CN1420339A - 非球面偏心测定方法及偏心测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容易且高精度地测定非球面透镜的非球面偏心量及其方向的测定方法和测定装置。测定装置包括：透镜承受部；旋转透镜支持构件；近轴偏心测定部，检测被检测透镜的双面的近曲率中心相对于旋转透镜支持构件的旋转轴的偏心量和方向；被检测面形状测定部，检测被检测面的形状；转角测定部，检测被检测透镜的转角；运算部，使被检测透镜旋转，比较用被检测面形状测定部测定得到的数据和被检测面的设计式，求出两者差最小的相对位移量及倾斜量，并利用其计算相对于转轴的面顶位置，根据该面顶位置和用近轴偏心测定部测定的被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量及方向，算出非球面轴相对于所述被检测透镜的光轴的倾斜量及方向。

Description

非球面偏心测定方法及偏心测定装置

技术领域

本发明涉及用于测定非球面透镜的非球面轴的倾斜度的非球面透镜偏心测定装置及非球面偏心测定方法，其中非球面透镜包括双面非球面透镜及单面非球面透镜。

背景技术

作为用于检查非球面透镜具有的偏心的测定技术，近年来，例如在特开平7-159288号公报中公开了非球面透镜用的偏心测定装置及其偏心测定方法。用图8(a)至(e)说明所述现有的非球面透镜偏心测定方法，根据图9说明有关用于实现该方法的现有的非球面透镜偏心测定装置的概要。

首先在图8(a)中表示在双面上具有非球面的透镜的例子。用作为被检测透镜的所述非球面透镜的实线表示的双面非球面1b、1a是把用假想线1a’，1b’表示的近轴球面作为基准设计的面。连接近轴球面1a’，1b’的曲率中心1ob、1oa的线h成为非球面透镜1的光轴。并且，在如例示的双面是非球面透镜中，存在连接非球面1b的顶点(面顶)1tb和近轴球面1b’的曲率中心1ob的非球面轴ib，以及连接非球面1a的顶点(面顶)1ta和近轴球面1a’的曲率中心1oa的非球面轴ia2个非球面轴。所述非球面透镜如果按照设计制作，那么这3条轴完全一致，但是，实际上难于制作这样的透镜。

在如图8(a)所示的2个非球面轴ia、ib和光轴h不一致的状态下，非球面1b、1a从理想状态倾斜，光轴h和非球面轴ia、ib分别成角度εa和εb并交叉。该角度εb是非球面1b的非球面偏心量，角度εa是非球面1a的非球面偏心量。而如图8(c)、(d)的图形所示，以光轴为基准，从原点向非球面面顶(非球面顶点)的方向是非球面偏心方向(即，承受面1a的非球面偏心方向为θεa，承受面的反面1b的非球面偏心方向为θεb)。在制作非球面透镜的情况下，为了对做好的透镜进行评价，必须首先测定所述非球面偏心量和方向，然后进行产品评价、模型校正等。

另一方面，在图8(b)中，例示仅单面是非球面情况下的非球面透镜。非球面1b是把用假想线1b’表示的近轴球面作为基准设计的面。连接非球面1b近轴曲率中心1ob和球面1a曲率中心1oa的线h成为非球面透镜1的光轴。在这种非球面透镜的情况下，定义一条连接非球面1b的顶点1tb和近轴球面1b’的曲率中心1ob的非球面轴ib。如果所述非球面透镜按设计制作，那么光轴h和非球面轴ib完全一致，但是，实际上难于制作这样的透镜。如图8(b)所示，非球面1b从理想状态倾斜，光轴h和非球面ib以角度εb交叉。所述角度εb是非球面1b的非球面偏心量，如图8(e)的图形所示，以光轴为基准，从原点向非球面面顶的方向是非球面偏心的方向θεb。因此，仅单面是非球面的情况下，必须根据所述非球面偏心量εb及方向θεb进行透镜的评价、模型校正等。

在图9中，示出了在特开平7-159283号公报中记载的非球面透镜用偏心测定装置100。所述偏心测定装置100的特征是具有：保持装置102，保持双面都是非球面的被检测透镜101；驱动装置103，围绕与被检测透镜的光轴大致重合的转轴旋转所述保持装置102；检测装置104，检测所述被检测透镜的旋转原点位置；光源105，从转轴方向向被检测透镜照射光；光学系统107，使从所述被检测透镜反射的光成点像；检测装置108，检测在所述光学系统的成像位置上设置的点像的位置；2个位移测定装置109、110，测定所述被检测透镜的双面的光轴方向的位移；运算装置112，接收来自所述点像位置检测装置108、旋转原点位置检测装置104、及各位移测定装置109、110的数据，算出非球面轴的偏心方向及偏心量。而且，暗示优选的构成是，设置促动器111，用于根据所述运算装置112的指示，在与所述被检测透镜的光轴k大体正交的方向上移动所述被检测透镜。

并且，所述现有技术公开了通过下面的第一、第二、第三的现有测定方法进行非球面偏心测定的内容。即，在第一现有的测定方法中所实施的构成是，所述保持部102具有存在与所述转轴k大体平行的轴的中空圆筒形状的保持部，使所述圆筒直径不比看作所述非球面透镜的大体球面的近轴区域的直径大，或，所述中空圆筒形状的保持部由薄壁圆筒组成，并具有刀刃状的与所述被检测透镜101接触的接触缘。

所述第一现有的测定方法的特征是：用承受面101a保持双面都是非球面的被检测透镜101，围绕承受面101a的非球面轴旋转所述被检测透镜101。然后，从转轴方向向被检测透镜照射光，把来自该被检测透镜101的承受面的反面101b的反射光在光学系统的成像面上成点像，通过该点像的位置和在被检测透镜101旋转时描绘该点像的圆的大小，求出承受面101a的非球面轴与透镜光轴的偏心方向及偏心量，根据该偏心量，把基于该偏心的承受面的反面101b在转轴方向的位移作为算出值，实测承受面的反面101b的转轴方向的位移。然后，从所述实测值中减去上述算出值，求出有关承受面的反面101b的非球面轴相对于透镜光轴的倾斜度，即，非球面偏心量及偏心方向。

作为第二现有测定方法，其构成是：测定被检测透镜101随着承受面101a的所述旋转在转轴方向上的位移，为了使所述位移为0，在与转轴大体正交的方向上移动被检测透镜101，使该承受面101a的非球面轴和转轴一致；或，设置使所述被检测透镜101在与所述转轴k大体正交的方向上移动的促动器111，对于该承受面101a的位移，根据位移量反馈驱动促动器111。

作为第三现有测定方法，其构成是：用承受面101a保持双面都是非球面的被检测透镜101，以通过所述承受面的反面101b的近轴曲率中心的轴为中心，使被检测透镜101旋转。然后，从转轴方向在所述被检测透镜101上照射光，使来自被检测透镜101的承受面101a的反射光在光学系统的成像面上成像为点像。根据该点像的位置和在被检测透镜101旋转时描绘该点像的圆的大小，求出转轴和被检测透镜101的光轴k的偏心方向及偏心量；或，根据转轴和被检测透镜101的光轴的偏心量，算出根据该偏心的被检测透镜101双面的转轴方向的位移，实测被检测透镜双面的转轴方向的位移，从得到的各实测值中减去算出值，求出偏心量及偏心方向，这是所述方法和构成皆受到的示。

根据这样的现有技术，可测定被检测透镜具有的非球面偏心量和偏心方向。

然而，在上述现有技术中，从以下理由可知更高精度测定是困难的。即在上述第一现有技术测定方法中，尽管其前提是：当承受被检测透镜的非球面时，通过把保持的部分的直径作小、在近轴区域承受该面，使得即使所述被检测透镜倾斜曲率中心也不发生偏差，但是，没有明确非球面相对于近轴球面的差在什么范围内可以看作近轴区域。实际上，可以考虑通过使被检测透镜倾斜而使曲率中心偏差转轴的情况，并且，该偏差越大，非球面偏心测定结果的误差也越大。

而且，虽然为了使在被检测透镜倾斜时发生的曲率中心的偏差小，必须以与想测定的承受被检测透镜的面的圆度的精度对应的高精度进行加工，但是，承受被检测透镜的部分的口径越小越难于达到该精度。

在上述的第二现有测定方法中，测定随着承受面的旋转的转轴方向的位移，为了使所述位移为0，在与转轴大致正交的方向移动所述被检测透镜，使承受面的非球面轴和转轴一致。在实际情况下，由于测定系统的噪声和被检测面的凹凸等对位移量的影响等，位移量不为0，一致操作非常困难。这里，尽管通过进行把小于规定位移量看作0的处理，可以认为非球面轴和转轴一致，但是如果使该量大则调整简单，但是测定误差变大。相反，如果使该量小，尽管测定误差小，但是调整困难。

而且，在上述第三现有测定方法中，以通过承受面的反面101b的近轴曲率中心的轴为中心使被检测透镜101旋转，根据来自承受面101a的反射光的点像描绘的圆的大小，求出该转轴与被检测透镜101光轴k的偏心方向及偏心量。然而，尽管没有明说，但是，在所述情况下，必须操作使被检测透镜承受面的反面101b的近轴曲率中心与转轴完全一致。但是，由于近轴曲率中心测定系统的分辨率和调整系统的分辨率的影响，使完全一致非常困难，留下大致0.5μm的差。尽管通过进行把小于规定位移量看作0的处理，可以认为非球面轴和转轴一致，但是如果使该量大，虽然调整简单，但是测定误差变大。相反，如果使该量小，虽然测定误差小，但是调整困难。在上述的现有方法中，由于忽略调整误差来进行处理，所以，在算出承受面侧的近轴曲率中心位置时出现误差，导致测定精度下降。

这种现有测定方法是在假定设置状态为：作为被检测透镜的非球面透镜的非球面轴和转轴一致的前提下，在该透镜设置状态下开始测定的方式的测定方法。而且，在求由于作为非球面透镜的光轴h和该非球面透镜的非球面轴ib不完全一致而产生的相对于非球面轴透镜光轴的偏心量及偏心方向时，不专门进行有关该非球面透镜的面顶位置的算出(根据倾斜量、位移量算出的运算)，不要求对应当通过该面顶的轴(非球面轴)进行再确认。因此由于未进行适当的调整，其结果，自然测定精度的提高受到限制。

因此，鉴于本发明存在的现有的上述问题，本发明的目的在于提供简易且高精度地测定非球面透镜的非球面偏心量及其方向的方法及用于实现该方法的测定装置。

发明内容

为了解决上述问题，在本发明中采用如下装置。即根据第1技术方案，提出的非球面偏心测定装置设有：透镜承受部，用于保持被检测透镜；旋转透镜支持构件，旋转自如地构成所述透镜承受部；近轴偏心测定装置，用于检测所述被检测透镜的双面的近轴曲率中心相对于所述旋转透镜支持构件的转轴的偏心量和方向；被检测面形状测定装置，用于检测被检测面的形状；转角测定装置，用于检测所述被检测透镜的转角；运算装置，使所述被检测透镜旋转，将使用所述被检测面形状测定装置测定得到的数据和被检测面的设计式作对比，求出两者差最小的相对位移量及倾斜量，通过所述位移量及倾斜量计算相对于所述转轴的面顶位置，根据所述面顶位置和用所述近轴偏心测定装置测定的所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量及方向，算出非球面轴相对于所述被检测透镜光轴的倾斜量和方向。

根据第2技术方案，提出一种非球面偏心测定方法，该方法是下述非球面偏心测定装置中的非球面偏心测定方法，该非球面偏心测定装置设有：近轴偏心测定装置，检测被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量；被检测面形状测定装置，检测所述被检测透镜的被检测面的形状；转角测定装置，检测所述被检测透镜的转角；所述方法的特征是，具有如下工序：近轴曲率中心检测工序，利用所述近轴偏心测定装置，检测被检测透镜双面的近轴曲率中心相对于转轴的偏心量及方向；形状测定工序，利用所述被检测面形状测定装置测定所述被检测面的形状；第一运算工序，使测定的被检测面形状和规定的设计式作对比，计算两者差最小的被检测面形状的面顶位置；第二运算工序，根据所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量及方向和所述面顶位置，求出非球面透镜的偏心。

此外，这里所述的非球面透镜包括双面非球面透镜及单面非球面透镜。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例的非球面偏心测定装置构成的示意性结构图；

图2(a)至(g)是表示求出非球面偏心值时的方案图，

(a)是用x、y、z三维表示透镜双面的近轴曲率中心和非球面面顶的说明图，

(b)是用xz平面表示透镜双面的近轴曲率中心和非球面面顶的说明图，

(c)是用yz平面表示透镜双面的近轴曲率中心和非球面面顶的说明图，

(d)是用xy平面表示承受面的近轴曲率中心位置的说明图，

(e)是用xy平面表示承受面的反面的非球面面顶位置的说明图，

(f)是用xy平面表示承受面的非球面面顶位置的说明图，

(g)是用xy平面表示承受面的反面的近轴曲率中心位置的说明图；

图3(a)、(b)是图解求出非球面偏心值时的方案的说明图；

图4是表示有关非球面偏心测定方法的运算程序的流程图；

图5是示意性表示第1实施例变形例的非球面偏心测定装置的构成图；

图6(a)、(b)是表示非球面面顶的位移量1tax及1tay的说明图；

图7表示第1实施例的又一个变形例的非球面偏心测定装置构成的示意性结构图；

图8(a)至(e)表示具有非球面的非球面透镜的图，

(a)是表示双面非球面的情况下的2个非球面轴和光轴之间的偏差的说明图，

(b)是表示只是单面非球面情况下的非球面轴和光轴之间的偏差的说明图，

(c)至(e)是表示非球面偏心方向(从原点到非球面面顶的方向)的图形；

图9是表示现有的非球面偏心测定装置的示意性结构图。

具体实施方式

下面根据附图1至4说明本发明所例举的实施例。

第1实施例

图1表示作为本发明第1实施例的非球面偏心测定装置，图2及图3表示在求非球面偏心值时的方案的详细图解。图4用流程图表示有关非球面偏心测定方法的运算程序。在图1中，非球面透镜偏心测定装置2构成如下：被检测透镜承受部3，旋转自如地保持测定对象被检测透镜1；旋转透镜支持构件4，用于使被检测透镜承受部3旋转；近轴偏心测定部5，用于检测被检测透镜1的两个被检测面1a及1b的近轴曲率中心相对于旋转透镜支持构件4的转轴9的偏心量；被检测面形状测定部(位移传感器部)6，用于检测透镜承受面的反面1b的非球面轴相对于转轴9的倾斜角；转角测定部7，检测转轴9的转角；运算部8，运算近轴偏心测定部5、被检测面形状测定部(位移传感器部)6及转角测定部7的各测定值。

这里以垂直截面图示的被检测透镜承受部3上放置的被检测透镜1及作为其承受部的接触部(内径、外径边缘)3a、3b，被加工为相对于旋转透镜支持构件4的转轴9大致同心，在所述旋转透镜支持构件4的上面设置被检测透镜承受部3，用位于被检测透镜承受部3的上端面的内径侧的内径边缘3a或外径侧的外径边缘3b承受被检测透镜1。由于内径边缘3a及外径边缘3b被加工为相对于转轴9同心，所以内外径的各个边缘3a、3b的中心位于转轴9上。

此外，这里，作为测定对象的被检测透镜1是在双面是非球面的非球面透镜。而用10表示的线是非球面轴的检测轴，用1oa表示的点是被检测透镜1的承受面侧的近轴曲率中心，用1ob表示的点是被检测透镜1的承受面的反面的近轴曲率中心。

而且，近轴偏心测定部5被设置在被检测透镜1上面，并且其光轴与旋转透镜支持构件4的转轴同轴。

在图1中尽管没有详细地示出，但是，在近轴偏心测定部5内部具有光源和光学系统和摄像元件，还设有由把沿光轴的光束分为光源及摄像元件两个方向的镜或棱镜等组成的光路切换装置。从灯等光源照射的光束利用光学系统照射在被检测透镜1的被检测面的近轴曲率中心上聚焦的光束。在近轴偏心测定部5的内部设置的光学系统的构成为：可移动及切换构成该光学系统的一部分的透镜组，使得可以根据该被检测透镜1的被检测面的曲率，改变照射光束的聚焦点。

从近轴偏心测定部5照射的由被检测面反射的光束沿同样的光路返回，入射到近轴偏心测定部5上，通过在光路上存在的光路切换装置折射，在摄像元件上成像，聚焦为点状像。当在被检测面的近轴曲率中心完全不偏心的情况下，即使一边使被检测透镜1旋转一边用摄像元件观察在该被检测面上照射的光束的反射光，点也不产生“摆动(振り回り)”。

实际上，在被检测面的近轴曲率中心相对于转轴具有偏心的情况下，若一边使被检测透镜1旋转一边观察该反射光，则通过近轴偏心测定部5内的摄像元件可观察到点的旋转在与偏心量对应的半径内“摆动”。

因此，根据该点半径及从被检测透镜原点状态下的点的旋转中心开始的方向，可检测被检测面的近轴曲率中心的偏心量及偏心方向。

具体来说，通过把来自近轴偏心测定部5和转角测定部7的输出信号输入运算部6，对被检测面近轴曲率中心相对于被检测透镜1旋转时的角度变化在摄像元件上的位置变化进行测定，可算出并检测该被检测面的近轴曲率中心的偏心量及偏心方向(参照图4的S10)。

被检测面形状测定部(位移传感器部)6检测随着被检测透镜1的旋转承受面的反面1b在检测轴10方向的位移量。图1中尽管没有详细示出其构成，但是，被检测面形状测定部由激光光源和干涉光学系统和光纤组成，从光纤射出端面照射在被检测面上的光束再次入射在被检测面形状测定部(位移传感器部)6上，由于位移变化干涉条纹变化。用受光传感器获取该干涉条纹的变化来检测位移量。

而且，在旋转透镜支持构件4的转轴9上具有被检测面形状测定部(位移传感器部)6的旋转移动的支点，以其为中心可调整为使检测轴与被检测透镜1的承受面的反面1b测定点的法线一致，支点位置的高度可随被检测透镜1在转轴9上移动。而且，被检测面形状测定部(位移传感器部)6本身也可随被检测透镜1在检测轴10的方向上改变高度。

通过把来自被检测检测面形状测定部(位移传感器部)6和转角测定部7的输出信号输入到运算部8，对相对于被检测透镜1旋转时的角度变化的检测轴10方向的高度变化进行测定。

还有，在本发明的所述第1实施例中，尽管对由有关透镜双面由凸状非球面形状组成的被检测透镜1进行了说明，但是，勿庸置疑，即使透镜双面或单面是凹状的非球面或球面的被检测透镜，也同样能适用。

更具体地说明有关上述的非球面偏心测定方法。

在上述构成的非球面偏心测定装置中，在用被检测透镜承受部3支持被检测透镜1的同时，一边用旋转透镜支持构件4旋转被检测透镜1一边进行定心。当被检测透镜1的承受面1a的曲率1oa的承受面1a为球面的的情况下，在理论上总是定心在转轴9的轴线上。但是，在承受面1a为非球面的情况下如图1所示，虽然在透镜承受部3的内径边缘3a到承受面1a的面顶的距离相等的情况下，近轴曲中心1oa存在于转轴9上，但是，在该关系不成立的情况下，近轴曲率中心1oa不存在于转轴9的轴线上。

因此，用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转的同时，通过近轴偏心测定部5检测承受面的反面1b的近轴曲率中心1ob相对于转轴9的偏心量，调整被检测透镜1的位置(定心调整)，使得所述近轴曲率中心的偏心量大约为0。在这里的定心调整中，严格来说不必使近轴曲率1ob与转轴9一致，但是，由于在测定承受面1a的近轴曲率中心1oa的偏心量时在近轴区域进行计算，所以所述承受面1a的反面1b的近轴曲率中心的偏心量越小检测精度越高。在旋转透镜支持构件4上连接转角测定部7，根据其测定的角度值设定被检测透镜1的旋转方向的基准，测定近轴曲率中心的偏心方向。

被检测透镜1的承受面的反面1b大致定心调整结束后，对被检测透镜1的承受面1a的近轴曲率中心1oa，通过近轴偏心测定部5与前面一样地检测近轴曲率中心相对于转轴9的偏心量和偏心方向。但是在所述情况下，通过承受面的反面1b观察承受面1a的近轴曲率1oa中心，因此，必须考虑近轴偏心测定部5和被检测面之间的面的近轴曲率中心的偏心量和方向的影响进行计算。有关该计算方法公开在特公昭51-9620号公报中，如果比测定近轴曲率中心的偏心量的面靠前的面的近轴曲率中心的偏心量如果是已知的，那么，可使用双面的近轴曲率、壁厚、折射率等所述被检测透镜的设计数据进行计算，利用所述计算方法，可算出承受面1a的近轴曲率中心的偏心量δa及方向θa。

如上所述，如果使用近轴偏心测定部5和转角测定部7的输出结果，那么通过运算部8，可算出承受面1a及承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量δa、δb、及偏心方向θa、θb(后面详述)。

接着，参照图2(a)至(g)说明求非球面偏心值的方法。图2(a)是用xyz三维关系表示前述的双面的近轴曲率中心1oa、1ob和非球面面顶1ta、1tb的位置，图2(b)、(c)用xz、yz平面表示，图2(d)及(g)用xy平面表示近轴曲率中心1oa、1ob的位置，图2(e)、(f)用xy平面表示非球面面顶1tb、1ta的位置。

如图2(d)及(g)所示，利用近轴曲率中心1oa、1ob的偏心量及偏心方向，可把当被检测透镜1位于旋转原点位置时的近轴曲率球心位置换算成xy平面的值。即，承受面1a的近轴曲率中心1oa的位置如图2(d)所示，用下式表示：

x方向：1oax＝δa×cosθa    ...(1)

y方向：1oay＝δa×sinθa    ...(2)

所述承受面1a的反面1b的近轴曲率中心的位置如图2(g)所示

x方向：1obx＝δb×cosθb    ...(3)

y方向：1oby＝δb×sinθb    ...(4)

用上述换算式在运算部8中求出。

接着，根据被检测透镜1的被检测面1b，使位移传感器部6的检测轴10的角度与被检测面1b的法线一致，根据被检测透镜1的被检测面1b调整位移传感器部6的检测轴10方向的高度。在所述状态下，利用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，输出检测轴10方向的高度变化，和利用转角测定部7输出被检测透镜1的角度变化，把两者输入运算部8。

在运算部8中，将被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测值转换到旋转透镜支持构件4的转轴9的方向。

根据被检测形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10的角度支点位置和被检测透镜1的位置关系，算出图1所示的测定半径r。由所述测定半径r和转角测定部7的信息和把被检测面形状测定部(位移传感器部)6的输出分解到转轴9方向的信息，换算成x、y、z坐标的三维坐标数据。对比基于测定部的输出信号的所述三维坐标数据和所述被检测面1b的设计上的式子(设计式)(参照图4的S20)。

这时，由于被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10相对于转轴9倾斜，所以为了进行与设计式的比较，必须转换成转轴方向的位移。

如果设定由非球面轴测定部6得到的测定数据为ASPb(i)，那么，与设计式比较的高度信息为下式计算：

ASPb(i)×cosθ    ...(5)

在距离转轴9为r的点进行非球面轴检测的情况下，将用(5)式表示的高度方向的信息利用下面式子分离成x、y与设计式比较。这里，假设转角测定部7对各测定点的输出为θrot(i)。

x(i)＝r×cosθrot(i)    ...(6)

y(i)＝r×sinθrot(i)

此外，虽然在图1中示出了检测轴10相对转轴9倾斜的情况，但是，即使在所述倾斜角θ为0度，即，相对转轴9为平行的状态下，构成被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10，与上述同样的计算也成立。

作为比较上述的三维坐标数据和设计式的具体方法，例如，在被检测面1b的设计式上使测定三维数据位移或倾斜度，为了使两者差最小只要调整就行。即，作为位移量，用(1)、(2)式分配的量分别代入x、y，固定x方向和y方向的位移，以球心位置为中心在x方向y方向倾斜并在z方向位移，检测两者差最小的状态。

其后，利用测定三维数据倾斜量及位移量进行反算，可求出承受面的反面1b的非球面面顶相对于转轴9在xy平面中的移动量1cb(参照图4的S30)。

参照图3(a)、(b)，说明有关上述倾斜量及位移量，如图3(a)、(b)所例示，如果规定上述计算求出的x方向的倾斜量为Abx、y方向的倾斜量为Aby，那么，非球面面顶的位移量1tbx及1tby用下式求出：

1tbx＝1oax+rb×sin Abx    ...(7)

1tby＝1oay+rb×sin Aby

还有，运算部8根据被检测透镜1的双面的近轴曲率中心位置和被检测面1b的面顶位置的数据，算出被检测面1b的非球面偏心量εb及其方向θεb(参照图4的S40)。

用图2(a)至(g)详细说明所述算出方法程序。

作为第1步骤，把承受面1a的近轴曲率中心位置1oa和承受面的反面1ob的近轴曲率中心值如图2(d)及(g)所示被分别分解成x、y值。各数值用与(1)至(4)同样的式子获得。

作为第2步骤，考虑双面的近轴曲率中心量，算出从图2(a)的z轴上的1oa到1ob的高度zo。所述高度zo根据下式计算： $\mathrm{Zo}=\sqrt{{(\mathrm{rb}-\mathrm{ra}+d)}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{oax})}^2+{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{oay})}^2}...\left(8\right)$

其中ra为承受面1a的近轴曲率半径，rb为承受面1b的近轴曲率半径，d表示透镜壁厚。

作为第3步骤，考虑承受面的反面1b的面顶位移量和近轴曲率中心偏心量，算出从图2(a)的z轴上的1ob到1tb的高度zb。所述高度zb根据下式计算： $\mathrm{Zb}=\sqrt{{\mathrm{rb}}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{tbx})}^2-{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{tby})}^2}...\left(9\right)$

在以后的步骤中，分成xz平面和yz平面进行计算。尽管这里作为一个例子，先进行xz平面上的计算，然后进行yz平面的计算，但是这只是为了说明方便而已，既可以先计算yz平面，也可以在各步骤中交替计算xz平面和yz平面。

作为第4步骤，通过非球面轴rbx和光轴1oax-1obx相对于xz平面中的z轴的倾斜度，算出非球面偏心x成分。如图3(a)所示，x成分εbx根据下式计算： $\mathrm{\ϵbx}={\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tbx}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zb}}\right)-{\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zo}}\right)...\left(10\right)$

作为第5步骤，在xz平面上从非球面面顶1tbx向光轴1oax-1obx作垂线，算出其长度Lbx。如图3(a)所示，Lbx根据下式计算：

Lbx＝rbx×sin εbx    ...(11)

在yz平面上也可应用上述第4和第5步骤，在yz平面上从非球面面顶1tby向光轴1oay-1oby作垂线，算出其长度Lby。如图3(b)所示，Lby根据下式计算：

Lby＝rby×sin εby    ...(12)

作为第6步骤，算出对光轴1oa-1ob的非球面轴rb的倾斜度，即非球面偏心量εb。εb如图3(a)、(b)所示根据下式计算： $\mathrm{\ϵb}={\sin }^{-1}\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{Lbx}}^2+{\mathrm{Lby}}^2}}{\mathrm{rb}}\right)...\left(13\right)$

这里，上式的右边的分子表示从光轴1oa-1ob到非球面面顶1tb的距离(位移量)。

作为第7步骤，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的偏心方向θb。相对于光轴，非球面面顶如图3(a)、(b)所示，在x方向相距Lbx，在y方向相距Lby，θb根据下式计算： $\mathrm{\θb}={\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lby}}{\mathrm{Lbx}}\right)...\left(14\right)$

通过上述步骤，可正确地求出承受面的反面1b相对于光轴1oa-1ob的非球面偏心量及方向。

如果在被检测透镜承受部3上不改变透镜的旋转位置而将被检测透镜1上下倒置，来进行同样的检测及运算，那么，可正确地求出上述求出的面的反面的非球面偏心量εa及其方向θa。但是，由于被检测透镜1倒置，所以由于方向倒置，而使偏心方向的x方向或y方向正负倒置，设计式的高度方向也倒置。

(效果A)

在这样的第1实施例中，例如透镜的双面为非球面的情况下，由于利用近轴偏心测定部5进行被检测透镜1的承受面1a及承受面的反面1b的近轴曲率中心位置的测定，所以，承受面1a为非球面，在承受面的反面1b的定心调整时，即使承受面1a的近轴曲率中心偏差转轴9，也能根据测定值重新定义被检测透镜1的光轴，可正确地测定。

还有，承受被检测透镜1的被检测透镜承受部3的承受面也不必是近轴区域，所以其尺寸只要是加工精度容易确保的直径即可。

而且，由于承受面1a的近轴曲率中心1oa不必与转轴9正确地保持一致，所以即使相对于被检测透镜承受部3的转轴9的同心度不严格，也能进行高精度测定。

利用近轴偏心测定部5检测上述承受面1a的反面1b和承受面1a的近轴曲率中心，由于通过非球面轴检测部6检测其透镜被检测面的非球面的面顶位置，所以可根据非球面偏心定义进行高精度测定。

即便在使被检测透镜1倒置来求双面非球面偏心量的情况下，由于评价基准是连接近轴曲率中心的光轴，所以，即使被检测透镜1倒置而状态发生变化，由于双面的近轴曲率中心和透镜的位置关系以1对1确定，所以可正确地进行评价基准统一的高精度测定。

而且，即使与把具有被检测透镜的外径等其他部位和被检测透镜固定用夹具的基准面作为基准进行评价的“倒置测定评价”进行比较，其优点是，可进行最小位置的测定评价，而不必在透镜以外设置基准。

此外，至此，虽然说明了有关透镜双面为非球面的被检测透镜，但是，即使如下面说明的单面为非球面的情况下，同样也可求出其非球面偏心量及方向。

在所述情况下，在图1所例示的构成中，首先，设置成在被检测透镜承受部3上使被检测透镜1的球面为承受面1a侧。

如果在用被检测透镜承受部3支持只有单面为非球面的所述检测透镜1的同时，一边用旋转透镜支持构件4使所述检测透镜1旋转，一边作定心调整使得承受面1a的反面1b近轴曲率与转轴9大体一致，那么，作为被检测透镜1的球面的承受面1a的曲率中心1oa在理论上总是被调心在转轴9的轴线上，但是，由于承受面1a的面精度和被检测透镜承受部3与被检测透镜1接触的接触部3b的圆度和转轴9的同轴度不够，而产生曲率中心1oa与转轴9不一致的情况。

一边通过旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，一边通过近轴偏心测定部5，检测承受面的反面1b的近轴曲率曲率中心1ob相对于转轴9的偏心量，对被检测透镜1进行位置调整，使得所述偏心量大约为0。在这里的定心调整中，虽然不必使近轴1ob与转轴9严格地保持一致，但是由于测定承受面1a的曲率中心1oa的偏心量时，承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量越小检测精度越高，所以在这里进行一致调整。

在旋转透镜支持构件4上连接转角测定部7，利用其值设定被检测透镜1的旋转方向基准，测定近轴曲率中心的偏心方向。

在被检测透镜1的承受面的反面1b大体定心调整结束之后，对被检测透镜1的承受面1a的曲率中心1oa，通过近轴偏心测定部5与前面一样检测相对于转轴9的偏心量和偏心方向。但是，在所述情况下，由于通过承受面的反面1b观察承受面1a的曲率中心1oa，所以虽然必须考虑近轴偏心测定部5和被检测面之间的面的近轴曲率中心的偏心量和方向的影响，但是，有关该计算方法如在特公昭51-9560号公报中所记载的，如果比检测近轴曲率中心的偏心量的面靠前的面的近轴曲率中心的偏心量已知的，那么，可使用双面的近轴曲率、壁厚、折射率的被检测透镜的设计数据进行计算，利用该方法可算出承受面1a的近轴曲率中心的偏心量δa及方向θa。

象这样，使用近轴偏心测定部5和转角测定部7的输出结果，利用运算部8可算出承受面1a的曲率中心的偏心量δa、及偏心方向θa、承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量δb及偏心方向θb。

如图2(d)及(g)所示，利用近轴曲率中心或曲率中心的偏心量及偏心方向，可将被检测透镜1位于旋转原点位置时的近轴曲率球心位置或曲率中心位置换算成xy平面上的值，如图2(d)所示，用下面式子表示承受面1a的曲率中心位置。

x方向：1oax＝δa×cosθa     ...(1)

y方向：1oay＝δa×sinθa     ...(2)

承受面的反面1b近轴曲率中心位置如图2(g)所示，用下面换算式在运算部8中求出。

x方向：1obx＝δb×cosθb     ...(3)

y方向：1oby＝δb×sinθb     ...(4)

接着，根据被检测透镜1的被检测面1b，使位移传感器部6的检测轴10的角度与被检测面1b的法线一致，根据被检测透镜1的被检测面1b调整位移传感器部6的检测轴10方向的高度。在该状态下，利用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，输出被检测轴10的高度变化，通过转角测定部7输出被检测透镜1的角度变化，并将两者输入到运算部8。

在运算部8中，将被检测面形状测定部(传感器部)6的检测值转换到旋转透镜支持构件4的转轴9的方向。

根据被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10的角度支点位置和被检测透镜1的位置关系，算出图示的测定半径r。由所述测定半径r和转角测定部7的信息和把被检测面形状部测定部(位移传感器部)6的输出分解到转轴9的方向的信息换算成x、y、z坐标的三维坐标数据。对比所述测定三维坐标数据和被检测面1b的设计式。这时，由于被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10相对于转轴9倾斜，所以为了与设计式进行比较，必须转换成转轴方向的位移。

若假设由非球面轴测定部6得到的测定数据为ASPb(i)，则与设计式比较的高度信息为如下式计算：

ASPb(i)×cosθ          ...(5)

在距离转轴9为r的点进行非球面轴检测的情况下，把用式(5)表示的高度方向信息利用下式分离成x、y，与设计式进行比较。这里，将转角测定部7对各测定点的输出表示为θrot(i)。

x(i)＝r×cosθrot(i)    ...(6)

y(i)＝r×sinθrot(i)

在图1中，虽然假设检测轴10相对于转轴9倾斜，但是，即使所述倾斜度θ为0度，即，相对于转轴9平行的状态下，构成被检测形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10，同样的计算也成立。

作为使三维坐标数据和设计式比较的方法，例如，只要在被检测面1b的设计式上，使测定三维数据位移、倾斜，使两者差最小就行。作为位移量代入用(1)、(2)式提供的量，固定x方向和y方向的位移，以球心位置为中心在x方向和y方向倾斜并在z方向位移，检测两者差最小的状态。

如果用测定三维数据倾斜量及位移量进行反算，则可求出承受面的反面1b的非球面面顶相对于转轴9在xy平面上的移动量1tb。如图3(a)、(b)所示，如果假设计算求出的x方向倾斜量为Abx、y方向的倾斜量为Aby，则非球面面顶的位移量1tbx及1tby用下式求出：

1tbx＝1oax+rb×sin Abx          ...(7)

1tby＝1oay+rb×sin Aby

接着，利用运算部8根据被检测透镜1的近轴曲率中心位置及曲率中心位置和被检测面1b的面顶位置，算出被检测面1b的非球面偏心量εb及其方向θεb。

用图2(a)至(g)对该算出方法进行说明。

这里，由于只是被检测透镜1的承受面的反面1b为非球面，所以，图2(a)、(b)、(c)(f)所示的承受面1a侧的非球面面顶1ta不存在。

作为第1步骤，如图2(d)及(g)所示，把承受面1a的曲率中心位置1oa和承受面的反面1b的近轴曲率中心值1ob分别分解成x、y值。各数值用与(1)到(4)式同样的式子获得。

作为第2步骤，考虑近轴曲率中心偏心量和曲率中心偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1oa到1ob的高度zo。所述高度zo根据下面公式计算： $\mathrm{Zo}=\sqrt{{(\mathrm{rb}-\mathrm{ra}+d)}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{oax})}^2+{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{oay})}^2}...\left(8\right)$

其中，ra表示承受面1a的近轴曲率半径；rb表示承受面1b的近轴曲率半径；d表示透镜壁厚。

作为第3步骤，考虑承受面的反面1b的面顶位移量和近轴曲率中心偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1ob到1tb的高度zb。所述高度zb根据8下式计算： $\mathrm{Zb}=\sqrt{{\mathrm{rb}}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{tbx})}^2-{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{tby})}^2}...\left(9\right)$

在以后的步骤中，分成xz平面和yz平面进行计算。尽管这里作为一个例子，先进行xz平面上的计算，然后进行yz平面的计算，但是这只是为了说明方便而已，既可以先计算yz平面，也可以在各步骤中交替计算xz平面和yz平面。

作为第4步骤，根据非球面轴rbx和光轴1oax-1obx相对于xz平面上的z轴的倾斜度，算出非球面偏心的x成分。如图3(a)所示，εbx根据下式计算： $\mathrm{\ϵbx}={\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tbx}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zb}}\right)-{\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zo}}\right)...\left(10\right)$

作为第5步骤，在在xz平面上从非球面面顶1tbx向光轴1oax-1obx作垂线，算出其长度Lbx。如图3(a)所示，Lbx根据下式计算：

Lbx＝rbx×sin εbx    ...(11)

上述第4和第5的各步骤也适用于yz平面，在yz平面上从非球面面顶1tby向光轴1oay-1oby作垂线，算出其长度Lby，如图3(b)所示，Lby根据下式计算：

Lby＝rby×sin εby    ...(12)

作为第6步骤，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的倾斜度，即非球面偏心量εb，εb如图3(a)、(b)所示，根据下式计算： $\mathrm{\ϵb}={\sin }^{-1}\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{Lbx}}^2+{\mathrm{Lby}}^2}}{\mathrm{rb}}\right)...\left(13\right)$

这里，上式右边的分子表示从光轴1oa-1ob到非球面面顶1tb的距离(移动量)。

作为第7步骤，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的偏心方向θb。相对于光轴非球面面顶如图3(a)、(b)所示，在x方向相距Lby，在y方向相距Lby，θb根据下式计算： $\mathrm{\θb}={\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lby}}{\mathrm{Lbx}}\right)...\left(14\right)$

(效果B)

根据上述实施例，被检测透镜1即使是单面非球面，也能正确地求出承受面的反面1b相对于光轴1oa-1ob的非球面偏心量及方向。

以上说明的实施例可以按照下面的多个变形例实施，都可获得与上述实施例同样或更多的效果。

(变形例1)

在图5中，表示其一变形例的非球面偏心测定装置的示意性结构图。如图所示，如果被检测面形状测定部(位移传感器部)6分别设置在被检测透镜1的上下，那么，不必倒置，即可检测承受面1a的非球面轴的倾斜量及方向，可以高精度测定上下面的非球面偏心量。

更具体来说，在图5中，非球面偏心测定装置2的构成包括：被检测透镜承受部3，旋转自如地保持被检测透镜1；旋转透镜支持构件4，用于使被检测透镜承受3旋转；近轴偏心测定部5，用于检测被检测透镜1双面1a及1b的近轴曲率中心相对于旋转透镜支持构件4的转轴9的偏心量；被检测面形状测定部(位移传感器部)6a，用于检测透镜承受面的反面1b的非球面轴相对于转轴9的倾斜角；被检测面形状测定部(位移传感器部)6b，用于检测透镜承受面的反面1a的非球面轴相对于转轴9的倾斜角；转角测定部7，用于检测转轴9的转角；运算部8，运算近轴偏心测定部5、被检测面形状测定部(位移传感器部)6b及转角测定部7的各个测定值。

即，在变形例1中，为了分别专门检测有关被检测透镜1双面的非球面轴的倾斜角，由被检测面形状2个测定部，即：被检测面形状测定部(位移传感器部)6a和被检测面形状测定部(位移传感器部)6b构成，它们分别被设置在被检测透镜1的上下。

此外，被检测透镜承受部3与被检测透镜1接触的接触部3a、3b，与前述一样，被加工成相对于旋转透镜支持构件4的转轴9大体同心。

在旋转透镜支持构件4的上面设置被检测透镜承受部3，用位于透镜承受部的上端面的内径侧的边缘3a或外径侧的边缘3b承受被检测透镜1。由于内径边缘3a及外径边缘3b被加工成相对于转轴9同心，所以，各边缘3a、3b的中心位于转轴9上。

此外，用10a表示的线是承受面的反面1b的非球面轴的检测轴；用10b表示的线是承受面1a的非球面轴的检测轴；用1oa表示的点是被检测透镜1的承受面侧的近轴曲率中心；用10b表示的点是被检测透镜1的承受面的反面的近轴曲率中心。

近轴偏心测定部5被设置成在被检测透镜1的上面并且其光轴与旋转透镜支持构件4的转轴同轴。

尽管在图5中未图示，但是在近偏心测定部5的内部与前述一样，设有光源和光学系统和摄像元件，及用于将光束分成光源及摄像元件2个方向的光路切换装置。从光源照射的光束照射通过光学系统在被检测透镜1的被检测面的近轴曲率中心上聚焦的光束。近轴偏心测定部5内部的光学系统的构成为：构成光学系统一部分的透镜组可移动及切换，使得可根据被检测面的曲率改变照射的光束的聚焦点。

从近轴偏心测定部5照射的、由被检测面反射的光束返回同样的光路，入射到近轴偏心测定部5上，利用存在于光路内的光路切换装置折射，在摄像元件上成像，聚焦成点状像。在被检测面近轴曲率中心上完全没有偏心的情况下，即使用摄像元件观察一边使被检测透镜1旋转一边在被检测面上照射的光束的反射光，也不会产生点的摆动。

在被检测面的近轴曲率中心相对于转轴存在偏心的情况下，如果一边旋转被检测透镜1一边观察该反射光，那么，可用摄像元件观察到点的旋转在与偏心量对应的半径内“摆动”。

根据所述点的旋转半径及从被检测透镜原点状态下的点的旋转中心开始的方向，可检测被检测面近轴曲率中心的偏心量及偏心方向。具体来说，利用把来自近轴偏心测定部5和转角测定部7的信号输入运算部8，对被检测面的近轴曲率中心相对于被检测透镜1旋转时的角度变化在近轴偏心测定部5内的摄像元件上的位置变化进行测定，检测被检测面的近轴曲率中心的偏心量及偏心方向。

被检测面形状测定部(位移传感器部)6a及6b，检测随着被检测透镜1的旋转被检测面1b或1a在检测轴10b或10a方向的位移量。在图5中，虽然没有图示其构成，但是，由激光光源和干涉光学系统及光纤组成，从光纤出射端面向被检测面上照射的光束再次从光纤入射到被检测面形状测定部(位移传感器部)6a或6b上，由于位移变化改变干涉条纹。用感光传感器获取该干涉条纹的变化，来检测该位移量。

而且，在旋转透镜支持构件4的转轴9上具有被检测面形状测定部(位移传感器部)6a及6b的旋转移动支点，以其为中心，可调整为使检测轴10a或10b与被检测透镜1的被检测面的测定点的法线一致，支点位置的高度随着被检测透镜1在转轴9上移动。而且，被检测面形状测定部(位移传感器部)6a及6b在其检测轴10方向上，也可随着被检测透镜1的形状改变高度。

通过把来自被检测面形状测定部(位移传感器部)6a、6b和转角测定部7的信号输入运算部8，对相对于被检测透镜1旋转时的角度变化的检测轴10a及10b方向的高度变化进行测定。

还有，在所述变形例1中，虽然说明了有关由双面凸的非球面形状组成的被检测透镜1进行了说明，但是勿庸置疑，即便是双面或单面为凹的非球面或球面的被检测透镜也同样可适用。

在如上所述变形构成的偏心测定装置中，如果在用被检测透镜承受部3支持被检测透镜1的同时，一边用旋转透镜支持构件4旋转被检测透镜1一边进行定心，那么，虽然在被检测透镜1的承受面1a的曲率中心1oa在承受面1a为球面的情况下，理论上来说调心总是在转轴9的轴线上，但是，在承受面1a为非球面的情况下，如图5所示，虽然在透镜承受部3的内径边缘3a到面顶的距离相等的情况下，近轴曲率中心1oa位于转轴9上，但是，在这种关系不成立的情况下，近轴曲率中心1oa不一定位于转轴9的轴线上。

一边用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，一边通过近轴偏心测定部5检测承受面的反面1b的近轴曲率中心1ob相对于转轴9的偏心量，调整被检测透镜1的位置(定心调整)，使得所述近轴曲率中心的偏心量大致为0。在这里的定心调整中，尽管不必使近曲率中心1ob与转轴9一致，但是，由于在测定承受面1a的近轴曲率中心1oa的偏心量时，承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量越小检测精度越高，所以进行一致调整。

在旋转透镜支持构件4上连接转角测定部7，利用其值设定被检测透镜1的旋转方向基准，测定近轴曲率中心的偏心方向。

被检测透镜1的承受面的反面1b的大致定心调整结束后，利用近轴偏心测定部5对被检测承受面1a的近轴曲率中心1oa，与前面一样，检测相对于转轴9的近轴曲率中心的偏心量和偏心方向。但是，在所述情况下，由于通过承受面的反面1b观察承受面1a的近轴曲率中心1oa，所以必须考虑近轴偏心测定部5和被检测面间的面近轴曲率中心的偏心量和方向的影响，有关其计算方法如特公昭51-9620号公报中所公开的，如果在比测定近轴曲率中心的偏心量的面靠前的面的近轴曲率中心偏心量是已知的，那么可使用双面的近轴曲率、壁厚、折射率的被检测透镜的设计数据进行计算，利用所述方法可算出承受面1a的近轴曲率中心偏心量δa及方向θa。

如上所述，使用近轴偏心测定部5和转角测定部7的输出结果，利于运算部8可算出承受面1a及承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量δa、δb及偏心方向θa、θb。

如图2(d)及(g)所示，根据近轴曲率中心的偏心量及偏心方向，可把当被检测透镜1位于旋转原点位置时的近轴曲率球心位置换算成xy平面上的值。

承受面1a的近轴曲率中心位置如图2(d)所示，用下式表示：

x方向：1oax＝δa×cosθa    ...(1)

y方向：1oay＝δa×sinθa    ...(2)

承受面的反面1b的近轴曲率中心位置如图2(g)所示，使用下面的换算式在运算部8中求出：

x方向：1obx＝δb×cosθb    ...(3)

y方向：1oby＝δb×sinθb    ...(4)

接着，根据被检测透镜1的承受面的反面1b，使位移传感器部6a的检测轴10的角度与检测面1b的法线一致，位移传感器部6a的检测轴10的方向的高度也根据被检测透镜1的被检测面1b进行调整。在所述状态下，利用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，输出检测轴10a方向的高度变化，利用转角测定部7输出检测透镜1的角度变化，将两者输入到运算部8。

而且，根据被检测透镜1的承受面1a，同样使位移传感器部6b的检测轴10的角度与被检测面1a的法线一致，根据被检测透镜1的被检测1a还调整位移传感器部6的检测轴10方向的高度。在所述状态下，利用旋转透镜支持构件4旋转被检测透镜1，输出检测轴10b的方向高度的变化，利用转角测定部7输出被检测透镜1的角度变化，将两者输入到运算部8中。

在运算部8中，将被检测面形状测定部(位移传感器部)6a及6b的检测值转换到旋转透镜支持构件4的转轴9的方向。

根据被检测面形状测定部(位移传感器部)6a的检测轴10a的角度支点位置和被检测透镜1的形状及位置关系，算出如图5所示的ra’。由所述测定半径ra’和转角测定部7的信息和把被检测面形状测定部(位移传感器部)6的输出分解到转轴9方向的信息，换算成x、y、z坐标三维坐标数据。比较所述测定三维坐标数据和被检测面1b的设计式。

由于这时被检测面形状测定部(位移传感器部)6a的检测轴10性对于转轴9倾斜θa，所以为了与设计式比较，必须转换成转轴方向的位移。

假设由非球面轴测定部6a得到的测定数据为ASPb(i)，则与设计式比较的高度为下式计算：

ASPb(i)×cosθa            ...(5)

在距离转轴9为ra’的点进行非球面检测的情况下，使用(5)式表示的高度方向信息用下式分离成x、y与设计式进行比较。这里，假设转角测定部7对各测定点的输出为θrot(i)。

x(i)＝ra＇×cosθrot(i)    ...(6)

y(i)＝ra＇×sinθrot(i)

虽然在图5中的结构为检测轴10a性对于转轴9倾斜，但是，即使在所述倾斜度θa为0度，即相对于转轴9平行的状态下，构成被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10a，同样的计算也成立。

作为比较三维坐标数据和设计式的方法，例如只要使测定三维数据在被检测面1b的设计式上位移、倾斜，使两者差最小即可。作为位移量代入用式(1)、(2)提供的量固定x方向和y方向的位移，以球心位置为中心，使在x方向和y方向倾斜，并在z方向位移，检测两者差最小的状态。

如果利用测定三维数据倾斜量及位移量作反算，则可求出相对于转轴9的承受面的反面1b的非球面面顶在xy平面上的移动量1tb。如在图3(a)、(b)所示，假设用计算求出的x方向的倾斜量为Abx、y方向的倾斜量为Aby；则用下式求出非球面面顶位移量1tby。

1tbx＝1oax+rb×sin Abx    ...(7)

1tby＝1oay+rb×sin Aby

还有，这里尽管为了说明上的方便，对承受面的反面1b作了说明，但是，对被检测面形状测定部(位移传感器部)6b的输出也只要进行同样处理即可。

即，假设用非球面轴测定部6b得到的测定数据为ASPa(i)，则与设计式比较的高度信息成如下：

ASPa(i)×cosθb            ...(5)’

在距离转轴9为rb’的点进行非球面轴检测的情况下，把用(5)’式表示的高度方向信息分离成x、y，与设计式比较。

而且，若假设转角测定部7对各测定点的输出为θrot，则下式成立：

x(i)＝rb＇×cosθrot(i)    ...(6)’

y(i)＝rb＇×sinθrot(i)

与承受面的反面1b一样，比较用(6)’式表示的三维数据和设计式，求出x方向和y方向的倾斜量Aax、Aay。

如图6(a)、(b)所示，非球面面顶的位移量1tax及1tay用下式求出：

1tax＝1oax+ra×sin Aax      ...(7)’

1tay＝1oay+ra×sin Aay

接着，利用运算部8根据被检测透镜1的双面的近轴曲率中心位置和被检测面1b的面顶位置算出被检测面1b的非球面偏心量εb及其方向θεb。

用图(a)至(g)对该算出方法进行详细说明。

作为第1步骤，如图2(d)及(g)所示，将承受面1a的近轴曲率中心位置1oa和承受面的反面1b的近轴曲率中心值1ob分别分解成x、y值。各数值通过与(1)到(4)式同样的关系式获得。

作为第2步骤，考虑双面的近轴曲率中心偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1oa到1ob的高度zo。高度zo根据下式计算： $\mathrm{Zo}=\sqrt{{(\mathrm{rb}-\mathrm{ra}+d)}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{oax})}^2+{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{oay})}^2}...\left(8\right)$

这里，ra表示承受面1a的近轴曲率半径；rb表示承受面1b的近轴曲率半径；d表示透镜壁厚。

作为第3步骤，考虑承受面的反面1b的面顶位移量和近轴曲率中心偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1ob到1tb的高度zb。所述高度zb根据下式计算： $\mathrm{Zb}=\sqrt{{\mathrm{rb}}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{tbx})}^2-{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{tby})}^2}...\left(9\right)$

在以后的步骤中，分成xz平面和yz平面进行计算。尽管这里作为一个例子，先进行xz平面上的计算，然后进行yz平面的计算，但是这只是为了说明方便而已，既可以先计算yz平面，也可以在各步骤中交替计算xz平面和yz平面。

作为第4步骤，根据非球面轴rbx和光轴1oax-1obx相对于xz平面上的z轴的倾斜度，算出非球面轴偏心的x成分εbx。如图3(a)所示，εbx根据下式计算： $\mathrm{\ϵbx}={\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tbx}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zb}}\right)-{\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zo}}\right)...\left(10\right)$

作为第5步骤，在xz平面上从非球面面顶1tbx向光轴1oax-1obx作垂线，算出其长度Lbx。如图3(a)所示，Lbx根据下式计算：

Lbx＝rbx×sin εbx      ...(11)

第4和第5步骤也适用于yz平面，在yz平面上从非球面面顶1tby向光轴1oay-1oby作垂线，算出其长度Lby。如图3(b)所示，Lby根据下式计算：

Lby＝rby×sin εby      ...(12)

作为步骤6，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的倾斜度，即非球面偏心量εb。εb如图3(a)、(b)所示，根据下式计算： $\mathrm{\ϵb}={\sin }^{-1}\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{Lbx}}^2+{\mathrm{Lby}}^2}}{\mathrm{rb}}\right)...\left(13\right)$

这里，上式右边的分子表示从光轴1oa-1ob到非球面面顶1tb的距离(位移量)。

作为第7步骤，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的偏心方向θb。相对于光轴，非球面面顶如图3(a)、(b)所示，在x方向相距Lbx，y方向相距Lby，θb用下面式子求出： $\mathrm{\θb}={\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lby}}{\mathrm{Lbx}}\right)...\left(14\right)$

同样利用运算部8，根据被检测透镜1的双面的近轴曲率中心位置和承受面1a的面顶位置，算出承受面1a的非球面偏心量εa及其方向θεa。用图2(a)至(g)说明其算出方法。

作为第1步骤，如图2(d)及(g)所示，把承受面1a的近轴曲线率中心位置1oa和承受面的反面1b的近轴曲率中心值1ob分别分解成x、y值。各数值通过与(1)到(4)式一样的式子获得。

作为第2步骤，考虑双面的近轴曲率中心偏心量，算出从在图2(a)的z轴上的1oa到1ob的高度zo。所述高度zo根据下式计算： $\mathrm{Zo}=\sqrt{{(\mathrm{rb}-\mathrm{ra}+d)}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{oax})}^2+{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{oay})}^2}...{\left(8\right)\text{'}}^{}$

这里，ra表示承受面1a的近轴半径；rb表示承受面1b的近轴曲率半径；d表示透镜壁厚。

(8)’式的结果，由于与前面求出承受面的反面1b的非球面偏心量时的(8)的zo相同，所以从略。

作为第3步骤，考虑承受面1a的面顶位移量和近轴曲率中心的偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1oa到1ta的高度za。所述高度za根据下式计算： $\mathrm{Zb}=\sqrt{{\mathrm{ra}}^2-{(1\mathrm{oax}-1\mathrm{tax})}^2-{(1\mathrm{oay}-1\mathrm{tay})}^2}...\left(9\right)\text{'}$

在以后的步骤中，分成zx平面和yz平面进行计算。尽管这里作为一个例子，先进行xz平面上的计算，然后进行yz平面的计算，但是这只是为了说明方便而已，既可以先计算yz平面，也可以在各步骤中交替计算xz平面和yz平面。

作为第4步骤，根据非球面轴rax和光轴1oax-1obx相对于xz平面上的z轴的倾斜度，算出非球面偏心的x成分εax。如图6(a)所示，εax根据下式计算： $\mathrm{\ϵax}={\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{oax}}{\mathrm{Za}}\right)-{\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zo}}\right)...\left(10\right)\text{'}$

作为第5步骤，在xz平面上从非球面面顶1tax向光轴1oax-1obx作垂线，算出其长度Lax。如图(a)所示，Lax根据下式计算：

Lax＝rax×sin εax      ...(11)’

第4和第5步骤也适用于平面yz，在yz平面上从非球面面顶1tay向光轴1oay-1oby作垂线，算出其长度Lay。如图6(b)所示，Lay根据下式计算：

Lay＝ray×sin εay      ...(12)’

作为第6步骤，算出非球面轴ra相对于光轴1oa-1ob的倾斜度，即非球面偏心量εa。εa如图6(a)、(b)所示，根据下式计算： $\mathrm{\ϵa}={\sin }^{-1}\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{Lax}}^2+{\mathrm{Lay}}^2}}{\mathrm{ra}}\right)...\left(13\right)\text{'}$

这里，上式右边的分子表示从光轴1oa-1ob到非球面面顶1tb的距离(位移量)。

作为第7步骤，算出非球面轴ra相对于光轴1oa-1ob的偏心方向θa。相对于光轴，非球面面顶如图6(a)、(b)所示，在x方向相距Lay，在y方向相距Lay，θa用下式求出： $\mathrm{\θa}={\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lay}}{\mathrm{Lax}}\right)...\left(14\right)\text{'}$

利用上述步骤，可正确地求出承受面1a的非球面1ad相对于光轴1oa-1ob的非球面偏心量及方向。

象这样根据变形例1，由于将被检测面形状测定部(位移传感器部)6a及被检测面形状测定部(位移传感器部)6b分别设置在被检测透镜1的上下，可专门检测双面的非球面轴倾斜角分别，所以不用使被检测透镜倒置即可检测上下面各自的非球面偏心量，而且，不必为了倒置被检测透镜而中止测定操作。

(变形例2)

第1实施例也可进行如下变形实施，并取得与其第1实施例相或更好的效果。

图7是表示所述变形例的非球面偏心测定装置的示意性构成图。

所述非球面偏心测定装置2的构成如图所示包括：被检测透镜承受面3，旋转自如地保持被检测透镜1；旋转透镜支持构件4，用于旋转以垂直截面所示的被检测透镜承受部3；近轴偏心测定部5a，用于检测被检测透镜1的承受面的反面1b的近轴曲率中心相对于以垂直截面图示的旋转透镜支持构件4的转轴9的偏心量；近轴偏心测定部5b，用于检测被检测透镜1的承受面1a的近轴曲率中心相对于旋转透镜支持构件4的转轴9的偏心量；被检测面形状测定部(位移传感器部)6，用于检测透镜承受面的反面1b的非球面轴相对于转轴9的倾斜角；转角测定部7，用于检测转轴9的转角；运算部8，运算上述的近轴偏心测定部5a及5b、被检测面形状测定部(位移传感器部)6及转角测定部7的各测定值。

即，在变形例2中，为了检测被检测透镜1的双面的近轴曲率中心的偏心量，分别专门构成近轴偏心测定部5a及近轴偏心测定部5b，它们分别设置在被检测透镜1的上下。

此外，与前述一样，被检测透镜承受部3与被检测透镜1接触的接触部3a、3b，被加工成相对于旋转透镜支持构件4的转轴9大致同心。旋转透镜支持构件4也被加工成相对于转轴9大致同心

在旋转透镜支持构件4的上面设置被检测透镜承受部3，用位于透镜承受部上端面的内径侧的边缘3a或外径侧的边缘3b承受被检测透镜1。内径边缘3a及外径边缘3b被加工成相对于转轴9同心，所以各边缘3a、3b的中心存在于转轴9上。

此外，用10a所示的轴线是承受面的反面1b的非球面轴的检测轴；用10b所示的轴线是承受面1a的非球面轴的检测轴。用1oa所示的点是被检测透镜1的承受面侧的近轴曲率中心；用1ob表示的点是被检测透镜1的承受面的反面的近轴曲率中心。

近轴偏心测定部5a设置在被检测透镜1上面，并且其光轴与旋转透镜支持构件4的转轴9同轴，同样，近轴偏心测定部5b设置在被检测透镜1的下面，并且其光轴与旋转透镜支持构件4的转轴9同轴。

如垂直截面所图示，旋转透镜支持构件4还如图所示中空地形成转轴附近的中央部，使得不挡住近轴偏心测定部5b的测定光束。

转角测定部7被配置成不挡住近轴偏心测定部5b的测定光束，尽管未图示，但是通过利用带子和传动轮把旋转透镜支持构件4的转角传递给转角测定部7，检测旋转透镜支持构件4的转角。

尽管在图7中未图示，在近轴偏心测定部5a及5b的内部设置有光源和光学系统和摄像元件，及将光束分为光源及摄像元件二个方向的光路切换装置。从光源照射的光束照射通过光学系统在被检测透镜1的被检测面的近轴曲率中心上聚焦的光束。近轴偏心测定部5a及5b的内部光学系统可构成为：移动及切换作为光学系统的一部分的透镜组，使得根据被检测面的曲率照射的光束的聚焦点可变。

从近轴偏心测定部5a及5b照射的，用各个被检测面反射的光束返回到同样的光路，入射到近轴偏心测定部5a及5b，利用在光路中存在的光路切换装置折射，在摄像元件上成象，聚焦成点状像。在被检测面完全无偏心的情况下，即使一边旋转被检测透镜1一边用摄像元件观察照射在被检测面的光束的反射光，点也不产生摆动。

在被检测面的近轴曲率中心相对转轴具有偏心的情况下，若一边使被检测透镜1旋转一边观察该反射光，则可用摄像元件观察到点的旋转在与偏心量对应的半径内“摆动”。

根据所述点旋转的半径及从被检测透镜原点状态下的点的旋转中心开始的方向，可检测被检测面的近轴曲率中心的偏心量及偏心方向。

具体来说，通过把来自近轴偏心测定部5a及5b的转角测定部7的信号输入运算部8，对被检测面的近轴曲率中心相对于被检测透镜1旋转时的角度变化在近轴偏心测定部5a及5b内的摄像元件上的位置变化进行测定，检测各被检测面的近轴曲率中心的偏心量及偏心方向。被检测面形状测定(位移传感器)6检测随着被检测透镜1的旋转被检测面1b在检测轴10a的方向的位移量。

而且，在图7中未图示其构成，但近轴偏心测定部由激光光源和干涉光学系统和光纤组成，从光纤射出端面照射在被检测面上的光束再次从光纤入射到被检测面形状测定部(位移传感器部)6，根据位移的变化干涉条纹变化，用受光传感器获取该干涉条纹的变化来检测位移量。

而且，在旋转透镜支持构件4的转轴9上具有被检测面形状测定部(位移传感器部)6的旋转移动支点，可以其为中心进行调整，使检测轴10与被检测透镜1的被检测面的测定点的法线一致，支点位置的高度随着被检测透镜1在转轴9上移动。而且，被检测面形状测定部(位移传感器部)6在检测轴10的方向上也可随着被检测透镜1的形状改变高度。

通过把来自检测面形状测定部(位移传感器部)6和转角测定部7的信号输入运算部8，可对相对于被检测透镜1旋转时的角度变化的检测轴10的方向的高度变化进行测定。

此外，在所述变形例2中，虽然就有关由双面为凸面的非球面形状构成的被检透镜1进行了说明，但是即使是双面或单面为凹的非球面或球面被检测透镜，也同样可适用。

如上所述，在变形构成的非球面偏心测定装置中，如果在用被检测透镜承受部3支持被检测透镜1的同时，一边用旋转透镜支持构件4旋转被检测透镜1一边进行定心调心，那么，被检测透镜1的承受面1a的曲率中心1oa在承受面1a为球面的情况下，理论上总是被定心在转轴9的轴线上，但是，在承受面1a为非球面的情况下，如图1所示，虽然在承受部3的支持点3b到承受面1a的面顶的距离相等的情况下，近轴曲率中心1oa在转轴9上，但是，在该关系不成立的情况下，近轴曲率中心1oa不一定位于转轴9的轴线上。

一边用旋转透镜支持构件4使被检测透镜1旋转，一边通过近轴偏心测定部5a检测承受面的反面1b的近曲率中心1ob相对于转轴9的偏心量，调整(定心调整)被检测透镜1的位置，使所述近轴曲率中心的偏心量大约为0。在这里的定心调整中，虽然不必严格地使近轴曲率中心1ob与转轴9一致，但是，由于在测定承受面1a的近曲率中心1oa的偏心量时承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量越小检测精度越高，因此进行一致调整。

在旋转透镜支持构件4上连接转角测定部7，在利用其值设定被检测透镜1的旋转方向基准，测定近轴曲率中心的偏心方向。在被检测透镜1的承受面的反面1b的大体定心调整之后，对被检测透镜1的承受面1a的近轴曲率中心1oa，通过近轴偏心测定部5b与前面一样地检测其相对于转轴9的偏心量和偏心方向。

如上所述，使用近轴偏心测定部5a及5b和转角测定部7的输出结果，用运算部8可算出承受面1a及承受面的反面1b的近轴曲率中心的偏心量δa、δb及偏心方向θa、θb。

如图2(d)、(g)，根据近轴曲率中心的偏心量及偏心方向可将被检测透镜1位于旋转原点位置时的近轴曲率球心位置换算成xy平面上的值。

承受面1a的近轴曲率中心位置如图2(d)所示，用下式表示：

x方向：1oax＝δa×cosθa    ...(1)

y方向：1oay＝δa×sinθa    ...(2)

承受面的反面1b的近轴曲率中心位置如图2(g)所示，使用下面的换算式在运算部8中求出：

x方向：1obx＝δb×cosθb    ...(3)

y方向：1oby＝δb×sinθb    ...(4)

接着，根据被检测透镜1的承受面的反面1b，使位移传感器6的检测轴10的角度与被检测面1b的法线一致，还根据被检测透镜1的被检测面1b调整位移传感器部6的检测轴10方向的高度，在该状态下利用旋转透镜支持构件4旋转被检测透镜1，输出检测轴10a的方向高度变化，通过转角测定部7输出被检测透镜1的角度变化，将两者输入到运算部8。

在运算部8中，把被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测值换算到旋转透镜支持构件4的转轴9的方向。

根据被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10的角度支点位置和检测透镜1的形状及位置关系，算出如图7所示的测定半径r。由所述测定半径r和转角测定部7的信息和把被检测面形状测定部(位移传感器部)6的输出分解到转轴9方向的信息，换算成x、y、z坐标的三维数据。比较所述测定三维坐标数据和被检测面1b的设计式。

这时，由于被检测面形状测定部(位移传感器部)6的检测轴10相对于转轴9倾斜θa，所以为了进行与设计式的比较，必须转换成转轴方向的位移。

若假设根据非球面轴测定部6获得的测定数据为ASPb(i)，则与设计式比较的高度信息为下式计算：

ASPb(i)×cosθ    ...(5)

在距离转轴9为r的点进行非球面轴检测的情况下，把用(5)式表示的高度方向信息与通过下式分离成x、y、z与设计式比较。这里，假设转角测定部7对各测定点的输出为θrot(i)，则：

x(i)＝r×cosθrot(i)    ...(6)

y(i)＝r×sinθrot(i)

虽然在图7中，检测轴10相对于转轴9倾斜，但是，即使在所述倾斜度θ为0度，即，相对于转轴9平行的状态下，构成被检测面形状测定部(位移传感器)部6的检测轴10，同样的计算也成立。

作为三维坐标数据和设计式比较的方法，例如，在检测面1b的设计式上，使测定三维数据位移、倾斜，使两者差最小来测定三维数据即可。作为位移量代入用式(1)、(2)提供的量，固定x方向和y方向的位移，以球心位置为中心，在x方向和y方向上倾斜，并在z方向上位移，检测两者差最小的状态。

如果根据测定三维数据倾斜量及位移量进行反算，则可求出承受面的反面1b的非球面面顶相对于转轴9在xy平面的移动量1tb。如图2(e)所示，假设移动量1tb的x方向量为1tbx、y方向的量为1tby。假设x方向的倾斜量为Abx、y方向的倾斜量为Aby，则用下式可求出非球面面顶的位移量1tbx及1tby：

1tbx＝1oax+rb×sin Abx    ...(7)

1tby＝1oay+rb×sin Aby

接着，利用运算部8，通过被检测透镜1的双面的近轴曲率中心位置和被检测面1b的面顶位置算出被检测面1b的非球面偏心量εb及其方向θεb。

用图2(a)至(g)说明该运算方法。

作为第1步骤，如图2(d)及(g)所示，把承受面1a的近轴曲率中心位置1oa和承受面的反面1b的近轴曲率中心值1ob分解成x、y值。各数值通过与(1)到(4)式同样的式子得到。

作为第2步骤，考虑双面的近轴曲率中心偏心量，算出在图2(a)的z轴上从1oa到1ob的高度zo。高度zo根据下式计算： $\mathrm{Zo}=\sqrt{{(\mathrm{rb}-\mathrm{ra}+d)}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{oax})}^2+{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{oay})}^2}...\left(8\right)$

这里，ra为承受面1a的近轴曲率半径；rb为承受面1b的近轴曲率半径；d为透镜壁厚。

作为第3步骤，考虑承受面的反面1b的面顶位移量和近轴曲率中心的偏心量，算出从在图2(a)的z轴上的1ob到1ob的高度zb。所述高度zb根据下式计算： $\mathrm{Zb}=\sqrt{{\mathrm{rb}}^2-{(1\mathrm{obx}-1\mathrm{tbx})}^2-{(1\mathrm{oby}-1\mathrm{tby})}^2}...\left(9\right)$

在以后的步骤中，可分成xz平面和yz平面进行计算。尽管这里作为一个例子，先进行xz平面上的计算，然后进行yz平面的计算，但是这只是为了说明方便而已，既可以先计算yz平面，也可以在各步骤中交替计算xz平面和yz平面。

作为第4步骤，根据非球面轴rbx和光轴1oax-1obx相对于xz平面上的z轴的倾斜度，算出非球面轴偏心的x成分ε bx。如图3(a)所示，εbx根据下式计算： $\mathrm{\ϵbx}={\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tbx}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zb}}\right)-{\tan }^{-1}\left(\frac{1\mathrm{tax}-1\mathrm{obx}}{\mathrm{Zo}}\right)...\left(10\right)$

作为第5步骤，在xz平面上从非球面面顶1tbx向光轴1oax-1obx作垂线，算出其长度Lby。如图3(a)所示，Lby根据下式计算：

Lbx＝rbx×sin εbx    ...(11)

第4和第5步骤也适用于yz平面，在yz平面上从非球面面顶1tby向光轴1oay-1oby作垂线，算出其长度Lby。如图3(b)所示，Lby根据下式计算：

Lby＝rby×sin εby    ...(12)

作为第6步骤，算出非球面轴rb的相对于光轴1oa-1ob的倾斜度，即，非球面偏心量εb。εb如图3(a)、(b)所示，根据下式计算： $\mathrm{\ϵb}={\sin }^{-1}\left(\frac{\sqrt{{\mathrm{Lbx}}^2+{\mathrm{Lby}}^2}}{\mathrm{rb}}\right)...\left(13\right)$

这里，上式右边的分子表示从光轴1oa-1ob到非球面面顶1tb的距离(位移量)。

作为第7步骤，算出非球面轴rb相对于光轴1oa-1ob的偏心方向θb。相对于光轴，非球面面顶如图3(a)、(b)所示，在x方向相距Lbx，在y方向相距Lby，θb用下式求出： $\mathrm{\θb}={\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{Lby}}{\mathrm{Lbx}}\right)...\left(14\right)$

利用上述步骤可正确地求出承受面的反面1b相对于光轴1oa-1ob的非球面偏心量及方向。

如果使被检测透镜1在被检测透镜承受部3上下倒置设置进行同样的检测及运算，那么可正确地求出上述所求出的面的反面的非球面偏心量εa及其方向θa。

象这样根据变形例2，由于在被检测透镜1的上下分别专用地设置近轴偏心测定部5a及近轴偏心测定部5b，所以不会使测定用的光线通过被检测透镜1的承受面1a的反面1b，由于可检测该承受面1a的近轴曲率中心的偏心量和方向，所以，可高精度地求出近轴曲率中心，可高精度地测定非球面偏心量。

此外，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行各种变形实施。

以上，尽管根据实施例及其变形例做了说明，但是，在本说明书中包括以下的发明：

(1)可提供权利要求1的非球面偏心测定装置，其特征是，不仅在所述被检测透镜双面为非球面的情况下，而且在双面或单面为非球面或球面的情况下，也同样可测定。

(2)可提供权利要求1的非球面偏心测定装置，其特征是，不仅在所述被检测透镜双面为凸状非球面的情况下，而且在双面或单面为凹状非球面或球面的情况下，也同样可测定。

如上所述，根据本发明，可提供一种容易且高精度地测定非球面透镜的非球面偏心量及其方向的测定方法及测定装置。

Claims (9)

1.一种非球面偏心测定装置，设有：透镜承受部，用于保持被检测透镜；旋转透镜支持构件，旋转自如地构成所述透镜承受部；近轴偏心测定装置，检测被检测透镜的近轴曲率中心的偏心量和方向；被检测面形状测定装置，检测所述被检测透镜的被检测面的形状；转角测定装置，检测所述被检测透镜的转角；其特征在于，非球面偏心测定装置具有：

近轴偏心测定装置，用于检测所述被检测透镜的双面的近轴曲率中心相对于所述旋转透镜支持构件的转轴的偏心量和方向；

运算装置，使所述被检测透镜旋转，对用所述被检测面形状测定装置测定得到的数据和被检测面的设计式进行对比，求出两者差最小的相对位移量及倾斜量，根据所述位移量及倾斜量计算相对于所述转轴的面顶的位置，根据所述面顶位置和用所述近轴偏心测定装置测定的所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量及方向，算出非球面轴相对于所述被检测透镜光轴的倾斜量和方向。

2.根据权利要求1所述的非球面偏心测定装置，其特征在于，所述被检测面形状测定装置由在所述被检测透镜的双面附近分别设置的2个被检测面形状测定部构成，

它们分别独立地检测所述非球面透镜的双面的被检测面形状。

3.根据权利要求1或2所述的非球面偏心测定装置，其特征在于，所述近轴偏心测定装置由在所述被检测透镜的上下垂直方向分别设置的2个专用近轴偏心测定部组成，同时，其构成使得测定用光线不透过所述被检测透镜的承受面的反面侧。

4.一种非球面偏心测定装置的非球面透镜的非球面偏心测定方法，其中该非球面偏心测定装置设有：近轴偏心测定装置，检测被检测透镜的近轴曲率中心的偏心量和方向；被检测面形状测定装置，检测所述被检测透镜的被检测面的形状；转角测定装置，检测所述被检测透镜的转角；其特征在于，该非球面偏心测定方法具有如下工序：

近轴曲率中心检测工序，利用所述近轴偏心测定装置检测被检测透镜双面的近轴曲率中心相对于转轴的偏心量及方向；

形状测定工序，利用所述被检测面形状测定装置测定所述被检测面的形状；

第一运算工序，对测定的被检测面形状和规定的设计式进行对比，计算两者差最小的被检测面形状的面顶位置；以及

第二运算工序，根据所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的偏心量及方向和所述面顶位置，求出非球面透镜的偏心。

5.根据权利要求4所述的非球面偏心测定方法，其特征在于，所述第一运算工序是：对测定的被检测面形状和规定的设计式进行对比，计算使两者的相对位移量及倾斜量最小的被检测面形状的面顶位置。

6.根据权利要求4或5所述的非球面偏心测定方法，其特征在于，所述第二运算工序是：算出连接所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的光轴与连接面顶位置和包括所述面顶的非球面的近轴曲率中心的非球面轴的倾斜量及方向。

7.根据权利要求4或5所述的非球面偏心检测方法，其特征在于，在第二运算工序中算出所述被检测透镜的第一面的非球面偏心量后，使所述被检测透镜倒置，重复所有工序以算出所述被检测透镜的第二面的非球面偏心量。

8.根据权利要求6所述的非球面偏心检测方法，其特征在于，在第二运算工序中算出所述被检测透镜的第一面的非球面轴与连接所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的光轴的倾斜量及方向后，使所述被检测透镜倒置，重复所有工序以计算所述被检测透镜的第二面的非球面轴与连接所述被检测透镜双面的近轴曲率中心的光轴的倾斜量及方向。

9.根据权利要求3所述的非球面偏心测定装置，其特征在于，所述旋转透镜支持构件被加工成与所述转轴大致同心。

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