CN106715048A - 透镜制造方法、透镜及透镜保持装置 - Google Patents

透镜制造方法、透镜及透镜保持装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106715048A
CN106715048A CN201580052164.1A CN201580052164A CN106715048A CN 106715048 A CN106715048 A CN 106715048A CN 201580052164 A CN201580052164 A CN 201580052164A CN 106715048 A CN106715048 A CN 106715048A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
back side
face
error
instrument
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
Application number
CN201580052164.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106715048B (zh
Inventor
平木靖人
伊东贤治
渡边清
渡边清一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN106715048A publication Critical patent/CN106715048A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106715048B publication Critical patent/CN106715048B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/01—Specific tools, e.g. bowl-like; Production, dressing or fastening of these tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/06—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent requiring comparison of the workpiece with standard gauging plugs, rings or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够制造具有优异的光学透射性能的透镜的透镜制造方法、具有优异的光学透射性能的透镜及这种透镜的制造中所使用的透镜保持装置。透镜制造方法包括将透镜保持在透镜保持工具的保持工序及对所保持的透镜的加工对象面进行加工的加工工序，其中，加工对象面的背面以第1面形状误差来加工成非平面形状，透镜保持工具的透镜保持面以小于第1面形状误差的第2面形状误差来加工成与非平面形状相同的形状，在保持工序中，通过使背面与保持面顺应地面接触，对透镜的形状进行矫正以使背面沿着保持面，在加工工序中，以通过保持工序已进行矫正的状态对加工对象面进行加工。

Description

透镜制造方法、透镜及透镜保持装置
技术领域
本发明涉及一种透镜制造方法、透镜及透镜保持装置，尤其涉及一种对透镜进行磨削、研磨的透镜制造方法、经磨削、研磨来制造的透镜及这种透镜的制造中所使用的透镜保持装置。
背景技术
当对如透镜或半导体晶片那样的加工对象物进行磨削、研磨加工时，将加工对象物的背面粘附于保持工具(夹具)或经由保持工具吸引加工对象物的背面来进行固定，并以已进行固定的状态使用加工机对加工对象面进行加工。
例如专利文献1中记载有在透镜研磨用夹具中安装透镜时使用粘合剂或吸引背面的技术。并且，专利文献2中记载有在对透镜进行研磨时用多个吸附口来吸附透镜的技术，专利文献3、4中记载有经由多孔体或多个孔吸附平面状半导体晶片的技术。
并且，已知有在将如透镜那样的一般为非平面形状的加工对象物固定在保持工具时，使保持工具的保持面的形状仿效加工对象物的背面形状。例如专利文献5中记载有经由低熔点合金将透镜背面固定在固定装置的技术，专利文献6、7中记载有具有塑性及形状记忆性的透镜保持部件根据透镜的背面形状相应地变形的技术。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-79547号公报
专利文献2：日本特开2002-126960号公报
专利文献3：日本特开平8-323571号公报
专利文献4：日本特开2005-118979号公报
专利文献5：日本特开2003-334748号公报
专利文献6：日本特开2013-180372号公报
专利文献7：日本特开2013-180373号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来，电影及电视广播正向图像的高清晰化发展。伴随于此，也对拍摄这种高清晰图像的传感器进行高像素化而像素尺寸变小。因此，光学系统中所要求的精度也变得非常高。例如通常的球面透镜中，有时面形状中发生马鞍形误差(所谓的偏离误差)，并且因与背面的面形状精度差，在透射波前发生像差。将来，预测该偏离误差的容许值将达到0.1μm以下。
然而，通过如上所述的以往技术，难以以高精度来加工两面均为非平面形状的透镜。
例如上述专利文献1中所记载的技术中，仅进行基于定位部件的定位，透镜将会以透镜背面的误差仍存在于内部的状态被保持固定，从而在透镜的表面和背面发生相对的面形状误差。并且，专利文献2中，透镜背面(与加工对象面相反的面)为平面，从而当背面及保持工具的透镜保持面为非平面时不能适用。专利文献3、4中，加工对象物也是半导体晶片等为平面状，从而当背面及保持工具的保持面为非平面时不能适用。而且，专利文献5～7均为保持工具(的保持面)以顺应于透镜背面的形状的状态来进行保持(保持面的形状根据透镜背面相应地变形，透镜背面的形状本身不发生变化)的技术，当透镜背面中存在误差(面形状误差)时，成为其误差仍存在于内部的状态来进行保持。因此，当对如此保持的透镜的反面(加工对象面)即表面进行磨削或研磨加工时，加工对象面(表面)的面形状会以加工机的精度来被加工，因此从保持工具脱离的透镜在背面和表面在面形状上发生相对的误差，其结果，在光学透射波前存在像差。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够制造具有优异的光学透射性能的透镜制造方法、具有优异的光学透射性能的透镜及这种透镜的制造中所使用的透镜保持装置。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明的第1方式所涉及的透镜制造方法包括将透镜保持在透镜保持工具的保持工序及对所保持的透镜的加工对象面进行加工的加工工序，其中，加工对象面的背面以第1面形状误差来加工成非平面形状，透镜保持工具的透镜保持面以小于第1面形状误差的第2面形状误差来加工成与非平面形状相同的形状，在保持工序中，通过使背面与透镜保持面顺应地面接触，对透镜的形状进行矫正以使背面沿着透镜保持面，在加工工序中，以通过保持工序已进行矫正的状态对加工对象面进行加工。
根据本发明的第1方式，通过使具有第1面形状误差的透镜的背面与具有小于第1面形状误差的第2面形状误差的透镜保持面顺应地面接触，对透镜的形状(表面及背面)进行矫正(变形和第1面形状误差与第2面形状误差之间的差分相当的量)，并以该矫正状态对加工对象面进行加工。由此透镜的加工对象面(表面)以取决于加工工具与透镜保持工具的透镜保持面(或所保持的透镜背面)的距离的加工精度来被加工。若加工结束而从保持工具取下透镜，则矫正状态结束而透镜背面恢复(变形)为原来的形状(具有第1面形状误差的状态)，但因矫正状态的结束加工对象面也沿着与背面相同方向仅变形和“第1面形状误差与第2面形状误差之间的差分”相当的量(另外，当第2面形状误差与第1面形状误差相比足够小时，可以认为任意面均变形为与第1面形状误差相当的量)。即在表面与背面相同的面形状误差(第1面形状误差)在透镜的厚度方向(表面和背面方向)上向相同的方向发生，因此在透镜的背面与表面第1面形状误差相互抵消而透镜厚度误差变小，从而能够制造透射波像差较小的透镜(具有优异的光学透射性能的透镜)。
另外，在第1方式及以下各方式中，“非平面形状”可以是球面状，也可以是非球面状。并且，作为透镜背面及透镜保持面为“相同形状”的情况，例如包括两者为相同半径的球面或相同的抛物面、椭面、双曲线体及高次多项式面的情况。
本发明的第2方式所涉及的透镜制造方法，在第1方式中，还包括对背面与透镜保持面进行对位的对位工序，并且进行对位工序后进行保持工序。通过进行对位，能够减少透镜的加工误差。
本发明的第3方式所涉及的透镜制造方法，在第1或第2方式中，在对位工序中，在透镜保持面的周缘部分设置的弹性保持部件上搭载背面来进行对位。本方式通过在透镜保持面的周边部分设置的弹性保持部件上搭载背面后进行对位，不会影响透镜形状的矫正。
本发明的第4方式所涉及的透镜制造方法，在第1至第3方式中的任一个方式中，弹性保持部件设置在比背面的有效直径更靠外侧。通过弹性保持部件设置在比背面的有效直径更靠外侧，进一步减少对透镜形状的矫正产生的影响。另外，在第4方式中，在比被加工的直径更靠外侧及透镜镜筒中进行安装时，能够将由保持部件保持的外周部分(周缘部分)等设为“比有效直径更靠外侧”。
本发明的第5方式所涉及的透镜制造方法，在第1至第4方式中的任一方式中，在对位工序中，使透镜的中心与透镜保持工具的中心对齐。
本发明的第6方式所涉及的透镜制造方法，在第1至第5方式中的任一方式中，在保持工序中，通过经由透镜保持工具吸引背面，使背面顺应于透镜保持面来进行矫正。通过经由保持工具吸引背面，以透镜形状得到矫正的状态固定在保持工具中。
本发明的第7方式所涉及的透镜制造方法，在第1至第6方式中的任一方式中，第2面形状误差为透镜的厚度分布误差的容许值(例如PV值0.3μm)的二分之一以下。另外，在第7方式中，第2面形状误差进一步优选为透镜的厚度分布误差的容许值的五分之一以下。
本发明的第8方式所涉及的透镜制造方法，在第1至第7方式中的任一方式中，第1面形状误差及第2面形状误差由PV值规定。另外，PV值(Peak-to-Valley Value)是指相对于所加工的面的设计值的形状的最大误差即测量范围内的最高点(Peak)与最低点(Valley)之差，表示光学部件的形状精度时广泛利用。
本发明的第9方式所涉及的透镜通过第1至第8方式中的任一方式所涉及的透镜制造方法来制造。通过第1至第8方式中的任一方式所涉及的透镜制造方法来制造，在透镜的背面与表面中面形状误差相互抵消而透镜厚度误差变小，从而能够获得透射波像差较小的透镜(具有优异的光学透射性能的透镜)。
为了实现上述目的，本发明的第10方式所涉及的透镜其表面及背面加工成非平面形状，其中，表面的面形状误差被背面的面形状误差相互抵消。由此，在透镜的背面与表面中面形状误差相互抵消而透镜厚度误差变小，从而能够获得透射波像差较小的透镜(具有优异的光学透射性能的透镜)。
本发明的第11方式所涉及的透镜在第10方式中，表面的面形状误差与背面的面形状误差为相同的大小，且在透镜的厚度方向上向同一方向发生。第11方式对上述第10方式中的面形状误差的相互抵消进行具体说明。
为了实现上述目的，本发明的第12方式所涉及的透镜保持装置具备保持透镜的透镜保持工具、及对透镜的形状进行矫正以使透镜的被保持面沿着透镜保持工具的透镜保持面的矫正部，其中，透镜保持面及被保持面加工成相同的非平面形状，透镜保持面的面形状误差小于被保持面的面形状误差，矫正部使被保持面与透镜保持面顺应地面接触来进行矫正。第12方式对与第1方式所涉及的透镜制造方法对应的透镜保持装置的发明进行规定，并通过使用该透镜保持装置，能够制造透射波像差较小的透镜(具有优异的光学透射性能的透镜)。
本发明的第13方式所涉及的透镜保持装置，在第12方式中，透镜保持面的面形状误差及被保持面的面形状误差由PV值规定。PV值的含义与第8方式中叙述的含义相同。
发明效果
根据本发明的透镜制造方法、透镜及透镜保持装置，能够获得具有优异的光学透射性能的透镜。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的透镜制造装置的外观图。
图2表示本发明的一实施方式所涉及的透镜保持工具，图2(a)是俯视图，图2(b)是剖视图，图2(c)及图2(d)是局部剖视图。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的透镜制造方法的流程图。
图4是表示本发明的一实施方式所涉及的透镜制造方法的情况的图。
图5是表示偏离误差的例子的图，图5(a)是立体图，图5(b)是俯视图。
图6是表示基于本发明的一实施例的透镜加工的情况的图。
图7是表示透镜加工的比较例的情况的图。
图8是表示透镜加工的另一比较例的情况的图。
图9是表示基于本发明的透镜加工的实施例、基于比较例的加工条件及加工结果的表。
图10是表示电视透镜的结构及该电视透镜中的加工对象透镜的剖视图。
图11是表示对图10所示的加工对象透镜的波像差进行模拟的结果的图。
图12是表示透镜保持工具的另一方式的图，图12(a)是俯视图，图12(b)是剖视图。
图13是表示透镜保持工具的又一方式的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明所涉及的透镜制造方法、透镜及透镜保持装置的实施方式进行说明。
<透镜制造装置的结构>
图1是表示本发明的一实施方式所适用的透镜制造装置10(包括透镜保持装置)的主要部分结构的图。透镜制造装置10由透镜保持工具(保持工具)110、泵122(矫正部)、马达124、控制器126(矫正部)、挤压工具132、测量片134及旋转砂轮142构成，此外还包括未图示的电源装置等。
透镜保持工具110经由泵122吸引/保持透镜100，并且通过马达124以轴L为中心旋转。对这种吸引/保持、旋转的控制由控制器126进行。挤压工具132构成为沿通过透镜保持工具110的中心的方向能够进退，并且能够按压搭载于透镜保持工具110的透镜100的侧面。测量片134配置于透镜100及透镜保持工具110的外侧且能够检测与透镜100的接触，并通过挤压工具132及测量片134对透镜100与透镜保持工具110进行对位。
使用了透镜制造装置10的透镜加工的详情将后述。
<透镜保持工具的结构>
图2是表示透镜保持工具110的结构的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是图2(a)的2B-2B方向部视图。
<弹性保持部件>
如图2(a)所示，透镜保持工具110的透镜保持面111被划分为中心部分区域111A与周缘部分区域111B。区域111A为与透镜100的背面100A的有效直径(半径r0)对应的区域，区域111B(半径r1＞r0)为背面100A的有效直径外的区域。在此，有效直径是指透镜的光轴上的从无限远物点发射并通过透镜的平行光束的直径。在该区域111B，弹性保持部件112、113、114相对于透镜保持面111的中心0配置成相互呈120°的角度。
弹性保持部件112包括弹簧112A及头部112B，在不吸引透镜100的状态下，如图2(c)所示，头部112B成为突出于区域111B的上部的状态。而且，如后述，若透镜100被吸引，则如图2(d)所示，弹簧112A被透镜100的背面100A按压而被压缩，从而头部112B的上端位于区域111B的面。然后，若透镜100的吸引结束并从透镜保持工具110取下透镜100，则弹性保持部件112因弹簧112A的弹力又恢复到图2(c)所示的状态。
弹性保持部件113、114的结构及作用与弹性保持部件112相同，因此省略说明。
<孔及吸引口>
在透镜保持工具110中设置有从透镜保持面111向铅垂方向贯穿的多个孔115。孔115在透镜保持工具110的下部与吸引口116连通，并且在保持透镜时经由这些孔115及吸引口116吸引透镜100的背面100A。
<透镜加工的步骤>
接着，对使用了本实施方式所涉及的透镜制造装置10的透镜制造方法进行说明。图3是表示这种透镜制造方法(透镜加工方法)的步骤的流程图，图4是表示进行透镜加工时的透镜误差的情况的示意图。并且，图5是表示偏离误差的例子的图。另外，在图4以后的图中，点线表示X轴方向的误差，单点划线表示Y轴方向的误差。
首先，将透镜100搭载于透镜保持工具110(S100)。在该状态下，背面100A加工成半径R的球面状(非平面形状)，如图4(a)及图4(e)所示，具有偏离误差PV1(第1面形状误差)。“偏离”是源于“astigmatism”的术语，光学部件的加工中“偏离误差”是指通常不对称的面形状误差。例如，如图5(a)、(b)所示，当具有在X方向上向下凸出而在Y方向上向上凸出的面形状误差(设计值与实际形状之差)时，可以说“具有偏离误差”。该偏离误差能够以PV值(Peak-to-Valley Value)即相对于加工面(在此为背面100A)的设计值的最大误差(测量范围内的最高点(Peak)与最低点(Valley)之差)来表示，在本实施方式中，如图4(e)所示，设为背面100A具有偏离误差PV1。
上述非球面形状及偏离误差的形状能够由以下式来表示。
<非球面形状定义式(相对光轴的旋转对象)>
[数式1]
<偏离形状定义式>
[数式2]
其中，C为透镜的近轴曲率半径的倒数，h为离光轴的高度，K为圆锥常数，A4～A20为非球面系数。当为球面时，K＝0，A4～A20＝0。
另外，如图2(f)、(g)所示，透镜保持工具110的透镜保持面(保持面)111以偏离误差PV2(＜PV1；第2面形状误差)来加工成半径R的球面状(非平面形状)(即透镜保持面111以小于透镜100的背面100A的偏离误差PV1的偏离误差PV2来加工成与背面100A相同的形状)。
另外，S100中，如上所述，透镜100的背面100A与弹性保持部件112、113、114抵接而被保持(参考图2(b)、(c))。
接着，对透镜100与透镜保持工具110进行校准(对位工序)(S110)。如上所述，通过用挤压工具132按压透镜100的侧面(端部)来进行该校准，若达到适当的挤压量，则透镜100的相反侧的侧面与测量片134接触而测量片134发生变动，并输出表示该变动的信号，从而能够知道成为适当的挤压量。当挤压量过大时，通过马达124及控制器126使透镜保持工具110半旋转来挤压相反侧的侧面即可。如此适当旋转透镜保持工具110的同时重复进行挤压来进行校准，从而能够使透镜100的中心与透镜保持工具110的中心对齐。
若在S110中进行校准，则以已进行校准的状态将透镜100保持在透镜保持工具110(S120；保持工序)。如上所述，透镜100的保持以如下方式进行：通过泵122及控制器126，经由孔115及吸引口116吸引透镜100的背面100A。然后，通过如此吸引背面100A，背面100A的形状与透镜保持工具110的透镜保持面111顺应地面接触，由此以具有偏离误差PV1的背面100A沿着具有偏离误差PV2(＜PV1)的透镜保持面111的方式透镜100的形状得到矫正(变形)(参考图4(b))。即背面100A变形和偏离误差PV1与偏离误差PV2之间的差分相当的量。
这种保持，继续进行直至透镜100的加工(磨削及研磨)结束。
若透镜100被保持，则进行磨削及研磨(S130；加工工序)。该磨削及研磨以如下方式进行：通过马达124及控制器126使透镜保持工具110旋转，并且如图4(c)所示，通过未图示的马达使旋转砂轮142旋转并使透镜100的表面100B(加工对象面)移动。另外，由于透镜保持工具110旋转，因此可以不进行从表面100B的外周部至相反侧的外周部的磨削及研磨，而重复进行从一侧外周部至中心(或从中心至外周部)的磨削及研磨即可。通过这种磨削及研磨，表面100B以依赖于旋转砂轮142与透镜保持工具110的透镜保持面111(或所保持的背面100A)的距离精度的加工精度来被加工。
若S130的磨削及研磨结束，则停止透镜保持工具110的旋转来停止背面100A的吸引，并将透镜100从透镜保持工具110分离(S140)。于是，如图4(d)及(h)所示，在吸引保持中，顺应于透镜保持面111的背面100A恢复为原来的形状而变成具有偏离误差PV1(PV值)，但同时表面100B也向与背面100A相同方向发生变形，并且变形和“偏离误差PV1与偏离误差PV2之间的差分”相当的量(参考图4(i))。因此，在背面100A与表面100B相同的偏离误差(面形状误差)PV1在透镜的厚度方向(表面和背面方向)上向同一方向发生，因此在背面100A与表面100B偏离误差PV1相互抵消。
如以上说明，根据本实施方式所涉及的透镜制造装置10、透镜保持工具110及透镜制造方法，能够获得面形状误差较小且透射波像差较小的透镜100(具有优异的光学透射性能的透镜)。
<实施例及比较例>
接着，通过实施例及比较例示出具体数值来对上述实施方式所涉及的透镜制造装置10、透镜100、透镜保持工具110及透镜制造方法进行说明。实施例及比较例1、2的条件如下。
(实施例)
透镜背面的面形状误差(偏离误差：PV值)：150nm
透镜保持工具的面形状误差(偏离误差：PV值)：30nm
(比较例1)
透镜背面的面形状误差(偏离误差：PV值)：50nm
透镜保持工具的面形状误差(偏离误差：PV值)：200nm
(比较例2)
透镜背面的面形状误差(偏离误差：PV值)：180nm
透镜保持工具的面形状误差(偏离误差：PV值)：30nm
当上述实施例为(透镜背面的面形状误差＜透镜保持工具的面形状误差)且以保持工具来矫正背面误差时，即为满足本发明的条件的例子，比较例1为(透镜背面的面形状误差＞透镜保持工具的面形状误差)，即为不满足本发明的条件时的例子。并且，比较例2为(透镜背面的面形状误差＜透镜保持工具的面形状误差)，即为透镜背面的面形状误差不是以透镜保持工具来进行矫正的情况(例如，将透镜以透镜外周部来粘附于透镜保持工具等，基于以往的保持方法的情况)。
图6是表示上述实施例中的透镜加工及其透镜加工时的误差的情况的图。本实施例所涉及的透镜200中，背面具有偏离误差PV3A(参考图6(a)、(j))，透镜保持工具210的透镜保持面具有偏离误差PV3B(参考图6(i)、(k))。若将该透镜200吸引/保持在透镜保持工具210(参考图6(b))，则透镜200的形状由透镜保持工具210进行矫正，并如图6(f)所示那样变形。然后，如图6(c)所示，若透镜200的表面被加工(磨削、研磨)，则如图6(g)所示，透镜200的表面成为具有加工误差的状态。然后，若加工结束而透镜200从透镜保持工具210分离(参考图6(d))，则透镜200的背面与吸引/保持前相同地恢复成具有偏离误差PV3A的状态(参考图6(1))，并成为也对表面加以该偏离误差PV3A的状态。
因此，通过上述加工，与上述的实施方式同样地，在透镜200的表面与背面偏离误差PV3A相互抵消。另外，图6(e)、(f)、(g)及(h)分别表示透镜200的表面具有初始误差的状态、因吸引保持而变形且误差也发生变化的状态、具有基于加工的误差的状态及加工误差加偏离误差PV3A的状态。
图7是表示上述比较例1中的加工情况的图。在比较例1中，用透镜保持工具310来对透镜300进行加工，在透镜300的表面与背面偏离误差PV4A最终被相互抵消。图7(a)～(1)的含义与图6(a)～(1)相同，因此省略详细说明。
图8是表示上述比较例2中的加工情况的图。在比较例2中，用透镜保持工具410来对透镜400进行加工。在此，透镜400的背面的偏离误差为PV5A，透镜保持工具410的误差为PV5B(＜PV5A)。图8(a)～(1)的含义与图6(a)～(1)相同，因此省略详细说明。
图9是对上述实施例及比较例1、2的加工结果进行总结的表。如图9所示，在透镜保持工具的面形状误差小于透镜背面的偏离误差且透镜背面由透镜保持工具进行矫正的实施例中，透射波像差较小为25nm，而在透镜保持工具的面形状误差大于透镜背面的偏离误差的比较例1中，透射波像差为190nm，与实施例相比成为较大的值。并且，透镜保持工具的面形状误差小于透镜背面的偏离误差，但在透镜背面不是由透镜保持工具进行矫正的比较例2中，在透镜400的表面与背面偏离误差PV5A不会相互抵消，从而透射波像差与实施例相比成为较大的值(140nm)。
如此，根据本发明，可知能够获得透射波像差较小的透镜(具有优异的光学透射性能的透镜)。
<模拟结果>
接着，示出对本发明的透镜制造方法进行模拟的结果。图10是表示电视透镜700的结构及加工对象即第2透镜710的剖视图。本模拟中，在图10中的第2透镜710的背面710A(将第1透镜的左侧的面设为第1面时的第4面；球面状)存在偏离误差的情况下，用以往的透镜制造方法(研磨方法)及本发明的透镜制造方法来对表面710B进行研磨时的对透镜性能的影响，通过波像差来进行了比较。
图11是表示使用了图10的透镜的光轴上的成像性能的模拟结果的图。在图11(a)～(e)中，横轴表示以“焦距/f焦距比数”计算的入射光瞳直径(单位：mm)，纵轴表示波像差的大小(基准波长1.0λ，在此表示e线(波长约546nm的汞的光谱线)的波长)。图11(a)表示设计值，在透镜周边部分向正(+)方向发生波像差。设计值中波像差不论方向均相同(对称)。
图11(b)、(c)是基于以往的研磨方法的结果。当为以往的研磨方法时，表面710B及背面710A独立地被加工，因此即使在表面710B按设计值被加工的情况下，仍残存背面710A的加工误差。图11(b)表示对背面710A的X方向赋予形状误差+3条时的波像差，在透镜周边部分向正(+)方向发生大于设计值的波像差。另一方面，图11(c)表示对背面710A的Y方向赋予形状误差-3条时的波像差，在透镜周边部分向负(-)方向发生波像差。即以往的研磨方法中，可知背面710A的偏离误差在图像面的X方向及Y方向上发生于不同的侧面，从而影响透镜性能(波像差)。
相反，当为本发明的制造方法时，背面710A的加工误差直接作为表面710B的加工误差来发生。图11(d)、(e)表示适用了本发明的制造方法的情况，背面710A的加工误差与表面710B的加工误差成为等量。即，表示分别对背面710A及表面710B向X方向赋予形状误差+3且同样向Y方向赋予形状误差-3条时的波像差。都在透镜周边部分向正(+)方向发生波像差，但像差在X方向及Y方向上对称且大小也没有差异而与设计状态相同。即，根据本发明，可知即使背面710A存在偏离误差也与表面710B相互抵消而不会影响透镜性能(波像差)。另外，关于上述加工误差的符号，将相对于设计值面形状向图像侧变形的情况定义为正，将向物体侧变形的情况定义为负。
<透镜保持工具的另一方式>
接着，对透镜保持工具的另一方式进行说明。在上述实施方式及实施例中，对透镜保持工具110具备弹性保持部件112的方式及与其相同的方式进行了说明，但本发明中的透镜保持工具并不限定于这种方式。上述方式以外，也能够采用图12所示的透镜保持工具510那样的方式。
如图12(a)的俯视图所示，透镜保持工具510中，保持部的主体511包括中心部分区域511A及周缘部分区域511B，区域511A与区域511B由独立的部件构成。而且，在区域511B沿周向以120°分开设置有弹性保持部件512、513、514。弹性保持部件512与上述弹性保持部件112同样地具有弹簧512A及头部512B，但还具备轴承512C，通过该轴承512C及其他弹性保持部件513、514所具备的轴承，区域511B相对于区域511A平滑地旋转。
另外，如图12(b)的剖视图(沿图12(a)的12B-12B线的剖面)所示，透镜保持工具510与透镜保持工具110同样地具备多个孔515及吸引口516，由此能够进行对透镜100的吸引/保持。
在透镜保持工具510及上述透镜保持工具110中，弹性保持部件设置在沿周向以等间隔分开的3个地方，但弹性保持部件的数量及配置并不限定于这种方式。例如也可以沿周向以等间隔分开设置6个或6个以上，也可以设置不是以大致一点来保持的弹性保持部件而是沿周向具有长度的弹性保持部件或遍及透镜保持工具整周的弹性保持部件。
并且，在透镜保持工具510及透镜保持工具110中，通过孔及吸引口来进行对透镜的吸引/保持，但如图13所示的透镜保持工具610，也可以将整个保持部分611以多孔部件来构成并经由底部中所设置的吸引口616进行吸引/保持。
另外，图12及图13中，泵、马达、控制器、挤压工具及测量片等要件与图1、2所示的部件相同，因此省略图示及说明。
而且，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内，当然可以进行各种变形。
符号说明
10-透镜制造装置，100、200、300、400-透镜，110、210、310、410、510、610-透镜保持工具，111-透镜保持面，112、113、114、512、513、514-弹性保持部件，115-孔，116、616-吸引口，122-泵，124-马达，126-控制器，132-挤压工具，134-测量片，142-旋转砂轮。

Claims (13)

1.一种透镜制造方法，其包括将透镜保持在透镜保持工具的保持工序及对保持的所述透镜的加工对象面进行加工的加工工序，其中，
所述加工对象面的背面以第1面形状误差加工成非平面形状，
所述透镜保持工具的透镜保持面以小于所述第1面形状误差的第2面形状误差加工成与所述非平面形状相同的形状，
在所述保持工序中，通过使所述背面与所述透镜保持面顺应地面接触，对所述透镜的形状进行矫正以使所述背面沿着所述透镜保持面，
在所述加工工序中，以通过所述保持工序已进行矫正的状态对所述加工对象面进行加工。
2.根据权利要求1所述的透镜制造方法，其中，
还包括对所述背面与所述透镜保持面进行对位的对位工序，并且进行所述对位工序后进行所述保持工序。
3.根据权利要求2所述的透镜制造方法，其中，
在所述对位工序中，在设置于所述透镜保持面的周缘部分的弹性保持部件上搭载所述背面来进行所述对位。
4.根据权利要求3所述的透镜制造方法，其中，
所述弹性保持部件设置在比所述背面的有效直径更靠外侧。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的透镜制造方法，其中，
在所述对位工序中，使所述透镜的中心与所述透镜保持工具的中心对齐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的透镜制造方法，其中，
在所述保持工序中，通过经由所述透镜保持工具吸引所述背面，使所述背面顺应于所述透镜保持面来进行所述矫正。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的透镜制造方法，其中，
所述第2面形状误差为所述透镜的厚度分布误差的容许值的二分之一以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜制造方法，其中，
所述第1面形状误差及所述第2面形状误差由PV值规定。
9.一种透镜，其通过权利要求1至8中任一项所述的透镜制造方法来制造。
10.一种透镜，其表面及背面加工成非平面形状，其中，
所述表面的面形状误差被所述背面的面形状误差相互抵消。
11.根据权利要求10所述的透镜，其中，
所述表面的面形状误差与所述背面的面形状误差为相同的大小，且所述透镜的厚度方向在同一方向上发生。
12.一种透镜保持装置，其具备保持透镜的透镜保持工具、及对所述透镜的形状进行矫正以使所述透镜的被保持面沿着所述透镜保持工具的透镜保持面的矫正部，其中，
所述透镜保持面及所述被保持面加工成相同的非平面形状，
所述透镜保持面的面形状误差小于所述被保持面的面形状误差，
所述矫正机构通过使所述被保持面与所述透镜保持面顺应地面接触来进行所述矫正。
13.根据权利要求12所述的透镜保持装置，其中，
所述透镜保持面的面形状误差及所述被保持面的面形状误差由PV值规定。
CN201580052164.1A 2014-09-30 2015-07-17 透镜制造方法、透镜及透镜保持装置 Active CN106715048B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-202531 2014-09-30
JP2014202531 2014-09-30
PCT/JP2015/070567 WO2016051931A1 (ja) 2014-09-30 2015-07-17 レンズ製造方法、レンズ、及びレンズ保持装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106715048A true CN106715048A (zh) 2017-05-24
CN106715048B CN106715048B (zh) 2018-12-25

Family

ID=55629982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580052164.1A Active CN106715048B (zh) 2014-09-30 2015-07-17 透镜制造方法、透镜及透镜保持装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9815167B2 (zh)
JP (1) JP6195677B2 (zh)
CN (1) CN106715048B (zh)
WO (1) WO2016051931A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110977754A (zh) * 2018-10-03 2020-04-10 株式会社迪思科 矩形基板的磨削方法
CN111511502A (zh) * 2017-10-16 2020-08-07 国家视觉公司 用于制造、分类和分配眼镜的集成系统和方法
CN111633510A (zh) * 2020-06-16 2020-09-08 刘洋 一种用于透镜抛光检测夹持设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414632A (zh) * 2017-08-21 2017-12-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 对筒形光学元件进行面形精度修正和超光滑加工的抛光装置及方法
JP2019119639A (ja) * 2017-12-28 2019-07-22 オリンパス株式会社 光学素子の評価方法、光学素子の成形条件特定方法および光学素子の製造方法
DE102021005202A1 (de) * 2021-10-19 2023-04-20 Satisloh Ag Aufnahme für die Bearbeitung von optischen Werkstücken, insbesondere Brillenlinsen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297802A (zh) * 1999-11-25 2001-06-06 佳能株式会社 光学元件保持方法、固定方法、保持工具以及加工方法
CN1946543A (zh) * 2003-08-23 2007-04-11 埃西勒国际通用光学公司 采用圆坯制造镜片的方法
CN101518884A (zh) * 2008-02-27 2009-09-02 奥林巴斯株式会社 保持器具
JP2010137316A (ja) * 2008-12-10 2010-06-24 Olympus Corp レンズ貼付方法及びレンズ貼付装置
CN103221865A (zh) * 2011-10-31 2013-07-24 柯尼卡美能达株式会社 透镜单元的制造方法、透镜阵列以及透镜单元

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2591204Y2 (ja) * 1990-12-28 1999-03-03 株式会社トプコン レンズ保持具
JPH08323571A (ja) 1995-05-30 1996-12-10 Nitto Denko Corp 吸着固定装置
JP2000079547A (ja) 1998-08-31 2000-03-21 Canon Inc リセス皿におけるレンズ貼り付け方法および装置
JP2002126960A (ja) 2000-10-26 2002-05-08 Canon Inc 被加工部材の保持方法、被加工部材の保持装置、及び、被加工部材の加工位置調整方法
JP4084081B2 (ja) 2002-05-14 2008-04-30 Ｈｏｙａ株式会社 ヤトイ、レンズ保持方法およびこの保持方法を用いた眼鏡レンズの製造方法
EP1327496B1 (en) * 2002-01-09 2009-06-17 Hoya Corporation Polishing apparatus
JP2005118979A (ja) 2003-09-22 2005-05-12 Ibiden Co Ltd 研削・研磨用真空チャックおよび吸着板
JP2010243371A (ja) * 2009-04-07 2010-10-28 Canon Inc 光学素子の製造方法
EP2319660A1 (en) * 2009-11-09 2011-05-11 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Lens deblocking method and related device
JP2013180373A (ja) 2012-03-01 2013-09-12 Hoya Corp レンズ保持具及びレンズの製造方法
JP2013180372A (ja) 2012-03-01 2013-09-12 Hoya Corp レンズ保持具及びレンズの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297802A (zh) * 1999-11-25 2001-06-06 佳能株式会社 光学元件保持方法、固定方法、保持工具以及加工方法
CN1946543A (zh) * 2003-08-23 2007-04-11 埃西勒国际通用光学公司 采用圆坯制造镜片的方法
CN101518884A (zh) * 2008-02-27 2009-09-02 奥林巴斯株式会社 保持器具
JP2010137316A (ja) * 2008-12-10 2010-06-24 Olympus Corp レンズ貼付方法及びレンズ貼付装置
CN103221865A (zh) * 2011-10-31 2013-07-24 柯尼卡美能达株式会社 透镜单元的制造方法、透镜阵列以及透镜单元

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111511502A (zh) * 2017-10-16 2020-08-07 国家视觉公司 用于制造、分类和分配眼镜的集成系统和方法
CN110977754A (zh) * 2018-10-03 2020-04-10 株式会社迪思科 矩形基板的磨削方法
CN111633510A (zh) * 2020-06-16 2020-09-08 刘洋 一种用于透镜抛光检测夹持设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20170182621A1 (en) 2017-06-29
CN106715048B (zh) 2018-12-25
WO2016051931A1 (ja) 2016-04-07
JPWO2016051931A1 (ja) 2017-06-08
JP6195677B2 (ja) 2017-09-13
US9815167B2 (en) 2017-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106715048B (zh) 透镜制造方法、透镜及透镜保持装置
CN106855654B (zh) 光学成像系统
CN104793318B (zh) 摄影光学镜头、取像装置及车用摄影装置
CN105759395B (zh) 光学成像系统
CN105511052B (zh) 光学成像系统
CN105842828B (zh) 光学成像系统
CN105700116B (zh) 光学成像系统
CN105866918B (zh) 光学成像系统
CN105607227B (zh) 光学成像系统
CN106707465A (zh) 光学成像系统
CN105607228B (zh) 光学成像系统
US20050007547A1 (en) Lens having at least one lens centration mark and methods of making and using same
CN105842820B (zh) 光学成像系统
CN105759398B (zh) 光学成像系统
CN105988190B (zh) 光学成像系统
CN106199910A (zh) 光学成像系统
CN105759401B (zh) 光学成像系统
CN106291873A (zh) 光学成像系统
CN105807395B (zh) 光学成像系统
CN105759396B (zh) 光学成像系统
CN104759964B (zh) 光学非球面元件的变形加工方法
CN105759397B (zh) 光学成像系统
CN105974558B (zh) 光学成像系统
CN108802962A (zh) 广角成像镜片组
CN105842818B (zh) 光学成像系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant