ41,三
角プリズム42,ズームレンズ43,及びCCDカメラ
44より構成されている。なお、回転ミラー39は、投
光・結像レンズ38から導かれる被検レンズ31への入
射光束の角度を変えるためのものである。又、回転ミラ
ー39を所望の角度に設定するために、この回転ミラー
39には制御・演算ユニット33により制御されるステ
ッピンクモーター45が備えられている。FIG. 8 is a detailed structural view of the inside of the lens surface eccentricity measuring unit 29. This figure shows a state viewed in the direction of arrow A shown in FIG. In the lens surface eccentricity measurement unit 29, light from a light source 34 which collimates the light of the semiconductor laser into parallel light by a built-in optical system (not shown) and emits the light is condensed by a microscope objective lens 35 to a point light source 36.
Is formed. After the image of the point light source 36 is reflected by the half prism 37, the image is projected on the lens 31 to be inspected in FIG. 7 through a light-projecting / imaging lens 38 and a rotating mirror 39 which are telecentric. Next, the light beam reflected by the test lens 31 is re-rotated by the rotating mirror 39 and the light projecting / imaging lens 3.
8. The light is guided to the observation optical system 40 via the half prism 37, but is formed by the light projecting / imaging lens 38 in the vicinity of the re-half prism 37. This image is obtained by the observation optical system 40.
And the amount of eccentricity of the lens surface of the test lens 31 is obtained. The observation optical system 40 includes a microscope objective lens 41, a triangular prism 42, a zoom lens 43, and a CCD camera 44. The rotating mirror 39 is for changing the angle of the light beam incident on the test lens 31 guided from the light projecting / imaging lens 38. In order to set the rotating mirror 39 to a desired angle, the rotating mirror 39 is provided with a stepping motor 45 controlled by the control / calculation unit 33.
【0055】更に、点光源36を形成する顕微鏡対物レ
ンズ35は、制御・演算ユニット33により制御されて
いるボールネジ付きのステッピンクモーター46とガイ
ドレール47とにより、点光源36の位置を図8の矢印
Kの方向にほぼ任意に設定できる。これにより、被検レ
ンズ31の面へ投影する点光源36の像の入射位置を可
変にでき、後述する被検レンズ31の面での反射倍率を
ほぼ任意の値に設定することが可能となる。又、観察光
学系40においても制御・演算ユニット33により制御
されているボールネジ付きのステピンクモーター48と
ガイドレール49とにより矢印J方向の所望の位置に設
定できるようになっている。このため、投光・結像レン
ズ38による被検レンズ31の面からの反射像にピント
位置を合わせることができる。又、ズームレンズ43の
ズーミングも、制御・演算ユニット33により制御され
る。Further, the position of the point light source 36 in the microscope objective lens 35 forming the point light source 36 is adjusted by a stepping motor 46 with a ball screw and a guide rail 47 which are controlled by the control / calculation unit 33 in FIG. It can be set almost arbitrarily in the direction of arrow K. Thereby, the incident position of the image of the point light source 36 projected on the surface of the test lens 31 can be changed, and the reflection magnification on the surface of the test lens 31 to be described later can be set to almost any value. . The observation optical system 40 can be set at a desired position in the direction of the arrow J by a stepping motor 48 with a ball screw and a guide rail 49 which are controlled by the control / calculation unit 33. Therefore, the focus position can be adjusted to the image reflected by the light projecting / imaging lens 38 from the surface of the test lens 31. The zooming of the zoom lens 43 is also controlled by the control / calculation unit 33.
【0056】又、図7に示すように、レンズ面偏心測定
ユニット29は、マイクロメーター付きXYステージ5
0及びステッピングモーター付きガイドステージ51を
介して基盤52に固定されている。このため、ガイドス
テージ51によってレンズ面偏心測定ユニット29を矢
印B方向に可動させた後、XYステージ50によって、
レンズ面偏心測定ユニット29が被検レンズ31に対し
て適切な位置にくるように、矢印B及び矢印Gの方向に
微動調整が可能となっている。As shown in FIG. 7, the lens surface eccentricity measuring unit 29 includes an XY stage 5 with a micrometer.
0 and a guide stage 51 with a stepping motor. For this reason, after the lens surface eccentricity measurement unit 29 is moved in the direction of arrow B by the guide stage 51, the XY stage 50
Fine movement adjustment is possible in the directions of arrows B and G so that the lens surface eccentricity measurement unit 29 is located at an appropriate position with respect to the test lens 31.
【0057】レンズ外周偏心測定ユニット30は、図7
に示されているように、マイクロメーター付きステージ
54及びステッピングモーター付きガイドステージ55
を介して基盤52に固定されている。レンズ外周偏心測
定ユニット30は、ガイドステージ55により図の矢印
Bの方向に移動可能になり、又、ステージ54によって
矢印B方向の微調節が可能になる。The lens outer circumference eccentricity measuring unit 30 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a stage 54 with a micrometer and a guide stage 55 with a stepping motor
And is fixed to the base 52 via. The lens outer peripheral eccentricity measuring unit 30 can be moved in the direction of arrow B in the figure by the guide stage 55, and can be finely adjusted in the direction of arrow B by the stage 54.
【0058】レンズ面偏心測定ユニット29とレンズ外
周偏心測定ユニット30との位置関係は、被検レンズ3
1の測定に際して、制御・演算ユニット33からの指令
により、レンズ外周偏心量の測定時になると、レンズ面
偏心測定ユニット29が図7の左方向に十分に退避し、
それに代わりレンズ外周偏心測定ユニット30が自動的
に被検レンズ31の外周が見える位置に移動するように
なる。ここで、被検レンズ31の外周部の画像は、外周
偏心測定ユニット30に設けられているCCDカメラ5
6により取り込まれ、制御・演算ユニット33に送られ
る。なお、レンズ面偏心測定ユニット29からの画像と
の切替えは、制御・演算ユニット33内のセレクターに
より測定者が行う。The positional relationship between the lens surface eccentricity measuring unit 29 and the lens outer eccentricity measuring unit 30
In the measurement of 1, when the lens outer peripheral eccentricity is measured by a command from the control / arithmetic unit 33, the lens surface eccentricity measuring unit 29 is fully retracted to the left in FIG.
Instead, the lens outer circumference eccentricity measurement unit 30 automatically moves to a position where the outer circumference of the test lens 31 can be seen. Here, the image of the outer periphery of the test lens 31 is obtained by the CCD camera 5 provided in the outer periphery eccentricity measurement unit 30.
6 and sent to the control / arithmetic unit 33. Switching to the image from the lens surface eccentricity measurement unit 29 is performed by a measurer using a selector in the control / arithmetic unit 33.
【0059】なお、被検レンズ31への照明は、被検レ
ンズ31のレンズ面とレンズコバの境界が観察しやすい
斜照射の暗視野照明と、窪んだエッジが観察しやすい落
射式の明視野照明が行えるようになっており、測定者が
自由に設定できるようになっている。又、ピント調整
は、本実施例の装置では手動であるが、適切な装備を付
加することで自動化することは可能である。The illumination of the lens 31 to be inspected is performed by oblique illumination dark field illumination in which the boundary between the lens surface of the lens 31 and the lens edge is easy to observe, and by epi-illumination bright field illumination in which a concave edge is easy to observe. And can be set freely by the measurer. The focus adjustment is manual in the apparatus of the present embodiment, but can be automated by adding appropriate equipment.
【0060】レンズホルダーユニット32は基盤52に
固定されている。このレンズホルダーユニット32は、
図9に示すように、被検レンズ31を着脱可能に固定す
るレンズ保持部材57と、固定された被検レンズ31を
回転させるためのスピンドルモーターを備えた回転手段
58と、スピンドル回転軸59に対して被検レンズ31
の位置を図の矢印E及び矢印F方向のシフト調整を行う
ためのXYステージ60と、スピンドル回転軸59に対
する被検レンズ31の傾き角を調整するためのチルト調
整機構61と、回転角エンコーダーによる基準位置から
どれだけ被検レンズ31が回転したかを検出する機構
(図示せず)とにより構成されている。レンズ保持部材
57は、図の矢印方向Dに開閉機構を備え、バネ圧によ
って被検レンズ31を挟込んで固定することができる。
又、このレンズ保持部材57は、被検レンズ31の形状
に最適なものが使用できるように、取替え可能になって
いる。The lens holder unit 32 is fixed to the base 52. This lens holder unit 32
As shown in FIG. 9, a lens holding member 57 for detachably fixing the test lens 31, a rotation unit 58 having a spindle motor for rotating the fixed test lens 31, and a spindle rotation shaft 59. In contrast, the test lens 31
XY stage 60 for adjusting the shift of the position in the directions of arrows E and F in the figure, a tilt adjusting mechanism 61 for adjusting the inclination angle of the test lens 31 with respect to the spindle rotation shaft 59, and a rotation angle encoder. And a mechanism (not shown) for detecting how much the test lens 31 has rotated from the reference position. The lens holding member 57 has an opening / closing mechanism in the arrow direction D in the figure, and can sandwich and fix the lens 31 to be inspected by spring pressure.
The lens holding member 57 is replaceable so that the lens holding member 57 having an optimum shape for the lens 31 to be inspected can be used.
【0061】更に、このレンズホルダーユニット32
は、制御・演算ユニット33内のスピンドル回転制御部
からの指令によりスピンドルモーターの回転を制御でき
るようになっており、又、回転角エンコーダーにより検
出された基準位置からの被検レンズ31の回転角のデー
タを制御・演算ユニット33へ送信するようになってい
る。Further, the lens holder unit 32
Can control the rotation of the spindle motor in accordance with a command from a spindle rotation control unit in the control / arithmetic unit 33. The rotation angle of the test lens 31 from the reference position detected by the rotation angle encoder Is transmitted to the control / arithmetic unit 33.
【0062】制御・演算ユニット33は、被検レンズ3
1の光学データ(曲率半径、面間隔、屈折率)及び測定
条件の入力や、レンズ面偏心測定ユニット29及び外周
偏心測定ユニット30のCCDカメラ56からの測定画
像データの取込み、レンズ面偏心測定ユニット29,外
周偏心測定ユニット30及びレンズホルダーユニット3
2の各可動部材の制御、測定データの計算処理・表示を
行うものである。The control / arithmetic unit 33 includes the lens 3 to be inspected.
(1) input of optical data (radius of curvature, surface interval, refractive index) and measurement conditions, capture of measured image data from the CCD camera 56 of the lens surface eccentricity measuring unit 29 and the outer peripheral eccentricity measuring unit 30, and the lens surface eccentricity measuring unit 29, outer eccentricity measuring unit 30 and lens holder unit 3
2 controls the respective movable members, and performs calculation processing and display of measurement data.
【0063】制御・演算ユニット33は、図7に示すよ
うに、モニター62に接続された専用のプログラムソフ
トを動かすことができるパソコン63を有している。そ
の専用プログラムソフトが起動されたパソコン63は、
被検レンズ31のデータ及び測定条件の入力を受付け、
入力されたデータに基づいてレンズ面偏心測定ユニット
29をレンズ面偏心測定ユニット制御部64を介して、
又レンズ外周偏心測定ユニット30をレンズ外周偏心測
定ユニット制御部65を介して自動制御する。又、レン
ズホルダーユニット32のスピンドルモーターの制御と
回転角エンコーダーの読取りを、スピンドル回転制御部
66を介して行う。又、手動コントローラー67は各ユ
ニットの微調整を行うものである。As shown in FIG. 7, the control / arithmetic unit 33 has a personal computer 63 connected to a monitor 62 and capable of running dedicated program software. The personal computer 63 on which the dedicated program software has been started,
The input of the data of the lens to be inspected 31 and the measurement conditions is accepted,
Based on the input data, the lens surface eccentricity measurement unit 29 is controlled via the lens surface eccentricity measurement unit control unit 64,
Further, the lens outer peripheral eccentricity measuring unit 30 is automatically controlled via the lens outer peripheral eccentricity measuring unit control unit 65. The control of the spindle motor of the lens holder unit 32 and the reading of the rotation angle encoder are performed via the spindle rotation control unit 66. The manual controller 67 is for fine adjustment of each unit.
【0064】以下、本実施例の偏心測定装置を用いて行
う実際の測定を順を追って説明する。Hereinafter, actual measurements performed using the eccentricity measuring apparatus of this embodiment will be described step by step.
【0065】まず、被検レンズ31のデータ,測定条件
の入力を行う。ここでは、図10(a)に示すように、
第1面が非球面で中心厚が長いレンズ(ロッドレンズ)
を測定対象とする。この被検レンズ31における第1面
の被球面データは、以下に示す通りである(単位はミリ
メートル)。First, data of the lens 31 to be tested and measurement conditions are input. Here, as shown in FIG.
Lens whose first surface is aspherical and has a long center thickness (rod lens)
Is the measurement target. The spherical surface data of the first surface of the test lens 31 is as shown below (unit is millimeter).
【0066】第1面の非球面データ C =0.125, K=0.4, E=-0.5×10-3, F =-0.6×10-5 レンズ中心厚 40 第2面曲率半径 2 屈折率 1.5
外径φ 6又、非球面形状は次の(17)式により与え
られる。なお、図10(b)に示すように、Zは光軸に
沿う方向、Hは光軸と垂直な方向を意味している。 Z =CH2/(1+(1 −(K +1)(CH)2 )1/2)+EH4 +FH6 …(17) Aspherical surface data of the first surface C = 0.125, K = 0.4, E = −0.5 × 10 −3 , F = −0.6 × 10 −5 Lens center thickness 40 Second surface radius of curvature 2 Refractive index 1.5
The outer diameter φ 6 and the aspherical shape are given by the following equation (17). As shown in FIG. 10B, Z indicates a direction along the optical axis, and H indicates a direction perpendicular to the optical axis. Z = CH2 / (1+ (1 - (K +1) (CH) 2) 1/2) + EH 4 + FH 6 ... (17)
【0067】ここで、測定条件とは、1つは測定の順番
に関するものである。例えば、被検レンズ31の外周偏
心量を図9に示したレンズホルダーユニット32のXY
ステージ60で調整してゼロに抑えたい場合は、被検レ
ンズ31の外周の偏心測定から行う必要がある。又、第
1面の偏心を調整によリゼロに抑えたい場合は、面偏心
の測定から行う必要がある。このような測定の順番を設
定することである。Here, one of the measurement conditions relates to the order of measurement. For example, the eccentric amount of the outer periphery of the test lens 31 is determined by the XY of the lens holder unit 32 shown in FIG.
When it is desired to adjust to zero by adjusting the stage 60, it is necessary to perform the measurement from the eccentricity of the outer circumference of the lens 31 to be measured. Further, when it is desired to suppress the eccentricity of the first surface to zero by adjustment, it is necessary to start from the measurement of the eccentricity of the surface. It is to set the order of such measurement.
【0068】更に、本実施例の偏心測定装置では、被検
レンズ面に光束を入射させその反射像によりレンズ面の
偏心を求めている。そこで、更に測定条件で規定すべき
ことがらとして、被検レンズ面での反射倍率がある。例
えば、図11(a)に示すように、レンズ68の第1面
69の面偏心を測定する場合に、その反射倍率は入射光
束の入射点I1 と第1面69の曲率半径で決まり、第1
面69での反射像R1の位置は前記反射倍率の設定によ
り決まる。本実施例では、前述のように、この反射倍率
をほぼ任意に設定できる。それにより、例えば、図11
(b)に示すような第1面69の球心C1 と第2面70
の球心C2 とが近いレンズでは、第1面69の測定時に
第1面69の球心C1 付近に光束を入射させる(反射倍
率は−1倍)と、第2面70での反射像R2 ’の位置が
第1面69での反射像R1 ’の位置と近くなるため、測
定が困難となる。Further, in the eccentricity measuring apparatus of the present embodiment, a light beam is made incident on the lens surface to be measured, and the eccentricity of the lens surface is obtained from the reflected image. Therefore, another factor to be specified in the measurement conditions is the reflection magnification on the surface of the lens to be measured. For example, as shown in FIG. 11 (a), when measuring the surface eccentricity of the first surface 69 of the lens 68, the reflection ratio is the incident point I 1 of the incident light beam depends on the radius of curvature of the first surface 69, First
Position of the reflected image R 1 in terms 69 is determined by the setting of the reflection ratio. In this embodiment, as described above, the reflection magnification can be set arbitrarily. Thereby, for example, FIG.
The spherical center C 1 of the first surface 69 and the second surface 70 as shown in FIG.
In a lens close to the spherical center C 2 , when a light beam is incident near the spherical center C 1 of the first surface 69 during measurement of the first surface 69 (the reflection magnification is −1), the reflection at the second surface 70 Since the position of the image R 2 ′ is close to the position of the reflection image R 1 ′ on the first surface 69, the measurement becomes difficult.
【0069】しかしながら、本実施例の偏心測定装置が
備えている被検レンズ面の反射倍率を任意に設定できる
利点を生かして、例えば、図11(a)に示すように第
1面69への入射光束を設定すると、第2面70の反射
像R2 の位置を第1面69の反射像R1 の位置から離し
てしかも像をぼかすことができ、第1面69の測定時に
第2面70の反射像による影響をなくすか又は弱くする
ことが可能となり、測定が容易になる。However, taking advantage of the advantage that the eccentricity measuring apparatus of the present embodiment can set the reflection magnification of the lens surface to be examined arbitrarily, for example, as shown in FIG. setting the incident light beam, the position of the reflected image R 2 of the second surface 70 moreover can blur the image away from the position of the reflected image R 1 of the first surface 69, second surface during measurement of the first surface 69 It is possible to eliminate or weaken the influence of the reflected image of 70, and the measurement is facilitated.
【0070】又、図12に示すように、被検レンズ31
が内視鏡光学系のような微小で曲率の強い場合には、被
検レンズ31からの反射光の光路が被検レンズ31のレ
ンズ面の偏心により入射光路から大きくずれることにな
る。この結果、反射光路が投光・結像レンズ38に入射
せず測定不能な事態が生ずる。しかし、この場合、反射
倍率の絶対値を小さく設定することにより、反射光を適
切に投光・結像レンズ38へ導くことが可能となる。Further, as shown in FIG.
Is small and has a strong curvature like an endoscope optical system, the optical path of the reflected light from the lens 31 to be measured is largely shifted from the incident optical path due to the eccentricity of the lens surface of the lens 31 to be measured. As a result, the reflected light path does not enter the light projecting / imaging lens 38, so that a situation arises in which measurement is impossible. However, in this case, by setting the absolute value of the reflection magnification small, it is possible to appropriately guide the reflected light to the projection / imaging lens 38.
【0071】ところで、本実施例の偏心測定装置では測
定方法として斜入射測定を用いているが、前述のよう
に、本発明では非球面の偏心量を測定する際に数種類の
測定形態の選択が可能である。例えば、垂直入射測定と
斜入射測定との組合せによるものや、異なる2点での斜
入射測定の組合せ、同一点であるが子午方向ローカル曲
率中心と球欠方向ローカル曲率方向との組合せによるも
の等ある。但し、斜入射測定では、被検レンズ面への斜
入射光束の入射角度や、被検レンズの子午方向,球欠方
向何れのローカル曲率で測定するかを予め設定をする必
要がある。このため、予め斜入射測定の条件を規定する
必要がある。Incidentally, in the eccentricity measuring apparatus of the present embodiment, oblique incidence measurement is used as a measuring method, but as described above, in the present invention, when measuring the amount of eccentricity of the aspherical surface, it is necessary to select several types of measurement forms. It is possible. For example, a combination of vertical incidence measurement and oblique incidence measurement, a combination of oblique incidence measurement at two different points, or a combination of the same point but with a meridian local curvature center and a spherical missing direction local curvature direction, etc. is there. However, in the oblique incidence measurement, it is necessary to set in advance the angle of incidence of the obliquely incident light beam on the lens surface to be measured, and whether the measurement is to be performed with the local curvature in the meridional direction or the missing-ball direction of the lens to be measured. For this reason, it is necessary to predefine conditions for oblique incidence measurement.
【0072】本実施例の偏心測定装置を用いる場合の測
定条件は、以下の〜に示す通りである。 平行平面板によるレンズホルダーユニット32の傾き
調整を行う。 ボールレンズによるレンズホルダーユニット32のシ
フト調整を行う。 第1面非球面測定は、垂直入射測定と斜入射測定との
組み合わせによる。 斜入射測定は、子午方向ローカル曲率中心の測定で、
入射角度は20.36°とする。又、このときの子午方
向ローカル曲率半径は6.06である。 レンズ外周の偏心測定とレンズホルダーの基準位置と
によるレンズ外周軸に対する各偏心量を算出する。 反射倍率は第1面垂直入射時は−1倍、斜入射測定時
は−1倍、第2面垂直入射測定時は−0.5倍である。The measurement conditions when the eccentricity measuring apparatus of this embodiment is used are as follows. The inclination of the lens holder unit 32 is adjusted by the parallel flat plate. The shift adjustment of the lens holder unit 32 by the ball lens is performed. The first-surface aspherical surface measurement is based on a combination of the normal incidence measurement and the oblique incidence measurement. The grazing incidence measurement is a measurement of the meridional local center of curvature.
The incident angle is 20.36 °. The local radius of curvature in the meridian direction at this time is 6.06. Each eccentricity amount with respect to the lens outer peripheral axis is calculated based on the eccentricity measurement of the lens outer periphery and the reference position of the lens holder. The reflection magnification is -1 at normal incidence on the first surface, -1 at oblique incidence measurement, and -0.5 at normal incidence on the second surface.
【0073】次に、パソコン63上で専用プログラムを
起動し、前記レンズデータと測定条件を入力して、測定
を開始する。最初は、レンズホルダーユニット32のチ
ルト調整が必要である。所定の平行平面板をレンズホル
ダーユニット32に取付けると、制御・演算ユニット3
3からの指令により、自動的にレンズ外周偏心測定ユニ
ット30が退避し、レンズ面偏心測定ユニット29がレ
ンズホルダーユニット32の上部に移動し、前記平行平
面板に対して入射光束が垂直に入射するように回転ミラ
ー39が回転する。更に、続けて、レンズ面偏心測定ユ
ニット29内の点光源36と観察光学系40とが、平行
平面板からの反射像が測定できる位置に自動的に移動す
る。又、反射像を見つけやすくするために、ズームレン
ズ43が自動的に最低倍率になる。すると、平行平面板
からの反射像が確認できる。そして、手動コントローラ
ー67を操作することにより、レンズホルダーユニット
32を回転させ、反射像が回転する軌跡がパソコン63
のモニター62上で所望の大きさになるようにズームレ
ンズ43をズーミンクする。更に、手動コントローラー
67を操作することにより、前記平行平面板の反射像の
光量を調節し、反射像の詳細なピント合わせを行う。Next, the dedicated program is started on the personal computer 63, the lens data and the measurement conditions are input, and the measurement is started. First, the tilt adjustment of the lens holder unit 32 is necessary. When a predetermined parallel plane plate is attached to the lens holder unit 32, the control / operation unit 3
In response to a command from 3, the lens outer peripheral eccentricity measuring unit 30 is automatically retracted, the lens surface eccentricity measuring unit 29 moves to the upper part of the lens holder unit 32, and the incident light beam is perpendicularly incident on the parallel plane plate. The rotating mirror 39 rotates as described above. Subsequently, the point light source 36 and the observation optical system 40 in the lens surface eccentricity measurement unit 29 automatically move to a position where a reflection image from the parallel plane plate can be measured. Further, the zoom lens 43 automatically becomes the minimum magnification in order to easily find the reflection image. Then, a reflection image from the parallel plane plate can be confirmed. By operating the manual controller 67, the lens holder unit 32 is rotated, and the locus of the rotation of the reflected image is recorded on the personal computer 63.
The zoom lens 43 is zoomed on the monitor 62 to a desired size. Further, by operating the manual controller 67, the light amount of the reflection image of the parallel plane plate is adjusted, and detailed focusing of the reflection image is performed.
【0074】次に、パソコン63から測定開始の指令を
送り、反射像の円形の軌跡を求める。これは、スピンド
ル回転角の違う3点以上の反射像を制御・演算ユニット
33の画像データインターフェースを介してパソコン6
3に取込み、反射像の重心位置から最小二乗法等により
求める。図13は、測定直後のモニター画面の様子を示
す図である。WC は測定直後の反射像を示している。制
御・演算ユニット33の画像データインターフェースは
スーパーインポーズ機能を備えているので、反射像WC
は現在観測している画像となる。又、同図中、点線は計
算で求めた円形軌跡、O1 はその円形軌跡の中心を示し
ている。これらは、パソコン63の処理により表示され
る。次に、レンズホルダーユニット32のチルト調整機
構61により、反射像WC が中心O1 に重なるようにモ
ニター62を見ながらレンズホルダーユニット32の傾
きを調整する。これにより、レンズホルダーユニット3
2のレンズ保持部材57の軸とスピンドル回転軸59と
がほぼ平行になる。Next, a measurement start command is sent from the personal computer 63 to obtain a circular locus of the reflected image. This is because the reflected images at three or more points having different spindle rotation angles can be controlled by the personal computer 6 via the image data interface of the control / calculation unit 33.
3 and obtained from the position of the center of gravity of the reflection image by the least square method or the like. FIG. 13 is a diagram showing a state of the monitor screen immediately after the measurement. W C indicates a reflection image immediately after the measurement. Since the image data interface of the control / arithmetic unit 33 has a superimpose function, the reflected image W C
Is the image currently being observed. Further, in the figure, the dotted line circular locus determined by calculation, O 1 denotes the center of the circular trajectory. These are displayed by the processing of the personal computer 63. Next, the tilt of the lens holder unit 32 is adjusted by the tilt adjusting mechanism 61 of the lens holder unit 32 while watching the monitor 62 so that the reflected image W C overlaps the center O 1 . Thereby, the lens holder unit 3
The axis of the second lens holding member 57 and the spindle rotation axis 59 are substantially parallel.
【0075】次に進む指令をパソコン63より送信する
と、図14に示すようなボールレンズ71によるレンズ
ホルダーユニット32のシフト調整に入る。ボールレン
ズ71をレンズホルダーユニット32に取付けると、制
御・演算ユニット33からの指令により、ボールレンズ
71の反射像を所定の反射倍率で測定できるように、レ
ンズ面偏心測定ユニット29内の点光源36と観察光学
系40が自動的に移動する。後は、前述のチルト調整と
同様の操作・測定により調整の目標点を求め、レンズホ
ルダーユニット32のXYステージ60によリシフト調
整を行う。When the next command is transmitted from the personal computer 63, the shift of the lens holder unit 32 by the ball lens 71 as shown in FIG. 14 is started. When the ball lens 71 is attached to the lens holder unit 32, the point light source 36 in the lens surface eccentricity measurement unit 29 is so arranged that the reflection image of the ball lens 71 can be measured at a predetermined reflection magnification by a command from the control / calculation unit 33. And the observation optical system 40 automatically moves. Thereafter, a target point of the adjustment is obtained by the same operation and measurement as the above-described tilt adjustment, and the XY stage 60 of the lens holder unit 32 performs the reshift adjustment.
【0076】以上の操作により、レンズホルダーユニッ
ト32に固定されたボールレンズ71の球心位置72を
基準点とすることができる。そして、この後取得される
レンズ外周偏心測定のデータと合わせて計算することに
より、中心厚が長いロッドレンズにおいて、外周の和を
基準として、被検レンズの各偏心量を求めることが可能
になる。With the above operation, the ball center position 72 of the ball lens 71 fixed to the lens holder unit 32 can be set as the reference point. Then, by performing the calculation together with the data of the lens outer peripheral eccentricity measurement acquired thereafter, it is possible to obtain the respective eccentric amounts of the lens to be inspected on the basis of the sum of the outer peripherals in the rod lens having a long center thickness. .
【0077】次に、被検レンズ31をレンズホルダーユ
ニット32に装着する。そして、被検レンズ31の第1
面非球面の垂直入射測定に続き、第2面球面の垂直入射
測定を行う。この際、前述のチルト調整,シフト調整と
同様に、制御・演算ユニット33から適切な指令が出さ
れ、適切な条件下で自動的に測定が行える。この条件
は、例えば、第1面の測定時には反射倍率は−1倍に設
定され、第2面の測定時にはそれが−0.5倍に設定さ
れる等である。Next, the test lens 31 is mounted on the lens holder unit 32. Then, the first lens 31
Following the normal incidence measurement of the surface aspherical surface, the normal incidence measurement of the second spherical surface is performed. At this time, similarly to the above-described tilt adjustment and shift adjustment, an appropriate command is issued from the control / arithmetic unit 33, and measurement can be automatically performed under appropriate conditions. This condition is, for example, that the reflection magnification is set to −1 when measuring the first surface, and that it is set to −0.5 when measuring the second surface.
【0078】ここで、反射像のピント調整による観察倍
率に誤差が生じることについて述べる。図15(a)に
示す投光・結像レンズ38’のように、図8に示された
投光・結像レンズ38と比べて射出瞳位置がハーフプリ
ズム37に近い位置にある場合、反射像の合焦位置は像
面73で示される位置にくる。このため、被検レンズ3
1の曲率半径又は中心厚の誤差等により、観察光学系4
0の自動設定されたピント位置が例えば像面74にずれ
反射像がぼけることが起こり得る。測定は、ピント調整
を行った後像面73を観察して行うので、反射像の軌跡
の径である図中のdとeでは大きさが異なることは明確
である。しかし、設定された観察倍率は像面74におけ
るデータで計算するので、測定データに誤差が生じる。
ところが、本実施例では、投光・結像レンズ38にテレ
セントリック光学系を用いているので、反射像の軌跡及
び光束は図15(b)に示すようになる。即ち、明らか
に像面73と像面74とで反射像の軌跡であるd’の径
とe’の径とが同じになり、ピント調節による誤差は生
じない。以上のように、本実施例の偏心測定装置では、
垂直入射測定により第1面非球面の近軸球心の偏心量δ
Cx1 ,δCy1 が求まる。又、第2面球面の球心の偏心量
も求まる。Here, a description will be given of the occurrence of an error in the observation magnification due to the focus adjustment of the reflected image. When the exit pupil position is closer to the half prism 37 as compared with the light projecting / imaging lens 38 shown in FIG. 8, as in the light projecting / imaging lens 38 'shown in FIG. The focus position of the image is at the position indicated by the image plane 73. Therefore, the test lens 3
1 due to an error in the radius of curvature or the center thickness of the observation optical system 4
The automatically set focus position of 0 may be shifted to the image plane 74, for example, and the reflected image may be blurred. Since the measurement is performed by observing the image plane 73 after performing the focus adjustment, it is clear that the size differs between d and e in the figure, which are the diameters of the locus of the reflected image. However, since the set observation magnification is calculated based on the data on the image plane 74, an error occurs in the measurement data.
However, in this embodiment, since the telecentric optical system is used for the light projecting / imaging lens 38, the trajectory and light flux of the reflected image are as shown in FIG. That is, the diameters of d 'and e', which are the trajectories of the reflected images, are clearly the same on the image plane 73 and the image plane 74, and no error occurs due to focus adjustment. As described above, in the eccentricity measuring device of the present embodiment,
The eccentricity δ of the paraxial spherical center of the first surface aspherical surface by the normal incidence measurement
Cx1, δ Cy1 is obtained. Also, the amount of eccentricity of the spherical center of the second spherical surface can be determined.
【0079】次に、第1面非球面の斜入射測定に入る。
ここでは、斜入射測定での測定条件に従い、被検レンズ
への光束の入射角度が20.36°,反射倍率が−1倍
になるように前記点光源36と観察光学系40が移動す
る。更に、回転ミラー39が回転し、点光源36及び観
察光学系40の位置が自動的に移動し、ズームレンズ4
3が最低倍率になる。この場合、図16に示すように、
縦長の反射像WL が観測される。そして、垂直入射測定
の場合と同様に、手動コントローラー67を操作するこ
とにより、レンズホルダーユニット32を回転させ、反
射像が回転する軌跡がディスプレイ62上で十分大きく
なるように、ズームレンズ43をズーミングする。な
お、この場合の必要となる測定データは、短い像(図中
のM方向)が現れるときの反射像WL の位置及び回転角
であるので、反射像WL の長い方向の像が回転中にモニ
ター62の画面からはみ出して全てが観察されなくても
良い。Next, the oblique incidence measurement of the first surface aspherical surface is started.
Here, the point light source 36 and the observation optical system 40 are moved so that the angle of incidence of the light beam on the test lens is 20.36 ° and the reflection magnification is −1 according to the measurement conditions in the oblique incidence measurement. Further, the rotating mirror 39 rotates, and the positions of the point light source 36 and the observation optical system 40 automatically move, and the zoom lens 4
3 is the lowest magnification. In this case, as shown in FIG.
Vertical reflective image W L is observed. Then, as in the case of the vertical incidence measurement, the user operates the manual controller 67 to rotate the lens holder unit 32 and zoom the zoom lens 43 so that the locus of rotation of the reflected image becomes sufficiently large on the display 62. I do. The measurement data necessary for this case, a short image are the position and rotation angle of the reflected image W L when (M direction in the figure) appears, in the long direction of the image of the reflected image W L is rotated It is not necessary that all of the image be protruded from the screen of the monitor 62 and be observed.
【0080】更に、反射像の光量を調節し、ピントを合
わせる。その後、パソコン63から測定開始の指令を送
信し、回転角の違う3点以上の反射像画像をパソコン6
3に取込む。そして、回転角と反射像WL のM方向の位
置とを正弦関数でフィティングして、偏心量△Lx1 と△
Lx1 ’とを求める。なお、図16中に示された点線は回
転による反射像WL の重心位置の軌跡を描いたものであ
る。Further, the light amount of the reflected image is adjusted to focus. After that, a command to start measurement is transmitted from the personal computer 63, and reflected images of three or more points having different rotation angles are transmitted to the personal computer 6.
Take in 3. Then, the rotational angle and position of the M direction of the reflected image W L by fitting a sinusoidal function, and eccentricity △ Lx1 △
Lx1 '. A dotted line shown in FIG. 16 is that the locus of the center of gravity position of the reflected image W L by the rotation.
【0081】この後、前述したような第1面での垂直入
射測定で得られるδCx1 ,δCy1 と斜入射測定で得られ
る△Lx1 と△Lx1 ’のデータを(10)式を用いて、非球面
軸の偏心(εASP-x1,εASP-y1,δASP-x1,δASP-y1)
とを専用プログラムにより計算し求める。 ここで、Rは8、φは3.68°、θは20.6°、V
LT は6.11である。[0081] Thereafter, using the data (10) of [delta] Cx1 obtained at normal incidence measurements at the first surface as described above, [delta] Cy1 and obtained by oblique incidence measurement △ Lx1 and △ Lx1 ', Eccentricity of aspheric axis (ε ASP-x1 , ε ASP-y1 , δ ASP-x1 , δ ASP-y1 )
And are calculated by a dedicated program. Here, R is 8, φ is 3.68 °, θ is 20.6 °, V
L T is 6.11.
【0082】以上の測定が終了すると、レンズ面偏心測
定ユニット29は図7の左方向に待避した後、レンズ外
周偏心測定ユニット30が左方向に移動し、被検レンズ
31の外周偏心量測定に入る。ここで、制御・演算ユニ
ット33内のセレクターを切り替え、被検レンズ31の
外周にピントが合うように手動でフォーカシングを行
う。又、図17に示すように、被検レンズ31の外周が
直線Nに対して対称となるようにマイクロメータ付きス
テージ54でレンズ外周偏心測定ユニット30の位置調
整を行う。When the above measurement is completed, the lens surface eccentricity measuring unit 29 retreats to the left in FIG. 7 and then the lens outer eccentricity measuring unit 30 moves to the left to measure the outer eccentricity of the lens 31 to be measured. enter. Here, the selector in the control / arithmetic unit 33 is switched, and focusing is manually performed so that the outer periphery of the lens 31 to be inspected is in focus. Also, as shown in FIG. 17, the position of the lens outer peripheral eccentricity measuring unit 30 is adjusted by the stage 54 with a micrometer so that the outer periphery of the lens 31 to be inspected is symmetrical with respect to the straight line N.
【0083】図17は、そのときのモニター画面を示し
ている。被検レンズ31を回転させたとき、レンズ外周
の偏心がある場合には、被検レンズ31の外周は外周部
Sと外周部Tとの間を図中の矢印の方向に振れるのでそ
の振れ幅と振れ方向を測定する。振れ幅は、直線Nとレ
ンズエッジとの交点を画像処理により自動的に検出し、
3点以上の回転角における角度とレンズエッジの位置と
を測定し、それを正弦関数に最適化して求める。FIG. 17 shows a monitor screen at that time. When the test lens 31 is rotated, if there is eccentricity of the lens outer circumference, the outer circumference of the test lens 31 oscillates between the outer peripheral portion S and the outer peripheral portion T in the direction of the arrow in FIG. And measure the runout direction. The shake width is automatically detected by image processing at the intersection of the straight line N and the lens edge,
The angles at three or more rotation angles and the position of the lens edge are measured, and the positions are determined by optimizing them to a sine function.
【0084】以上で、測定は終了する。実際に測定され
た量は、みなスピンドル回転軸を基準とした量であるの
で、所望の基準軸に対する偏心量は、専用プログラムに
より求めることができる。例えば、第1面の近軸球心と
第2面の球心とを結んだ軸を基準として、非球面軸の偏
心量を求める等である。With the above, the measurement is completed. Since the amounts actually measured are all based on the spindle rotation axis, the amount of eccentricity with respect to the desired reference axis can be obtained by a dedicated program. For example, the amount of eccentricity of the aspherical axis is determined with reference to an axis connecting the paraxial spherical center of the first surface and the spherical center of the second surface.
【0085】以上のように、本実施例の偏心測定装置で
は、垂直入射測定による近軸曲率中心の偏心と、被検レ
ンズの非球面軸以外の1点における斜入射測定による子
午方向ローカル曲率中心の偏心との組合わせにより、非
球面軸の偏心(δASP-x1,δ ASP-y1,εASP-x1,ε
ASP-y1)を求めたが、この他にも以下に示す(A)〜
(D)を組合わせた測定を行っても同様の結果が得られ
る。As described above, the eccentricity measuring apparatus of this embodiment is
Is the eccentricity of the paraxial center of curvature measured by normal incidence and the
By oblique incidence measurement at one point other than the aspherical axis of the lens
In combination with the eccentricity of the local center of curvature in the noon direction,
Eccentricity of the spherical axis (δASP-x1, Δ ASP-y1, ΕASP-x1, Ε
ASP-y1) Was obtained, and in addition, (A) to
Similar results can be obtained by performing measurement in combination with (D).
You.
【0086】(A)垂直入射測定によるδCx1 ,δCy1
と、斜入射測定による被検レンズ軸外のある1点におけ
る球欠方向ローカル曲率の偏心△LSy1を測定し、この結
果から非球面の偏心(δASP-x1,δASP-y1,εASP-x1,
εASP-y1)を求める。この場合、前記(11)式を用いる。
又、このときの斜入射測定における測定条件は、例え
ば、θ=20.36°とすると、φ=0.27°、VL
S =7.16、球欠方向ローカル曲率半径は7.19に
なる。[0086] (A) [delta] due to the vertical incidence measurements Cx1, [delta] Cy1
And the eccentricity LS LSy1 of the local curvature in the spherical missing direction at a certain point off the axis of the lens to be measured by oblique incidence measurement, and from the result, the eccentricity of the aspherical surface (δ ASP-x1 , δ ASP-y1 , ε ASP- x1 ,
ε ASP-y1 ). In this case, the equation (11) is used.
The measurement conditions in the oblique incidence measurement at this time are, for example, when θ = 20.36 °, φ = 0.27 °, VL
S = 7.16, and the local radius of curvature in the ball missing direction is 7.19.
【0087】(B)第1面非球面での垂直入射測定を行
なわずに、斜入射測定により被検レンズ軸外のある1点
において子午方向ローカル曲率と球欠方向ローカル曲率
とを測定し、△LxT ,△LxS を求める。この場合、非球
面の偏心(δASP-x1,δASP- y1,εASP-x1,εASP-y1)
を求めるには、前記(12)式を用いる。又、このときの斜
入射測定における測定条件は、例えば、θ=20.36
°とすると、φ=0.27°、VLT =6.12、VL
S =7.16、子午方向ローカル曲率半径は6.06、
球欠方向ローカル曲率半径は7.19になる。(B) The meridional local curvature and the spherical missing direction local curvature are measured at one point off the axis of the lens to be measured by oblique incidence measurement without performing normal incidence measurement on the first aspheric surface. △ LxT , △ LxS is calculated . In this case, the eccentricity of the aspherical surface (δ ASP-x1, δ ASP- y1, ε ASP-x1, ε ASP-y1)
Is obtained by using the above equation (12). The measurement conditions in the oblique incidence measurement at this time are, for example, θ = 20.36
°, φ = 0.27 °, VL T = 6.12, VL
S = 7.16, local radius of curvature in the meridian direction is 6.06,
The local radius of curvature in the ball missing direction is 7.19.
【0088】(C)第1面非球面での垂直入射測定を行
なわずに、斜入射測定により被検レンズ軸外の子午方向
ローカル曲率(又は、球欠方向ローカル曲率)の異なる
2点の△LxT1,△LxT2を求める。この場合、非球面の偏
心(δASP-x1,δASP-y1,ε ASP-x1,εASP-y1)を求め
るには前記(13)式を用いる。又、このときの斜入射測定
における測定条件は、例えば、θ1 =20.36°、θ
2 =7.32°とすると、φ1 =0.27°、φ2 =
3.68°、VLT1=6.12、VLT2=7.57、ロ
ーカル曲率半径は夫々6.06と7.57になる。(C) Measurement of vertical incidence on the first aspherical surface
In other words, the meridional direction off the axis of the lens under test is measured by oblique incidence measurement.
Different local curvature (or local curvature in missing direction)
Two points △LxT1, △LxT2Ask for. In this case, the aspherical surface
Heart (δASP-x1, ΔASP-y1, Ε ASP-x1, ΕASP-y1)
Equation (13) is used for this. Also, oblique incidence measurement at this time
Is, for example, θ1= 20.36 °, θ
Two= 7.32 °, φ1= 0.27 °, φTwo=
3.68 °, VLT1= 6.12, VLT2= 7.57, b
The local radii of curvature are 6.06 and 7.57, respectively.
【0089】(D)垂直入射測定において、近軸曲率中
心の偏心を測定するのではなく、入射光束が覆う第1面
非球面部分における近似曲率中心の偏心を求める。この
場合には、前記(14)式を用いる。又、近似曲率半径R
apは8.43である。なお、この近似曲率半径Rapを自
動的に求める専用プログラムソフトは備えているものと
する。(D) In the vertical incidence measurement, instead of measuring the eccentricity of the paraxial center of curvature, the eccentricity of the approximate center of curvature in the first surface aspherical portion covered by the incident light beam is obtained. In this case, the above equation (14) is used. Also, the approximate radius of curvature R
ap is 8.43. It is assumed that dedicated program software for automatically calculating the approximate radius of curvature R ap is provided.
【0090】第2実施例 図18は、本実施例にかかる偏心測定装置の全体構成を
示す図である。第1実施例の装置と同一部材について
は、同符号を付してある。又、第1実施例の装置と異な
るところは、以下の点である。 Second Embodiment FIG. 18 is a view showing the entire configuration of an eccentricity measuring apparatus according to this embodiment. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The differences from the apparatus of the first embodiment are as follows.
【0091】レンズ外周偏心測定ユニット30を省略
し、被検レンズ31の外周偏心の測定にはレンズ面偏心
測定ユニット29内の観察光学系40を用いている点。
但し、被検レンズ31の外周偏心測定時にはリング照明
ユニット75を手動で適切な位置に設定し被検レンズ3
1の外周部分が十分に明るくなるようにしている。 レンズ面偏心測定ユニット29の投光・結像レンズ3
8をテレセントリックでなく射出瞳位置が有限のものを
用いている点。前述したようなピント調節により生じる
誤差に対しては、以下の(18)式に基づき、制御・演算ユ
ニット33に取込まれたデータを専用プログラムにて補
正することにより対処する。 e=P/(P−U)×d ・・・・(18) 但し、Pは観察光学系40の焦点位置と投光・結像レン
ズ38の射出瞳位置との距離、Uは観察光学系40の焦
点位置と反射像の合焦位置との距離、dは観察光学系4
0の焦点位置における反射像の軌跡の径の大きさ、eは
反射像の合焦位置における反射像の軌跡の径の大きさを
示す。The lens outer eccentricity measuring unit 30 is omitted, and the observation optics 40 in the lens surface eccentricity measuring unit 29 is used for measuring the outer eccentricity of the lens 31 to be measured.
However, when measuring the eccentricity of the outer circumference of the test lens 31, the ring illumination unit 75 is manually set at an appropriate position, and
The outer peripheral portion of 1 is made sufficiently bright. Projection / imaging lens 3 of lens surface eccentricity measurement unit 29
8 is not telecentric but has a finite exit pupil position. The error caused by the focus adjustment as described above is dealt with by correcting the data taken into the control / arithmetic unit 33 by a dedicated program based on the following equation (18). e = P / (PU) × d (18) where P is the distance between the focus position of the observation optical system 40 and the exit pupil position of the light projecting / imaging lens 38, and U is the observation optical system. The distance between the focal position 40 and the focused position of the reflected image, d is the observation optical system 4
E represents the size of the diameter of the locus of the reflected image at the focal position of 0, and e represents the size of the diameter of the locus of the reflected image at the in-focus position of the reflected image.
【0092】第3実施例 図19は、本実施例にかかる偏心測定装置の全体構成を
示す図である。第1実施例の装置との相違点は、レンズ
外周偏心測定ユニットを顕微鏡によるレンズ外周部画像
の観察によるものでなく、レーザーを利用した距離計
(レーザー外径測定機76,77)を用いている点であ
る。従って、被検レンズ31の外周偏心の測定データは
レンズ外周偏心測定ユニット制御部65を経由してパソ
コン63に取込まれる。又、図20は、本実施例の偏心
測定装置に備えられるレンズホルダーユニット32とレ
ーザー外径測定機76,77の概略構成を示す図であ
る。 Third Embodiment FIG. 19 is a view showing the overall configuration of an eccentricity measuring apparatus according to the third embodiment . The difference from the apparatus of the first embodiment is that the lens outer peripheral eccentricity measuring unit is not based on observation of an image of the lens outer peripheral portion with a microscope, but using a distance meter (laser outer diameter measuring devices 76 and 77) using a laser. It is a point. Therefore, the measurement data of the outer peripheral eccentricity of the test lens 31 is taken into the personal computer 63 via the lens outer peripheral eccentricity measurement unit control unit 65. FIG. 20 is a diagram showing a schematic configuration of the lens holder unit 32 and the laser outer diameter measuring machines 76 and 77 provided in the eccentricity measuring apparatus of the present embodiment.
【0093】図20において、ロツドレンズ78は、レ
ンズホルダー79のレンズ保持部80によってレンズ外
周部81が挟まれるかたちで保持固定されている。レン
ズホルダー79のスピンドル軸82に対するチルト及び
シフトの調整は、チルト調整機構83、シフト調整機構
84によって行われる。チルト調整及びシフト調整後、
レーザー外径測定機76,77でレンズ外周部81の2
箇所においてレンズ外周振れを測定する。測定結果は、
制御・演算ユニット内のパソコン63に送られ、スピン
ドル軸に対するレンズ外周軸のチルト・シフトを算出
し、この結果からレンズ外周軸を基準としたレンズの偏
心量が求められる。In FIG. 20, a rod lens 78 is held and fixed by a lens holding portion 80 of a lens holder 79 so that a lens outer peripheral portion 81 is sandwiched therebetween. Adjustment of tilt and shift of the lens holder 79 with respect to the spindle shaft 82 is performed by a tilt adjustment mechanism 83 and a shift adjustment mechanism 84. After tilt adjustment and shift adjustment,
The laser outer diameter measuring devices 76 and 77 use the outer peripheral portion 81 of the lens.
Measure the lens outer peripheral runout at the location. The measurement result is
Sent to the personal computer 63 in the control / arithmetic unit, the tilt shift of the lens outer peripheral axis with respect to the spindle axis is calculated, and the eccentricity of the lens with respect to the lens outer peripheral axis is obtained from the result.
【0094】このようにすれば、レンズホルダー79自
体のチルトやレンズ78をチャックしたときのチルトが
存在しても、その補正が可能なため、レンズ外周軸を基
準としたレンズの偏心量を求めることが可能となる。な
お、本実施例の偏心測定装置では、レーザー外径測定機
77を省略し、レーザー外径測定機76をスピンドル軸
に沿う方向へ移動させる機構を設けて、レンズ外周部8
1の2箇所においてレンズ外周の振れを測定するように
しても良い。In this way, even if there is a tilt of the lens holder 79 itself or a tilt when the lens 78 is chucked, it is possible to correct the tilt. Therefore, the amount of eccentricity of the lens with reference to the lens outer peripheral axis is obtained. It becomes possible. In the eccentricity measuring apparatus of this embodiment, the laser outer diameter measuring device 77 is omitted, and a mechanism for moving the laser outer diameter measuring device 76 in the direction along the spindle axis is provided.
The shake of the outer periphery of the lens may be measured at two points (1).
【0095】第4実施例 本実施例の偏心測定装置は、ほぼ第3実施例のものと同
じ構成であるが、レンズホルダーユニット32に装備し
た外周偏心測定ユニットとしてのレーザー外径測定機が
1つのみで、かつ、スピンドル軸方向に移動する機構等
を設けない点が異なる。図21に本実施例の偏心測定装
置に備えられるレンズホルダーユニット32とレーザー
外径測定機76の概略構成を示す。 Fourth Embodiment The eccentricity measuring apparatus of this embodiment has almost the same configuration as that of the third embodiment, except that one laser outer diameter measuring device as an outer eccentricity measuring unit mounted on the lens holder unit 32 is provided. The difference is that only one mechanism is provided and no mechanism or the like for moving in the spindle axis direction is provided. FIG. 21 shows a schematic configuration of the lens holder unit 32 and the laser outer diameter measuring device 76 provided in the eccentricity measuring apparatus of the present embodiment.
【0096】図21において、ロッドレンズ85は、レ
ンズホルダー86のレンズ保持部材87によってレンズ
外周部88が挟み込まれるかたちで保持固定されてい
る。又、レンズホルダー86のスピンドル軸89に対す
るチルト及びシフトの調整は、チルト調整機構90及び
シフト調整機構91によって行われる。レンズの外周振
れは、レーザー外径測定器76で測定される。ここでの
測定結果は、制御・演算ユニット内のパソコン63へ送
られることになる。In FIG. 21, a rod lens 85 is held and fixed by a lens holding member 87 of a lens holder 86 so that a lens outer peripheral portion 88 is sandwiched therebetween. Adjustment of tilt and shift of the lens holder 86 with respect to the spindle shaft 89 is performed by a tilt adjustment mechanism 90 and a shift adjustment mechanism 91. The outer peripheral shake of the lens is measured by a laser outer diameter measuring device 76. The measurement result here is sent to the personal computer 63 in the control / arithmetic unit.
【0097】以下、本実施例の偏心測定装置を用いた被
検レンズの測定方法を説明する。まず、第1実施例で説
明した方法でチルト調整を行なう。次に、同様に第1実
施例で説明した方法でシフト調整を行なう。このような
シフト調整を行なえば、ロッドレンズ85を装着したと
き、ロッドレンズ85の下端(チャックされている部
分)のスピンドル軸89に対するレンズ外周中心軸のシ
フトはほとんどゼロとなる。Hereinafter, a method for measuring a lens to be inspected using the eccentricity measuring apparatus of this embodiment will be described. First, the tilt adjustment is performed by the method described in the first embodiment. Next, shift adjustment is performed in the same manner as described in the first embodiment. By performing such shift adjustment, when the rod lens 85 is mounted, the shift of the center axis of the lens outer periphery with respect to the spindle shaft 89 at the lower end (the chucked portion) of the rod lens 85 becomes almost zero.
【0098】チルト調整及びシフト調整後、ロッドレン
ズ85をレンズホルダー86に装着し、レーザー外径測
定機76でレンズ外周部88の振れを測定する。測定結
果は、制御・測定ユニット内のパソコン63へ送信さ
れ、前記(16)式に基づきスピンドル軸89に対するレン
ズ外周軸のチルト・シフトが算出される。この結果から
レンズ外周軸を基準としたレンズの偏心量を求めること
ができる。After the tilt adjustment and the shift adjustment, the rod lens 85 is mounted on the lens holder 86, and the deflection of the lens outer peripheral portion 88 is measured by the laser outer diameter measuring device 76. The measurement result is transmitted to the personal computer 63 in the control / measurement unit, and the tilt shift of the lens outer peripheral axis with respect to the spindle shaft 89 is calculated based on the equation (16). From this result, the amount of eccentricity of the lens with respect to the lens outer peripheral axis can be obtained.
【0099】このような方法により、本実施例の偏心測
定装置では、レンズホルダー86自体のチルトやレンズ
85をチャックしたときのチャックチルトが存在して
も、その補正が可能なため、レンズ外周軸を基準とした
レンズの偏心量を求めることができる。With such a method, the eccentricity measuring apparatus of this embodiment can correct the tilt of the lens holder 86 itself and the chuck tilt when the lens 85 is chucked, so that it can be corrected. Can be used to determine the amount of eccentricity of the lens.
【0100】以上説明したように、本発明の偏心測定装
置は特許請求の範囲に記載の特徴と合わせ、以下の
(1)〜(5)に示すような特徴も備えている。As described above, the eccentricity measuring apparatus of the present invention has the following features (1) to (5) in addition to the features described in the claims.
【0101】(1)2つ以上のローカル曲率中心の偏心
から非球面の偏心を求めるようにしたことを特徴とする
請求項1又は3に記載の偏心測定装置。(1) The eccentricity measuring apparatus according to claim 1 or 3, wherein the eccentricity of the aspherical surface is obtained from the eccentricity of two or more local curvature centers.
【0102】(2)非球面上の第1の周辺部における子
午面内のローカル曲率中心の偏心と非球面上の第1の周
辺部における球欠面内のローカル曲率中心の偏心とから
非球面の偏心を求めるようにしたことを特徹とする請求
項1,3又は上記(1)の何れかに記載の偏心測定装
置。(2) The aspheric surface is obtained from the eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane at the first peripheral portion on the aspherical surface and the eccentricity of the local center of curvature within the spherical surface at the first peripheral portion on the aspherical surface. The eccentricity measuring device according to claim 1, wherein the eccentricity is determined.
【0103】(3)非球面上の第1の周辺部における子
午面内のローカル曲率中心の偏心と非球面上の第2の周
辺部における子午面内のローカル曲率中心の偏心とから
非球面の偏心を求めるようにしたことを特徴とする請求
項1,3又は上記(1)の何れかに記載の偏心測定装
置。(3) The eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane at the first peripheral part on the aspherical surface and the eccentricity of the local center of curvature in the meridional plane at the second peripheral part on the aspherical surface are determined. The eccentricity measuring device according to claim 1, wherein the eccentricity is obtained.
【0104】(4)非球面の少なくとも2つ以上の部分
において、入射光束径の範囲内における非球面形状に最
も近い球面の曲率中心の偏心を測定することによって、
非球面軸の偏心を求めるようにしたことを特撒とする請
求項1又は上記(1)に記載の偏心測定装置。(4) In at least two or more portions of the aspherical surface, by measuring the eccentricity of the center of curvature of the spherical surface closest to the aspherical shape within the range of the incident light beam diameter,
The eccentricity measuring apparatus according to claim 1 or (1), wherein the eccentricity of the aspherical axis is determined.
【0105】(5)被検レンズに光束を入射させる手段
と、該被検レンズを回転させる手段と、該被検レンズか
らの反射像を検出する手段と、該被検レンズを回転させ
ることによって得られる反射像の軌跡から該被検レンズ
の偏心を求める手段と、該被検レンズ外周の振れを測定
する手段と、該被検レンズの外周部を保持する保持部材
とを備え、基準治具を用いた前記被検レンズ保持部材の
芯出し調整及び1箇所以上における該被検レンズ外周部
の振れの測定から該被検レンズ外周部のチルトを求める
ようにしたことを特徴とする偏心測定装置。(5) means for causing a light beam to enter the lens to be inspected, means for rotating the lens to be inspected, means for detecting a reflected image from the lens to be inspected, and rotation of the lens to be inspected A reference jig comprising: means for determining the eccentricity of the lens to be measured from the locus of the obtained reflected image; means for measuring the shake of the lens to be measured; and a holding member for holding the outer periphery of the lens to be measured. An eccentricity measuring apparatus characterized in that the tilt of the outer periphery of the test lens is obtained from the centering adjustment of the lens holding member to be tested using the method and the measurement of the deflection of the outer periphery of the test lens at one or more locations. .
【0106】[0106]
【発明の効果】上述のように、本発明の偏心測定装置に
よれば、完全に非接触でかつ非球面加工と同時に非球面
偏心測定用のマーキングなしで非球面軸の偏心を高精度
に測定することができる。又、測定に際し、非点収差に
よって反射像が長くなっている方向の反射像重心座標を
用いないので、ローカル曲率中心の偏心が高精度に求め
られ、その結果、非球面の偏心も高精度に求めることが
可能である。As described above, according to the eccentricity measuring device of the present invention, the eccentricity of the aspherical axis can be measured with high accuracy without any marking for aspherical eccentricity measurement at the same time as completely non-contact and aspherical processing. can do. In addition, the center of the local curvature of curvature is determined with high accuracy because the coordinates of the center of gravity of the reflected image in the direction in which the reflected image is elongated due to astigmatism are not used for measurement, and as a result, the eccentricity of the aspheric surface is also accurately determined. It is possible to ask.
【0107】更に、本発明の偏心測定装置によれば、近
軸曲率半径が大きくかつ非球面量の変化量が大きい非球
面であっても、反射像に大きな球面収差が発生すること
なく、高精度に非球面軸の偏心を測定することができ
る。特に、ロッドレンズを測定する際に、レンズホルダ
ー自体のチルトやレンズをチャックしたときのチャック
チルトが存在しても、その影響を殆ど受けないため、レ
ンズ外周軸を基準としたレンズの偏心量を容易に求める
ことできる。Further, according to the eccentricity measuring apparatus of the present invention, even if the aspherical surface has a large paraxial radius of curvature and a large amount of change in the amount of aspherical surface, a large spherical aberration does not occur in the reflected image, and a high spherical aberration can be obtained. The eccentricity of the aspherical axis can be accurately measured. In particular, when measuring a rod lens, even if there is a tilt of the lens holder itself or a chuck tilt when chucking the lens, it is hardly affected by the tilt. You can easily find it.
【図1】非球面軸の偏心の測定方法を説明するための図
である。FIG. 1 is a diagram for explaining a method of measuring the eccentricity of an aspherical axis.
【図2】(a),(b)は本発明の偏心測定装置の基本
構成を示す図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a basic configuration of an eccentricity measuring device of the present invention.
【図3】被検レンズの反射像の方向とその光強度分布と
の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the direction of a reflected image of a test lens and its light intensity distribution.
【図4】本発明の偏心測定装置による非球面軸の偏心の
算出方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating the eccentricity of the aspherical axis by the eccentricity measuring device of the present invention.
【図5】(a)は基準位置にある被検レンズの測定結果
を示すグラフである。(b)は(a)の状態から被検レ
ンズを任意量だけ回転させたときの結果を示すグラフで
ある。FIG. 5A is a graph showing a measurement result of a test lens at a reference position. (B) is a graph showing the result when the test lens is rotated by an arbitrary amount from the state of (a).
【図6】(a),(b)は一般に用いられるレンズホル
ダーの構成を示す図である。FIGS. 6A and 6B are diagrams showing a configuration of a generally used lens holder.
【図7】第1実施例にかかる偏心測定装置の全体構成を
示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an overall configuration of an eccentricity measuring device according to the first example.
【図8】第1実施例の偏心測定装置を構成するレンズ面
偏心測定ユニット29の詳細構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a detailed configuration of a lens surface eccentricity measuring unit 29 included in the eccentricity measuring device of the first embodiment.
【図9】第1実施例の偏心測定装置に備えられているレ
ンズホルダーユニット32の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a lens holder unit 32 provided in the eccentricity measuring device of the first embodiment.
【図10】(a)は被検レンズの一例として用いられる
ロッドレンズの構成を説明するための図である。(b)
は(a)に示されたロッドレンズの第1面非球面の形状
を示すグラフである。FIG. 10A is a diagram for explaining a configuration of a rod lens used as an example of a test lens. (B)
3 is a graph showing the shape of the first surface aspherical surface of the rod lens shown in FIG.
【図11】(a),(b)は第1実施例の偏心測定装置
の効果を説明するための図である。FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining the effect of the eccentricity measuring device of the first embodiment.
【図12】第1実施例の偏心測定装置を用いて微小で曲
率の強いレンズの測定を行う場合に生じる障害を回避す
る方法を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a method for avoiding an obstacle that occurs when a small and strong lens is measured using the eccentricity measuring device of the first embodiment.
【図13】第1実施例の偏心測定装置を用いて測定を行
った直後に表示されるモニター画像の様子を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram illustrating a state of a monitor image displayed immediately after measurement is performed using the eccentricity measurement device of the first embodiment.
【図14】レンズホルダーユニット32のシフト調整方
法を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a shift adjustment method of the lens holder unit 32.
【図15】(a),(b)は反射像のピント調整による
観察倍率の誤差について説明するための図である。FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining an error in observation magnification due to focus adjustment of a reflected image.
【図16】被検レンズを回転させた後の被検レンズの反
射像WL の重心位置の軌跡を示す図である。16 is a diagram showing the trajectory of the center of gravity position of the reflected image W L of the lens after rotating the sample lens.
【図17】レンズ外周偏心測定ユニット30の位置調整
時に表示されるモニター62の画面の様子を示す図であ
る。FIG. 17 is a diagram showing a state of a screen of a monitor 62 displayed when the position of the lens outer peripheral eccentricity measurement unit 30 is adjusted.
【図18】第2実施例にかかる偏心測定装置の全体構成
を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an overall configuration of an eccentricity measuring device according to a second embodiment.
【図19】第3実施例にかかる偏心測定装置の全体構成
を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an overall configuration of an eccentricity measuring apparatus according to a third embodiment.
【図20】第3実施例の偏心測定装置に備えられたレン
ズホルダーユニット32及びレーザー外径測定機76,
77の概略構成を示す図である。FIG. 20 shows a lens holder unit 32 and a laser outer diameter measuring device 76 provided in the eccentricity measuring device of the third embodiment.
It is a figure which shows the schematic structure of 77.
【図21】第4実施例の偏心測定装置に備えられたレン
ズホルダーユニット32及びレーザー外径測定機76の
概略構成を示す図である。FIG. 21 is a view showing a schematic configuration of a lens holder unit 32 and a laser outer diameter measuring device provided in an eccentricity measuring apparatus of a fourth embodiment.
1 非球面レンズ 2,8,14,16 非球面軸 3 投光手段 4,31 被検レンズ 5,26,59 回転軸 6 検出手段 7 演算手段 9 反射像 10,11光強度分布 12,17 反射像軌跡 13 無偏心状態の非球面 15 偏心状態の非球面 18,20 斜入射反射像 19,21 垂直入射反射像 22,79,86 レンズホルダー 23 レンズ 24,81,88 レンズ外周部 25,57,80,87 保持部材 27,61,83,90 チルト調整機構 28,84,91 シフト調整機構 29 レンズ面偏心測定ユニット 30 レンズ外周偏心測定ユニット 32 レンズホルダーユニット 33 測定・演算ユニット 34 光源 35,41 顕微鏡対物レンズ 36 点光源 37 ハーフプリズム 38 投光・結像レンズ 39 回転ミラー 40 観察光学系 42 三角プリズム 43 ズームレンズ 44,56 CCDカメラ 45,46,48 ステッピングモーター 47,49 ガイドレール 50,60 XYステージ 51,55 ガイドステージ 52 基盤 54 ステージ 58 回転手段 62 モニター 63 パソコン 64 レンズ面偏心測定ユニット制御部 65 レンズ外周偏心測定ユニット制御部 66 スピンドル回転制御部 67 手動コントローラー 68 レンズ 69 第1面 70 第2面 71 ボールレンズ 72 ボールレンズ球心位置 73,74 像面 75 リング照明ユニット 76,77 レーザ外径測定機 78,85 ロッドレンズ 82,89 スピンドル軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aspherical lens 2, 8, 14, 16 Aspherical axis 3 Light emitting means 4, 31 Test lens 5, 26, 59 Rotation axis 6 Detecting means 7 Calculation means 9 Reflected image 10, 11 Light intensity distribution 12, 17 Reflection Image trajectory 13 Non-eccentric aspheric surface 15 Eccentric aspheric surface 18, 20 Oblique incident reflection image 19, 21 Vertical incident reflection image 22, 79, 86 Lens holder 23 Lens 24, 81, 88 Lens outer peripheral portion 25, 57, 80, 87 Holding member 27, 61, 83, 90 Tilt adjusting mechanism 28, 84, 91 Shift adjusting mechanism 29 Lens surface eccentricity measuring unit 30 Lens outer eccentricity measuring unit 32 Lens holder unit 33 Measurement / arithmetic unit 34 Light source 35, 41 Microscope Objective lens 36 Point light source 37 Half prism 38 Projection / imaging lens 39 Rotating mirror 40 Observation optical system 4 2 Triangular prism 43 Zoom lens 44, 56 CCD camera 45, 46, 48 Stepping motor 47, 49 Guide rail 50, 60 XY stage 51, 55 Guide stage 52 Base 54 Stage 58 Rotating means 62 Monitor 63 Personal computer 64 Lens surface eccentricity measurement unit Control unit 65 Lens peripheral eccentricity measurement unit control unit 66 Spindle rotation control unit 67 Manual controller 68 Lens 69 First surface 70 Second surface 71 Ball lens 72 Ball lens center position 73, 74 Image plane 75 Ring illumination unit 76, 77 Laser Outer diameter measuring machine 78,85 Rod lens 82,89 Spindle shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 浩太 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 西岡 公彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Kota Ogawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Kimihiko Nishioka 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd.
Claims (3)
つの非球面軸以外の部分を含む2箇所以上に光束を入射
させ、該被検レンズを回転させることによって得られる
反射像の軌跡から前記非球面の偏心を求めるようにした
ことを特徴とする偏心測定装置。At least one of lenses to be inspected including an aspheric surface
The eccentricity of the aspherical surface is obtained from a trajectory of a reflected image obtained by rotating a lens to be inspected by irradiating a light beam to two or more portions including a portion other than two aspherical axes. measuring device.
該被検レンズを回転させる手段と、該被検レンズからの
反射像を検出する手段と、該被検レンズを回転させるこ
とによって得られる反射像の軌跡から該被検レンズの偏
心を求める手段と、該被検レンズ外周の振れを測定する
手段と、該被検レンズの外周部を保持する保持部材とを
備え、2箇所以上の該被検レンズ外周部の振れから該被
検レンズ外周部のチルトを求めるようにしたことを特徴
とする偏心測定装置。2. A means for causing a light beam to enter a test lens;
Means for rotating the test lens, means for detecting a reflection image from the test lens, means for determining the eccentricity of the test lens from the locus of the reflection image obtained by rotating the test lens, Means for measuring the shake of the outer periphery of the test lens, and a holding member for holding the outer periphery of the test lens, and An eccentricity measuring device characterized in that a tilt is obtained.
被検レンズを回転させることによって得られる反射像の
軌跡からロ一カル曲率中心の偏心を求めるとき、少なく
とも3つ以上の異なる被検レンズの向きにおける反射像
座標の反射像が短くなっている方向成分座標から反射像
軌跡を求めることによって、ローカル曲率中心の偏心を
求めるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の偏
心測定装置。3. A light beam is incident on a portion other than the aspherical axis,
When the eccentricity of the local center of curvature is obtained from the locus of the reflection image obtained by rotating the test lens, the direction in which the reflection image of the reflection image coordinates in at least three or more different directions of the test lens is shorter. 2. The eccentricity measuring apparatus according to claim 1, wherein the eccentricity of the local center of curvature is obtained by obtaining the reflection image locus from the component coordinates.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00915498A JP4190044B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Eccentricity measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00915498A JP4190044B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Eccentricity measuring device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211611A true JPH11211611A (en) | 1999-08-06 |
| JPH11211611A5 JPH11211611A5 (en) | 2005-08-04 |
| JP4190044B2 JP4190044B2 (en) | 2008-12-03 |
Family
ID=11712711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00915498A Expired - Fee Related JP4190044B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Eccentricity measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4190044B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246540A (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-11 | Olympus Optical Co Ltd | Grinding and polishing work device for lens |
| CN100373127C (en) * | 2005-03-08 | 2008-03-05 | 亚洲光学股份有限公司 | Lens eccentricity measuring method and system |
| CN110657957A (en) * | 2019-09-23 | 2020-01-07 | 程宏 | Inclined cylindrical lens eccentricity measuring instrument |
| CN114812523A (en) * | 2022-04-13 | 2022-07-29 | 上海航天电子通讯设备研究所 | Double-reflector antenna pose analysis system |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP00915498A patent/JP4190044B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001246540A (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-11 | Olympus Optical Co Ltd | Grinding and polishing work device for lens |
| CN100373127C (en) * | 2005-03-08 | 2008-03-05 | 亚洲光学股份有限公司 | Lens eccentricity measuring method and system |
| CN110657957A (en) * | 2019-09-23 | 2020-01-07 | 程宏 | Inclined cylindrical lens eccentricity measuring instrument |
| CN114812523A (en) * | 2022-04-13 | 2022-07-29 | 上海航天电子通讯设备研究所 | Double-reflector antenna pose analysis system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4190044B2 (en) | 2008-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3725817B2 (en) | Aspheric lens decentration measuring method and decentration measuring apparatus | |
| EP2177870B1 (en) | Optical wave interference measuring apparatus | |
| US7209242B2 (en) | Non-contact surface configuration measuring apparatus and method thereof | |
| JP4774332B2 (en) | Eccentricity measurement method | |
| WO2007018118A1 (en) | Method for measuring decentralization of optical axis on the front and the rear surface of lens | |
| TWI292033B (en) | ||
| TWI396837B (en) | Method for determination of eccentricity | |
| JP2735104B2 (en) | Aspherical lens eccentricity measuring apparatus and measuring method | |
| JPH07120218A (en) | Method for measuring eccentricity of lens, reflection mirror, etc., and machine utilizing the method | |
| US11391564B2 (en) | Active alignment technique for measuring tilt errors in aspheric surfaces during optical assembly using lens alignment station (LAS) | |
| JPH11211611A (en) | Eccentricity measuring apparatus | |
| JP2009229144A (en) | Eccentricity measuring device | |
| JP3345149B2 (en) | Aspherical lens eccentricity measuring device and centering device | |
| JP3702733B2 (en) | Alignment method and mechanism of optical inspection apparatus | |
| JP2005214879A (en) | Instrument and method for measuring eccentricity of non-spherical face, and aspheric lens used therefor | |
| JP2008304200A (en) | Method for adjusting height position of eccentricity measuring head | |
| JP2005083981A (en) | Aspheric surface eccentricity measuring apparatus and method | |
| JP2005024504A (en) | Eccentricity measuring method, eccentricity measuring instrument, and object measured thereby | |
| JP2016136120A (en) | Shape measurement method and shape measurement apparatus | |
| JP2005156260A (en) | Centering method, centering mechanism, and apparatus for measuring aspherical surface eccentricity provided with the same | |
| JPH09145537A (en) | Method and apparatus for measuring eccentricity of aspherical lens | |
| JPH0812126B2 (en) | Aspherical lens eccentricity measuring device | |
| JP2005331497A (en) | Evaluation device and method for aspheric lens | |
| JP2011143509A (en) | Device and method for centering, and machine and method for centering | |
| KR101119558B1 (en) | Eccentric amount measuring method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050114 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050114 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080212 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080624 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080715 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080826 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080916 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |