JP2001304846A - Method and device for measuring lens array mold decentering - Google Patents

Method and device for measuring lens array mold decentering

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JP2001304846A
JP2001304846A JP2000126896A JP2000126896A JP2001304846A JP 2001304846 A JP2001304846 A JP 2001304846A JP 2000126896 A JP2000126896 A JP 2000126896A JP 2000126896 A JP2000126896 A JP 2000126896A JP 2001304846 A JP2001304846 A JP 2001304846A
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JP
Japan
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lens array
lens
curvature
center
mold
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Application number
JP2000126896A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Morita
展弘 森田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure with high accuracy and evaluate correctly the relative dislocation (displacement) of each lens which constitutes the mirror surface pieces or the absolute displacement between each lens face to the criterion arbitrarily set. SOLUTION: The lens array measuring method for mold decentering measures the relative displacement between the lens frame centers of curvature or between the paraxial centers of curvature, by moving a lens array metal mold toward the direction of a lens array and detecting each lens frame center of curvature or the position of the paraxial center of curvature. This measuring method for mold decentering removes the influence of the movement error to the eccentric measurement by storing the movement error toward the direction of the lens array of lens array mold which has been measured as the movement data and subtracting the movement error from the location data of the detected lens frame center of curvature of the paraxial center of curvature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、レーザプリンタ等の
書き込み光学系に用いられるレンズアレイの射出成形用
金型のレンズ面の位置ずれ評価に関するものであり、レ
ンズアレイ射出成形用金型における鏡面駒(金駒)の組
み付け調整、及びレンズアレイ成形品の偏心評価に有効
なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating the displacement of a lens surface of a mold for injection molding of a lens array used in a writing optical system of a laser printer or the like. This is effective in adjusting the assembly of the pieces (gold pieces) and evaluating the eccentricity of the lens array molded product.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザプリンタ等の書き込み光学系に
は、レンズが一直線状に整列した結像光学素子(レンズ
アレイ)が用いられることがあり、そのレンズアレイは
プラスチックを成形加工してつくられることが多い。成
形加工に用いられる金型は、レンズ面を転写する鏡面駒
(金駒)が金型枠に取り付けられ、鏡面駒は切削、ある
いは研削にてレンズ面が一直線状に配列する形で精密加
工される。そのような鏡面駒の加工工具について、レン
ズアレイがその配列方向に長くなる場合、レンズ面を順
次加工していくにつれ工具が徐々に摩耗して加工条件が
変化してしまうため、正確な鏡面駒を加工できなくなる
ことがある。それを防ぐため鏡面駒をレンズアレイ配列
方向においていくつかに分割し、いくつかのブロックと
して加工する。そしてそれらを金型枠に順次並べること
により金型を構成する方法が従来から採用されている。
2. Description of the Related Art In a writing optical system of a laser printer or the like, an imaging optical element (lens array) in which lenses are linearly arranged is sometimes used, and the lens array is formed by molding plastic. There are many. In the mold used for molding, a mirror surface piece (gold piece) for transferring the lens surface is attached to the mold frame, and the mirror surface piece is precision processed by cutting or grinding so that the lens surface is aligned in a straight line. You. If the lens array becomes longer in the direction of its arrangement, the tool gradually wears and the processing conditions change as the lens surface is sequentially processed. Processing may not be possible. To prevent this, the mirror surface piece is divided into several pieces in the lens array arrangement direction and processed as several blocks. A method of forming a mold by sequentially arranging them in a mold frame has conventionally been adopted.

【0003】しかしながら、上記従来の方法では、分割
した鏡面駒を金型枠に並べるとき、レンズ面が配列方向
に対しほぼ一直線でかつほぼ等間隔に整列していない
と、成形されるレンズアレイの個々のレンズ結像位置が
ずれ、所望の光学性能が得られなくなるという問題があ
った。
However, according to the above-mentioned conventional method, when the divided mirror surface pieces are arranged in a mold frame, if the lens surfaces are not aligned substantially in a straight line and at substantially equal intervals in the arrangement direction, the lens array to be formed is not formed. There has been a problem that the image forming positions of the individual lenses are displaced and the desired optical performance cannot be obtained.

【0004】[0004]

【解決しようとする課題】本発明は、レンズアレイ成形
用金型について、鏡面駒を構成する個々のレンズ面の相
対位置ずれ(偏心)、あるいは任意に設定した基準に対
する個々のレンズ面の絶対位置ずれを精度良く測定し、
正確に評価することをその課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a lens array molding die, in which a relative displacement (eccentricity) of each lens surface constituting a mirror surface piece or an absolute position of each lens surface with respect to an arbitrarily set reference. Measure the deviation with high accuracy,
The task is to make an accurate evaluation.

【0005】[0005]

【課題を解決するために講じた手段】上記課題を解決す
るために採用する基本的な測定原理は、レンズアレイ金
型をレンズアレイ配列方向に移動させながら、個々のレ
ンズ面曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を検出
し、それらの相対位置ずれ、あるいは任意に設定した基
準に対する個々のレンズ面の絶対的な位置ずれを検出す
る方法である。課題解決のために講じた手段は、レンズ
アレイ金型をレンズアレイ配列方向に移動させながら、
レンズアレイ金型を形成する個々のレンズ金駒曲率中
心、あるいは近軸曲率中心の位置を各々検知することに
より、隣接するレンズ金駒曲率中心間、あるいは近軸曲
率中心間の相対位置ずれを測定するレンズアレイ金型偏
心測定方法において、レンズアレイ金型のレンズアレイ
配列方向への移動運動誤差をあらかじめ測定して移動運
動誤差データとして記憶しておき、検知したレンズ金駒
曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置データから移動
運動誤差データを差し引くことにより、前記移動運動誤
差が偏心測定に与える影響を除去するようにしたことで
ある。また、レンズアレイ金型をレンズアレイ配列方向
に移動させながら、レンズアレイ金型を形成する個々の
レンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を各
々検知することにより、隣接するレンズ金駒曲率中心
間、あるいは近軸曲率中心間の相対位置ずれを測定する
レンズアレイ金型偏心測定装置において、レンズ金駒曲
率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を検出する手段
と、レンズアレイ金型をレンズアレイ配列方向に移動す
るためのステージと、前記ステージのレンズアレイ配列
方向における位置を検知する手段と、前記曲率中心検知
手段にて検知したデータ及び前記被測定レンズアレイ金
型位置検知手段にて検知したデータをもとに被測定レン
ズアレイ金型の偏心を求めるための演算手段と、前記移
動ステージの移動方向と平行で、かつ移動ステージの移
動方向に対してステージストローク以上の長さをもつ面
(移動運動の参照平面)と、前記面の移動方向とほぼ垂
直な方向への変位を検出するための変位計からなるよう
構成した。また前記レンズアレイ金型のレンズ配列方向
への移動ストローク以上の長さをもつ面(移動運動の参
照平面)か、前記面のレンズアレイ配列方向とほぼ垂直
な方向への変位を検知する変位計のどちらかを、レンズ
アレイ金型のレンズアレイ配列方向への移動に伴わせて
移動させたときの、前記面の前記移動方向とほぼ垂直な
方向への変位を、前記変位計にて検出し、その変位デー
タをレンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置
データから差し引くことにより、移動ステージ運動誤差
が偏心測定に与える誤差を除去するようにした。また、
前記変位計にて検出される変位データを、前記面の形状
成分と前記移動ステージの運動誤差成分に分離し、移動
ステージの運動誤差成分のみをレンズ金駒曲率中心、あ
るいは近軸曲率中心の位置データから差し引くことによ
り、移動ステージ運動誤差が偏心測定に与える誤差を除
去するようにした。また、前記変位計の測定子を、検出
する運動誤差の種類に必要な数(真直度誤差検知には1
個、角度誤差、ヨーイング等の角度誤差検知には2個必
要)より1つ以上多く設置するようにした。また、前記
参照面をレンズアレイ金型枠の構成面とした。
The basic measurement principle adopted to solve the above-mentioned problem is that the lens array mold is moved in the lens array direction while the center of the curvature of each lens surface or near. This method detects the positions of the centers of curvature of the axes and detects their relative positional deviations or the absolute positional deviations of individual lens surfaces with respect to an arbitrarily set reference. Means taken to solve the problem is to move the lens array mold in the lens array arrangement direction,
By detecting the position of the center of curvature of each lens piece or the center of paraxial curvature that forms the lens array mold, the relative positional deviation between the centers of curvature of adjacent lens pieces or the center of paraxial curvature is measured. In the lens array mold eccentricity measurement method, the movement error of the lens array mold in the lens array direction is measured in advance and stored as the movement error data, and the detected lens mold center of curvature or paraxial is detected. The effect of the movement error on the eccentricity measurement is removed by subtracting the movement error data from the position data of the center of curvature. Further, by moving the lens array mold in the lens array arrangement direction and detecting the position of each lens mold curvature center or paraxial curvature center forming the lens array mold, an adjacent lens mold is detected. In a lens array mold eccentricity measuring device for measuring a relative displacement between centers of curvature or between paraxial curvature centers, a means for detecting a position of a center of curvature of a lens metal piece or a center of paraxial curvature, and a lens array mold are provided. A stage for moving in the lens array direction, means for detecting the position of the stage in the lens array direction, data detected by the center-of-curvature detecting means, and the lens-array-measurement-die-position detecting means Calculating means for determining the eccentricity of the lens array to be measured based on the detected data; A plane having a length equal to or longer than the stage stroke with respect to the moving direction of the moving stage (a moving plane reference plane), and a displacement meter for detecting a displacement in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the plane. It was configured as follows. Further, a displacement gauge for detecting displacement of a surface having a length equal to or longer than a movement stroke of the lens array mold in the lens arrangement direction (a reference plane for the movement) or a displacement of the surface in a direction substantially perpendicular to the lens array arrangement direction. The displacement of the surface in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the surface is detected by the displacement meter when one of the two is moved along with the movement of the lens array mold in the lens array arranging direction. By subtracting the displacement data from the position data of the center of the curvature of the lens or the center of the paraxial curvature, the error caused by the moving stage motion error on the eccentricity measurement is removed. Also,
The displacement data detected by the displacement meter is separated into the shape component of the surface and the motion error component of the moving stage, and only the motion error component of the moving stage is positioned at the center of the lens gold piece curvature or the center of the paraxial curvature. By subtracting from the data, the error that the moving stage motion error gives to the eccentricity measurement is removed. In addition, the number of the tracing stylus of the displacement meter is necessary for the type of motion error to be detected (1 is required for straightness error detection).
More than one unit is required for detecting the angle error such as the number, angle error, yawing, etc.). Further, the reference surface was used as a component surface of the lens array mold frame.

【0006】[0006]

【作用】ステージを用いてレンズアレイ金型をその配列
方向に移動させると、移動ステージには真直度誤差、角
度誤差、ヨーイング等の運動誤差が含まれ、運動誤差に
よるレンズ面の曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置
ずれが偏心測定誤差となる。そこで移動ステージの運動
誤差をあらかじめ測定して移動運動誤差データとして記
憶しておき、偏心測定のときに検知したレンズ金駒曲率
中心、あるいは近軸曲率中心の位置ずれデータから差し
引く(補正する)よう構成したので、前記移動運動誤差
が偏心測定に与える影響を除去できる。また、移動運動
誤差の測定時とレンズアレイ金型の偏心測定時で気温
差、湿度差などといった測定条件の違いがあると、記憶
した移動運動誤差データ通りに移動運動が再現されない
場合がある。そこで、偏心測定における移動ステージの
運動誤差をリアルタイムで検知することにより、測定条
件の違いに起因した補正誤差を除去することが可能とな
る。また、レンズアレイ金型のレンズ配列方向への移動
ストローク以上の長さをもつ面(移動運動の参照面)
か、前記面のレンズアレイ配列方向とほぼ垂直な方向へ
の変位を検知する変位計のどちらかを、レンズアレイ金
型のレンズアレイ配列方向への移動に伴わせて移動させ
たときの、前記面の前記移動方向とほぼ垂直な方向への
変位を、前記変位計にて検出することにより、移動ステ
ージの移動運動をリアルタイムで観察可能となり、偏心
測定時の移動運動を忠実に検知できる。これにより測定
条件の違いに起因した補正誤差を除去できる。また、移
動運動誤差を検知する際、参照平面に形状誤差がある
と、それが移動運動誤差として検知されてしまい、補正
誤差、偏心測定誤差につながる。そこで、変位計にて検
出される変位データを、参照平面の形状成分と移動ステ
ージの運動誤差成分に分離し、移動ステージの運動誤差
成分のみをレンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心
の位置データから差し引くようにしたので、参照平面の
形状誤差の影響をうけない移動ステージの運動誤差補正
が可能となる。これにより参照平面に平面度の十分保証
されたものを用いる必要もなくなる。また、偏心測定に
おける参照平面変位測定の際に、その変位出力を参照平
面形状とステージ運動誤差とにリアルタイムに分離する
よう構成したので、あらかじめ測定しておく必要がなく
なり、測定条件の違いや測定位置のずれに起因した補正
誤差を除去することができる。また、参照平面に特別な
制約がなくなるので、参照平面としてレンズアレイ金型
枠の構成面を活用でき、装置に特別な参照平面部品を付
加することなく、移動ステージの移動運動誤差の正確な
補正が可能となる。
When the lens array mold is moved in the arrangement direction using the stage, the movement stage includes motion errors such as straightness error, angle error, and yawing, and the center of curvature of the lens surface due to the motion error, or The displacement of the paraxial curvature center becomes an eccentricity measurement error. Therefore, the motion error of the moving stage is measured in advance and stored as moving motion error data, and subtracted (corrected) from the displacement data of the center of the lens piece curvature or the paraxial curvature center detected during the eccentricity measurement. With this configuration, it is possible to remove the influence of the moving motion error on the eccentricity measurement. If there is a difference in measurement conditions such as a temperature difference and a humidity difference between the measurement of the movement error and the eccentricity measurement of the lens array mold, the movement may not be reproduced according to the stored movement error data. Therefore, by detecting the movement error of the moving stage in the eccentricity measurement in real time, it becomes possible to remove the correction error caused by the difference in the measurement conditions. In addition, a surface having a length equal to or longer than the movement stroke of the lens array mold in the lens arrangement direction (a reference surface for the movement).
Or, when one of the displacement gauges for detecting the displacement of the surface in a direction substantially perpendicular to the lens array arrangement direction, when moved along with the movement of the lens array mold in the lens array arrangement direction, By detecting the displacement of the surface in a direction substantially perpendicular to the moving direction by the displacement meter, the moving motion of the moving stage can be observed in real time, and the moving motion at the time of the eccentricity measurement can be faithfully detected. Thereby, a correction error caused by a difference in measurement conditions can be removed. Further, when detecting the movement error, if there is a shape error in the reference plane, it is detected as a movement error, which leads to a correction error and an eccentricity measurement error. Therefore, the displacement data detected by the displacement meter is separated into the shape component of the reference plane and the motion error component of the moving stage, and only the motion error component of the moving stage is positioned at the center of the lens gold piece curvature or the center of the paraxial curvature. Since the subtraction is performed from the data, the motion error of the moving stage can be corrected without being affected by the shape error of the reference plane. This eliminates the need to use a reference plane whose flatness is sufficiently guaranteed. In addition, when the reference plane displacement is measured in the eccentricity measurement, the displacement output is separated into the reference plane shape and the stage motion error in real time, so there is no need to measure in advance. It is possible to remove a correction error caused by the displacement. In addition, since there is no special restriction on the reference plane, the configuration surface of the lens array mold frame can be used as the reference plane, and accurate correction of the movement motion error of the moving stage can be performed without adding a special reference plane part to the apparatus. Becomes possible.

【0007】[0007]

【実施例】まず図1にて金型の構成例の説明を行う。図
1において1は金型枠であり、中央部に溝1aが形成さ
れている。2は鏡面駒(金駒)、3はレンズ面であり、
2個のレンズ面から1つの鏡面駒が形成されている。鏡
面駒は図1では全部で8個あり、それぞれが金型枠に形
成された溝1aにはめ込まれ、ボルト(図示なし)にて
金型枠1内に固定されている。金型枠1に固定された鏡
面駒2は、レンズ面がその配列する方向に対してほぼ一
直線状に、かつ等間隔で整列するよう設置される必要が
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an example of the configuration of a mold will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a mold frame, in which a groove 1a is formed in the center. 2 is a mirror surface piece (gold piece), 3 is a lens surface,
One mirror surface piece is formed from two lens surfaces. In FIG. 1, there are a total of eight mirror pieces, each of which is fitted into a groove 1a formed in the mold frame and fixed in the mold frame 1 with a bolt (not shown). The mirror piece 2 fixed to the mold frame 1 needs to be installed so that the lens surfaces are aligned substantially linearly at equal intervals in the direction in which the lens surfaces are arranged.

【0008】次に鏡面駒の取り付け調整におけるレンズ
面の位置検知、あるいは鏡面駒を金型枠に全て取り付け
た後の整列精度(偏心)の評価をするための装置及び測
定方法について説明する。図2において1は金型枠(側
面透視)、2は鏡面駒(側面断面)、3はレンズ面、4
はレンズ面の曲率中心をそれぞれ表わしている。レンズ
の整列を検知するために、レンズの曲率中心の位置を検
知し、個々のレンズ曲率中心の相対位置ずれ(相対的な
偏心)、あるいは任意に設定した基準に対する絶対位置
ずれ(絶対的な偏心)を測定する。5はそのための光学
ユニットで、レンズ面の曲率中心位置を検知するための
ものである。光学系ユニット5においては、光源6から
の光をビームスプリッタ7で折り返し、レンズ8、レン
ズ9を介して鏡面駒のレンズ面に照射する。
Next, a description will be given of an apparatus and a measuring method for detecting the position of the lens surface in the mounting adjustment of the mirror surface piece or for evaluating the alignment accuracy (eccentricity) after all the mirror surface pieces are mounted on the mold frame. In FIG. 2, 1 is a mold frame (side view), 2 is a mirror piece (side section), 3 is a lens surface,
Represents the center of curvature of the lens surface. In order to detect the alignment of the lenses, the position of the center of curvature of the lens is detected, and the relative position deviation (relative eccentricity) of each lens center of curvature or the absolute position deviation (absolute eccentricity) with respect to an arbitrary set reference is detected. ) Is measured. Reference numeral 5 denotes an optical unit for detecting the center of curvature of the lens surface. In the optical system unit 5, the light from the light source 6 is turned back by the beam splitter 7, and is irradiated on the lens surface of the mirror piece through the lenses 8 and 9.

【0009】レンズ面からの反射光はレンズ9、レンズ
8を逆行し、ビームスプリッタ7を透過してCCDカメ
ラ10の撮像面上で結像する。レンズ8とレンズ9の間
を進む光はほぼ平行になるように、光源6とレンズ8の
間隔があらかじめ調整されており、またレンズ9の焦点
とレンズ面曲率中心4とがほぼ一致するように光学系ユ
ニット5の位置が調整されている。光学系ユニット5は
光学系の光軸方向(図2の矢印方向)に進退する図示し
ないステージに搭載されており、金型を測定装置から着
脱するような場合に退避可能であり、また被測定金型の
種類が変わった場合に、レンズ9の焦点とレンズ面曲率
中心4とをほぼ一致させる作業を容易に行えるようにな
っている。CCDカメラ10はその撮像面がレンズ8の
焦点近傍にくるよう位置調整されている。
The light reflected from the lens surface travels backward through the lenses 9 and 8, passes through the beam splitter 7, and forms an image on the imaging surface of the CCD camera 10. The distance between the light source 6 and the lens 8 is adjusted in advance so that the light traveling between the lens 8 and the lens 9 is substantially parallel, and the focal point of the lens 9 and the center 4 of the lens surface curvature are substantially coincident. The position of the optical system unit 5 has been adjusted. The optical system unit 5 is mounted on a stage (not shown) that advances and retreats in the optical axis direction of the optical system (the direction of the arrow in FIG. 2), and can be retracted when a mold is detached from a measuring device, and can be measured. When the type of the mold is changed, the operation of making the focal point of the lens 9 substantially coincide with the lens surface curvature center 4 can be easily performed. The position of the CCD camera 10 is adjusted so that its imaging surface is near the focal point of the lens 8.

【0010】以上の構成、配置にて、オートコリメーシ
ョンの原理を利用し、レンズ面の曲率中心4の位置が、
CCDカメラ10の撮像面上におけるスポット像の位置
として検出できる。CCDカメラ10にて撮像されたレ
ンズ面からの反射スポット像は画像入力器11を介して
パソコン12のモニターに表示されると同時に(1)式
にてその重心位置の座標(X、Y)が計算される
(ただしX方向をレンズ配列直交方向、Y方向をレンズ
配列方向とする)。次の(1)式のnはスポット重心計
算における有効データ数である。
With the above configuration and arrangement, the position of the center of curvature 4 of the lens surface is determined by utilizing the principle of autocollimation.
It can be detected as the position of the spot image on the imaging surface of the CCD camera 10. The coordinates of the center of gravity position at the reflection spot image when is displayed on the monitor of the personal computer 12 via the image input unit 11 at the same time (1) from the lens surface that is imaged by the CCD camera 10 (X c, Y c ) Is calculated (however, the X direction is a direction orthogonal to the lens array, and the Y direction is a lens array direction). In the following equation (1), n is the number of effective data in the calculation of the center of gravity of the spot.

【式1】 ・・・・・・・・・(1)(Equation 1) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)

【0011】13は金型をレンズ配列方向(図2の矢印
方向)に移動させるためのステージでステッピングモー
タ14で駆動される。ステッピングモ−タ14はパルス
コントローラ16からのパルスをドライバ15を介して
受けて回転する。またステッピングモータ14には図示
しない回転原点位置センサが取り付けられており、パル
ス数をカウントすることで、レンズ配列方向に対するス
テージの位置及び移動量を知ることができる。またステ
ージ13にレーザスケールなどの検出器を取り付けるこ
とで、より高精度にステージの位置情報を取得し、位置
決めすることもできる。
Reference numeral 13 denotes a stage for moving the mold in the lens arrangement direction (the direction of the arrow in FIG. 2), which is driven by a stepping motor 14. The stepping motor 14 receives a pulse from the pulse controller 16 via the driver 15 and rotates. Further, a rotation origin position sensor (not shown) is attached to the stepping motor 14, and by counting the number of pulses, the position and movement amount of the stage with respect to the lens arrangement direction can be known. In addition, by attaching a detector such as a laser scale to the stage 13, it is possible to more accurately acquire and position the position of the stage.

【0012】測定の手順としては、まず任意のレンズ面
からの反射スポット像の重心座標(Xcj、Ycj)を
記憶する。その後ステージをほぼレンズ面のピッチ分だ
け移動させて、隣接するレンズ面からの反射スポット像
の重心座標(Xcj+1、Ycj+1)を取得する。両
重心座標を用いて隣接するレンズ面の曲率中心位置ずれ
Dが、次の(2)式にて計算される。ただし、(2)式
のfはレンズ9の焦点距離、fはレンズ8の焦点距
離、aはCCDカメラの1画素の大きさである。
As a measurement procedure, first, the barycentric coordinates (X cj , Y cj ) of the reflected spot image from an arbitrary lens surface are stored. Thereafter, the stage is moved by almost the pitch of the lens surface, and the barycentric coordinates ( Xcj + 1, Ycj + 1) of the reflected spot image from the adjacent lens surface are acquired. The center-of-curvature deviation D of the adjacent lens surfaces is calculated using the coordinates of both centroids according to the following equation (2). However, (2) f 1 of the focal length of the lens 9, f 2 is the focal length of the lens 8, a is the size of one pixel of the CCD camera.

【式2】 (j=0,1,2,・・・) ・・・・・・・・・・(2)(Equation 2) (J = 0, 1, 2, ...) ... (2)

【0013】また、たとえば図2の金型における一番右
方のレンズ面の位置を基準とし、その反射スポット像の
座標を(Xco、Yco)として、ステージをレンズ面
のピッチ分だけ送りながら、その都度レンズ面の曲率中
心位置ずれDを後述の(3)式にて求めることにより、
基準のレンズ面に対する個々のレンズの絶対的な位置ず
れを求めることができる。基準はレンズアレイの使用方
法に対応させて最適なものを設定すればよい。
Further, for example, with the position of the rightmost lens surface in the mold of FIG. 2 as a reference, the coordinates of the reflected spot image are set as ( Xco , Yco ), and the stage is moved by the pitch of the lens surface. However, by calculating the displacement D of the center of curvature of the lens surface each time by using the following equation (3),
The absolute displacement of each lens with respect to the reference lens surface can be obtained. The reference may be set to an optimal one in accordance with the method of using the lens array.

【0014】図3に一番右方のスポットを基準とした場
合の測定結果の概念図を示す。D〜Dが測定される
レンズ面曲率中心位置ずれである。
FIG. 3 shows a conceptual diagram of a measurement result based on the rightmost spot as a reference. D 1 to D 7 are the measured lens surface curvature center position shifts.

【式3】 (j=1,2,3,・・・) ・・・・・・・・・・(3) なお上記では球面レンズアレイ金型を被測定対象とし、
レンズ面の曲率中心位置を検出したが、被測定対象が非
球面レンズアレイ金型の場合はレンズ面の近軸曲率中心
位置を検出して、上述と同様に偏心測定を実施すればよ
い。以下でも球面レンズアレイ金型を被測定対象として
説明するが、非球面レンズアレイ金型の場合も同様であ
り、曲率中心のかわりに近軸曲率中心位置を検出する点
だけ異なるものとする。
[Equation 3] (J = 1, 2, 3,...) (3) In the above, the spherical lens array mold is the object to be measured,
Although the center of curvature of the lens surface is detected, if the object to be measured is an aspheric lens array mold, the center of paraxial curvature of the lens surface may be detected and eccentricity measurement may be performed in the same manner as described above. Although the following description will be made on the assumption that the spherical lens array mold is the object to be measured, the same applies to the case of the aspherical lens array mold, and the difference is that only the paraxial center of curvature is detected instead of the center of curvature.

【0015】図2の装置によりレンズアレイ金型におけ
るレンズ面の偏心を測定する場合、上述したようにレン
ズアレイ金型をレンズアレイ配列方向にステージ13を
駆動して移動させるが、ステージには多かれ少なかれ移
動運動誤差があり、その項目としては、水平方向真直度
誤差、垂直方向真直度誤差、角度誤差、回転誤差、移動
方向に対する位置決め誤差等が挙げられる。それらの運
動誤差により、ステージに搭載されたレンズアレイ金型
のレンズ面の曲率中心が位置ずれをおこすため、それが
偏心測定誤差となってしまう。
When the eccentricity of the lens surface in the lens array mold is measured by the apparatus shown in FIG. 2, the lens array mold is moved by driving the stage 13 in the lens array arrangement direction as described above. There is a slight movement motion error, and the items include a horizontal straightness error, a vertical straightness error, an angle error, a rotation error, a positioning error in the moving direction, and the like. Due to these movement errors, the center of curvature of the lens surface of the lens array mold mounted on the stage is displaced, which results in an eccentricity measurement error.

【0016】図4に示した実施例では、移動ステージを
全ストローク移動させる間に、移動ステージの位置ごと
で再現して発生するそれらの運動誤差をあらかじめ測定
しておき、運動誤差によるレンズ面曲率中心の位置ずれ
を計算し、運動誤差の補正データとして記憶しておく。
そしてそれらを偏心測定の際に検出するレンズ面曲率中
心の位置データから差し引くことにより、ステージの運
動誤差を補正する。
In the embodiment shown in FIG. 4, during the movement of the moving stage for the entire stroke, the movement errors generated and reproduced at each position of the moving stage are measured in advance, and the lens surface curvature due to the movement error is measured. The center displacement is calculated and stored as motion error correction data.
Then, the motion error of the stage is corrected by subtracting them from the position data of the center of curvature of the lens surface detected at the time of the eccentricity measurement.

【0017】図4に基づき運動誤差の測定方法の一例を
説明する。図4において17〜17はすべて変位計
のプローブであり、18は変位検出対象となる参照平面
である。ステージ13は偏心測定にて使用するステージ
であり、変位計プローブ、あるいは参照平面のどちらか
をステージテーブル上に搭載すればよいが、ここでは参
照平面18をステージ13上に搭載し、ステージ13の
移動に伴なわせるものとする。変位計はステージ13の
移動には関係せず固定されたままである。
An example of a method for measuring a motion error will be described with reference to FIG. 17 a to 17 d in Figure 4 is the probe of all displacement meter, 18 is a reference plane to be displacement detection target. The stage 13 is a stage used for eccentricity measurement. Either a displacement meter probe or a reference plane may be mounted on the stage table. In this case, the reference plane 18 is mounted on the stage 13, and It shall be accompanied by movement. The displacement meter remains fixed regardless of the movement of the stage 13.

【0018】ステージ13の矢印方向への移動に伴う参
照平面18の移動方向と垂直な方向への変位につき、1
,17,17,17,それぞれの変位出力を
,h,h,hとし、また17と17の水
平方向における間隔をL,17と17の垂直方向
における間隔をLとする。また水平方向真直度誤差を
、垂直方向真直度誤差をE、角度誤差をE、回
転誤差をEとする。その場合、参照平面とステージ移
動の平行度誤差がステージ運動誤差に対して十分小さ
く、また参照平面の形状誤差がステージ運動誤差に対し
て十分小さいとすると、各運動誤差は以下のように表わ
すことができる。
The displacement of the reference plane 18 in the direction perpendicular to the direction of movement caused by the movement of the stage 13 in the direction of the arrow is 1
7 a, 17 b, 17 c , 17 d, each of the displacement output h a, h b, h c , and h d, also the spacing in the horizontal direction 17 a and 17 b L 1, 17 c and 17 d the spacing in the vertical direction and L 2. The horizontal linearity errors of E s, the vertical straightness error E v, the angular error E p, a rotation error and E r. In this case, assuming that the parallelism error between the reference plane and the stage movement is sufficiently small with respect to the stage motion error, and the shape error of the reference plane is sufficiently small with respect to the stage motion error, each motion error shall be expressed as follows: Can be.

【式4】 E=h=h=tan-((h−h)/L) E=tan-((h−h)/L) ・・・・・・・(4) [Formula 4] E s = h a E V = h c E P = tan- 1 ((h b -h a) / L 1) E r = tan- 1 ((h d -h c) / L 2)・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (4)

【0019】ステージテーブルに被測定金型を搭載した
とき、ステージ移動に伴う各運動誤差によるレンズ面曲
率中心の位置ずれは以下の式にて表わすことができる。
ただし水平方向真直度誤差Eによる曲率中心の位置ず
れをd、垂直方向真直度誤差Eによる曲率中心の位
置ずれをd、角度誤差Eによる曲率中心の位置ずれ
をd、回転誤差Eによる曲率中心の位置ずれを
、位置決め誤差Eによる曲率中心の位置ずれをd
とする。Lはステージテーブル面からレンズ面曲率
中心までの垂直距離を表わす。
When the die to be measured is mounted on the stage table, the displacement of the center of curvature of the lens surface due to each movement error due to the movement of the stage can be expressed by the following equation.
However horizontal straightness error E s d the displacement of the center of curvature by s, the vertical straightness of the positional deviation of the center of curvature by the error E v d v, angular error E p d the displacement of the center of curvature by p, the rotation the displacement of the center of curvature by the error E r d r, the displacement of the center of curvature by the positioning error E t d
Let it be t . L 0 is representative of the vertical distance to the lens surface the center of curvature from the stage table surface.

【式5】 d=E=E=Ltan E=Ltan E=E ・・・・・・・(5) 位置決め誤差dはステージ13に取り付けられ、ステ
ージ13の移動方向における変位量を検出するためのレ
ーザスケール(図示せず)を用いて検出される。
[Equation 5] d s = E s d v = E v d p = L o tan E p d r = L o tan E r d t = E t ······· (5) positioning error d t is It is attached to the stage 13 and is detected using a laser scale (not shown) for detecting the amount of displacement in the movement direction of the stage 13.

【0020】このような運動誤差の影響を考慮すると
(2)、(3)式はそれぞれ次のようになり、それらを
計算することにより、ステージ運動誤差を除去(補正)
した偏心測定結果が得られる。
Considering the influence of such a motion error, the equations (2) and (3) are as follows. By calculating them, the stage motion error is removed (corrected).
The obtained eccentricity measurement result is obtained.

【式6】 ・・・・・・・(6)(Equation 6) ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (6)

【式7】 ・・・・・・・(7)Equation 7 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (7)

【0021】例えば測定すべきレンズ金型のレンズ面が
8個あったとすると、測定の際位置決めすべき8通りの
ステージ位置における運動誤差による曲率中心の位置ず
れdsj、dpj、dyj、dtj(j =1〜8)をそ
れぞれ図4の構成にてあらかじめ測定しておき、偏心測
定の際、(6)式、あるいは(7)式を用いて偏心計算
を実施すればよい。
[0021] For example, when the lens surface of the lens mold to be measured and there was eight, positional deviation d sj center of curvature due to the motion errors in stage position of the eight to be positioned during measurement, d pj, d yj, d Each of tj (j = 1 to 8) may be measured in advance by the configuration shown in FIG. 4, and the eccentricity may be calculated using the equation (6) or the equation (7) when measuring the eccentricity.

【0022】また、図2の装置の構成に、図4に示した
ような参照平面18、変位計プローブ17〜17
付加し、参照平面18か、変位計プローブ17〜17
のどちらかを移動ステージのテーブル上に載せ、偏心
測定のときに、移動ステージの移動に伴う参照平面18
の移動方向とほぼ垂直な方向への変位を検出することに
より、移動ステージの運動誤差をリアルタイムで検知す
るよう構成してもよい。
Further, the configuration of the apparatus of FIG. 2, reference plane 18 as shown in FIG. 4, by adding a displacement gauge probe 17 a to 17 d, or reference plane 18, displacement gauge probe 17 a to 17
d is placed on the table of the moving stage, and at the time of the eccentricity measurement, the reference plane 18 accompanying the movement of the moving stage is set.
By detecting a displacement in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the moving stage, a movement error of the moving stage may be detected in real time.

【0023】また、偏心を測定する際に、ステージの移
動に伴う参照平面の変位をリアルタイムで検出し、前述
の方法にて、運動誤差及びステージ運動誤差を除去した
偏心を計算することもできる。前述の方法では運動誤差
のデータ取得時と、偏心データ取得時で、時間的にギャ
ップがあるため、気温、湿度、外乱等の影響で、運動誤
差が厳密には正確に補正できない。しかしながら偏心測
定時における運動誤差をリアルタイムに検知するよう構
成すれば、運動誤差データ取得時と偏心測定時で気温、
湿度、外乱等が全く同じ条件となり、ステージ運動誤差
の正確な補正が可能となる。
When measuring the eccentricity, the displacement of the reference plane accompanying the movement of the stage is detected in real time, and the eccentricity from which the motion error and the stage motion error have been removed can be calculated by the above-described method. In the above-described method, there is a time gap between the acquisition of the motion error data and the eccentricity data, so that the motion error cannot be exactly corrected accurately due to the influence of temperature, humidity, disturbance, and the like. However, if it is configured to detect the motion error in real time during the eccentricity measurement, the temperature,
Humidity, disturbance and the like are exactly the same, and accurate correction of the stage motion error is possible.

【0024】また、参照平面のステージ移動に伴う移動
方向と垂直な方向への変位を検出して、ステージの運動
誤差を検知する場合、参照平面に形状誤差があると、そ
の形状誤差成分も変位計にて検出し、ステージ運動誤差
とみなしてしまうため、運動誤差補正に誤差が生じてし
まうことがある。そこで参照平面の形状をあらかじめ測
定しておき、偏心測定における参照平面のステージ移動
に伴う変位出力から参照平面形状成分を差し引いて、そ
れを運動誤差データとするよう構成すれば、参照平面形
状誤差の影響をうけない正確なステージ運動誤差の抽出
が可能となる。参照平面の形状測定は、運動誤差データ
を検出する位置における参照平面の移動運動方向におけ
る形状を、レーザ干渉計を用いたり、走査型の形状測定
機を用いてあらかじめ測定しておけばよい。
In addition, when a movement error of the stage is detected by detecting a displacement of the reference plane in a direction perpendicular to the moving direction accompanying the stage movement, if there is a shape error in the reference plane, the shape error component is also displaced. Since it is detected by the meter and regarded as a stage motion error, an error may occur in the motion error correction. Therefore, if the shape of the reference plane is measured in advance, and the reference plane shape component is subtracted from the displacement output accompanying the stage movement of the reference plane in the eccentricity measurement, and it is configured as motion error data, the reference plane shape error Accurate extraction of the stage motion error which is not affected is possible. In measuring the shape of the reference plane, the shape of the reference plane in the direction of movement in the position where the motion error data is detected may be measured in advance using a laser interferometer or using a scanning type shape measuring instrument.

【0025】図4における構成では、垂直変位を検出す
るための変位計プローブ17、17、水平変位を検
出するための変位計プローブ17、17が設置して
ある。そして(4)式のように真直度測定には1個の変
位計、角度測定には2個の変位計の出力にてステージ運
動誤差を計算するが、検出する運動誤差の種類に必要な
数より1つ以上多く設置した装置構成とすることもでき
る。すなわち、真直度誤差検知の場合は2個以上の変位
計プローブを設置し、角度誤差検知には、傾き角を検知
するべき方向に3個以上の変位計プローブを設置する。
また真直度誤差、角度誤差を同時に検出する場合でも3
個以上の変位計プローブを設置した構成とする。
[0025] In the configuration in FIG. 4, the displacement gauge probe 17 for detecting the vertical displacement a, 17 b, it is installed displacement gauge probe 17 c, 17 d for detecting the horizontal displacement. As shown in equation (4), the stage motion error is calculated based on the output of one displacement meter for straightness measurement and two displacement meters for angle measurement. The number required for the type of motion error to be detected is calculated. It is also possible to adopt a configuration in which one or more devices are installed. That is, two or more displacement meter probes are installed in the case of straightness error detection, and three or more displacement meter probes are installed in the direction in which the inclination angle is to be detected in the case of angle error detection.
Even when the straightness error and the angle error are detected at the same time, 3
A configuration in which more than one displacement meter probe is installed.

【0026】図5に示したものは真直度誤差、角度誤差
を同時に検出する場合の構成で、17、17は図4
の構成に新たに付加した変位計プローブである。この構
成の装置により、参照平面のステージ移動に伴う移動方
向と垂直な方向への変位出力を、ステージ運動誤差成分
と参照平面の形状成分との分離をリアルタイムで行う。
この測定の基本的原理は、公知技術である三点法であ
る。三点法は、「精密機械」48、2(1982)P2
39等に示されているような移動体の運動誤差と測定対
象物表面の形状誤差を分離抽出するための多点法のうち
のひとつであり、移動体の移動方向の同一直線上に配置
した3つの変位計を用いる方法である。
The one shown in FIG. 5 straightness error, the configuration of the case of detecting the angle error simultaneously and 17 e, 17 f 4
Is a displacement meter probe newly added to the configuration of FIG. With the device having this configuration, the displacement output in the direction perpendicular to the moving direction accompanying the stage movement of the reference plane is separated in real time into the stage motion error component and the shape component of the reference plane.
The basic principle of this measurement is a three-point method which is a known technique. The three-point method is described in “Precision Machinery” 48, 2 (1982) P2
This is one of the multipoint methods for separating and extracting the motion error of the moving object and the shape error of the surface of the measuring object as shown in 39 etc., and is arranged on the same straight line in the moving direction of the moving object. This is a method using three displacement meters.

【0027】図5の構成において、変位計17a の参照
平面18面上での位置をxとして、変位計17,17
,17の変位出力をそれぞれh(x) ,h(x) ,
(x) とし、また変位計17の位置における垂直方
向真直度誤差をT(x) 、参照平面の形状をS(x) 、角度
誤差をθ(x) とすると、それぞれの変位計出力は以下の
式にて表現できる。ただしMは変位計17と17
の間隔、Mは17と17の間隔である。
[0027] In the configuration of FIG. 5, the position on the reference plane 18 side of the displacement sensor 17a as x, the displacement meter 17 a, 17
e, 17 b of the displacement output respectively h a (x), h e (x),
and h b (x), also a vertical straightness error in position of the displacement meter 17 a T (x), the shape of the reference plane S (x), when the angular error and theta (x), each displacement meter The output can be expressed by the following equation. However M 1 is displacement meter 17 a and 17 e
Intervals, M 2 is the spacing 17 a and 17 b.

【式8】 h(x)=T(x)+S(x) h(x)=T(x)+S(x−M)−M・tan Θ(x) hb (x)=T(x)+S(x+M)+M・tan Θ(x) ・・・・(8) [Equation 8] h a (x) = T ( x) + S (x) h e (x) = T (x) + S (x-M 1) -M 1 · tan Θ (x) hb (x) = T (X) + S (x + M 2 ) + M 2 · tan Θ (x) (8)

【0028】ここで、h(x) ,h(x) ,h(x) を
用いて次式のH(x)を計算すると、
[0028] Here, h a (x), h e (x), is calculated the following equation H (x) using a h b (x),

【式9】 ・・・・(9) となり、運動誤差を含まず、参照平面の形状誤差S(x)
のみからなる値が得られる。形状誤差S(x) と上記H
(x) をフーリエ級数で表わすと、両者のフーリエ係数は
1対1に対応するので、各変位計出力から求めたH(x)
から参照平面形状誤差S(x) を計算できる。その後変位
計出力から形状誤差S(x) を差し引いて、垂直方向真直
度、角度誤差を求めることができる。水平方向真直度、
回転誤差についても同様にして、参照平面形状を除去し
たものが求められる。
[Equation 9] ... (9), which does not include the motion error, and has the shape error S (x) of the reference plane.
Is obtained. Shape error S (x) and H
When (x) is represented by a Fourier series, the Fourier coefficients of the two correspond one-to-one, and therefore H (x) obtained from the output of each displacement meter.
, The reference plane shape error S (x) can be calculated. Thereafter, by subtracting the shape error S (x) from the displacement meter output, the vertical straightness and the angle error can be obtained. Horizontal straightness,
Similarly, the rotation error obtained by removing the reference plane shape is obtained.

【0029】図1にも示した如く、金型は金型枠に鏡面
駒に組み付けて構成されているが、参照平面としては金
型枠を構成している面(側面と、上面の鏡面駒組み付け
部以外の面)を使用することもできる。金型枠の構成面
はそれほど精度のよいものではないが、前述の方法を用
いれば参照平面の形状成分を除去できるため、偏心測定
におけるステージ運動誤差の補正用の参照平面として使
用することが可能となる。
As shown in FIG. 1, the mold is constructed by assembling the mirror frame with the mold frame, but the reference plane is the surface (the side surface and the mirror surface frame on the upper surface) constituting the mold frame. Surfaces other than the assembly part) can also be used. Although the configuration surface of the mold frame is not very accurate, the above-mentioned method can be used as a reference plane for correcting the stage motion error in the eccentricity measurement because the shape component of the reference plane can be removed. Becomes

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1の構成により、移動ステージの
運動誤差をあらかじめ測定して移動運動誤差データとし
て記憶しておき、偏心測定のときに検知したレンズ金駒
曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置ずれデータから
差し引く(補正)ことにより前記移動運動誤差が偏心測
定に与える影響を除去できるため、高精度な偏心測定が
可能となる。請求項2の構成により、偏心測定における
移動ステージの運動誤差をリアルタイムで検知すること
ができ、移動運動誤差の測定時と偏心測定時で気温差、
湿度差などといった測定条件を完全に一致させることが
可能となり、移動運動の補正誤差を低減できる。そのた
め高精度な偏心測定が可能な測定装置が提供できる。請
求項3の構成により、レンズアレイ金型のレンズ配列方
向への移動ストローク以上の長さをもつ面(移動運動の
参照平面)か、前記面のレンズアレイ配列方向とほぼ垂
直な方向への変位を検知する変位計のどちらかを、レン
ズアレイ金型のレンズアレイ配列方向への移動に伴わせ
て移動させたときの、前記面の前記移動方向とほぼ垂直
な方向への変位を、前記変位計にて検出することによ
り、レンズアレイ金型の移動運動をリアルタイムで観察
する。それにより偏心測定時の移動運動を忠実に検知で
きるため、偏心測定における移動ステージ運動誤差のリ
アルタイム検知が可能となり、移動運動誤差の測定時と
偏心測定時で気温差、湿度差などといった測定条件を完
全に一致させることが可能となる。そのため、移動運動
の補正誤差を低減でき、より高精度な偏心測定が可能と
なる。請求項4の構成により、変位計にて検出される変
位データを、参照平面の形状成分と移動ステージの運動
誤差成分に分離し、移動ステージの運動誤差成分のみを
レンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置デー
タから差し引くことで、参照平面の形状誤差の影響をう
けない移動手段の運動誤差補正を可能とし、コストをか
けずに高精度な偏心測定が可能となる。請求項5の構成
により、偏心測定における参照平面変位測定の際に、そ
の変位出力を参照平面形状とステージ運動誤差とにリア
ルタイムに分離することにより、コストをかけずに高精
度な偏心測定を可能とする測定方法を実現する測定装置
を提供できる。請求項6の構成により、参照平面にレン
ズアレイ金型枠の構成面を活用することで、装置に特別
な参照平面部品を付加することなく、レンズアレイ金型
の移動運動誤差の正確な補正を可能とする。そのためコ
ストをかけずに高精度な偏心測定が可能な装置を提供で
きる。
According to the first aspect of the present invention, the motion error of the moving stage is measured in advance and stored as moving motion error data, and the center of curvature of the lens piece or the center of paraxial curvature detected at the time of the eccentricity measurement. By subtracting (correcting) from the displacement data, the effect of the movement error on the eccentricity measurement can be removed, so that highly accurate eccentricity measurement can be performed. According to the configuration of claim 2, the motion error of the moving stage in the eccentricity measurement can be detected in real time, and the temperature difference between the measurement of the moving motion error and the eccentricity measurement,
Measurement conditions such as a humidity difference can be completely matched, and a correction error of the movement can be reduced. Therefore, a measuring device capable of performing highly accurate eccentricity measurement can be provided. According to the configuration of claim 3, the lens array mold is displaced in a plane having a length equal to or longer than the movement stroke in the lens arrangement direction (a reference plane for the movement) or in a direction substantially perpendicular to the lens array arrangement direction. The displacement of the surface in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the surface when one of the displacement meters for detecting the displacement is moved along with the movement of the lens array mold in the lens array arranging direction is referred to as the displacement. The movement of the lens array mold is observed in real time by detecting with a meter. This makes it possible to faithfully detect the movement motion during eccentricity measurement, enabling real-time detection of the movement stage movement error in eccentricity measurement.The measurement conditions such as temperature difference and humidity difference between the measurement of the movement movement error and the eccentricity measurement can be determined. It is possible to completely match them. Therefore, the correction error of the moving motion can be reduced, and more accurate eccentricity measurement can be performed. According to the configuration of the fourth aspect, the displacement data detected by the displacement meter is separated into the shape component of the reference plane and the motion error component of the moving stage, and only the motion error component of the moving stage is located at the center of the lens gold piece curvature or near. By subtracting from the position data of the axis curvature center, it is possible to correct the movement error of the moving means which is not affected by the shape error of the reference plane, and it is possible to perform highly accurate eccentricity measurement without increasing the cost. According to the configuration of claim 5, when measuring the reference plane displacement in the eccentricity measurement, the displacement output is separated in real time into the reference plane shape and the stage motion error, thereby enabling high-accuracy eccentricity measurement without cost. A measuring device that realizes the measuring method described above can be provided. According to the configuration of claim 6, by utilizing the configuration surface of the lens array mold frame as the reference plane, it is possible to accurately correct the movement error of the lens array mold without adding a special reference plane component to the apparatus. Make it possible. Therefore, it is possible to provide a device capable of performing highly accurate eccentricity measurement without increasing the cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】は金型の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a mold.

【図2】は鏡面駒整列精度測定装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the mirror surface piece alignment accuracy measuring device.

【図3】は位置ずれ測定結果の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a position shift measurement result.

【図4】は運動誤差測定装置の正面図である。FIG. 4 is a front view of the motion error measuring device.

【図5】は他の運動誤差測定装置の正面図である。 図1〜図5における符号の説明 1・・・・・・・・金型枠 1a・・・・・・・溝 2・・・・・・・・鏡面駒(金駒) 3・・・・・・・・レンズ面 4・・・・・・・・レンズ面の曲率中心 5・・・・・・・・光学ユニット 6・・・・・・・・光源 7・・・・・・・・ビームスプリッタ 8・・・・・・・・レンズ 9・・・・・・・・レンズ 10・・・・・・・CCDカメラ 11・・・・・・・画像入力器 12・・・・・・・パソコン 13・・・・・・・ステージ 14・・・・・・・ステッピングモータ 15・・・・・・・ドライバ 16・・・・・・・パルスコントローラ 17a〜17f・・・・・・・変位計プローブ 18・・・・・・・参照平面FIG. 5 is a front view of another motion error measuring device. Description of reference numerals in FIGS. 1 to 5 1... Mold frame 1a... Groove 2... Mirror surface piece (gold piece) 3. ······························································· Light source Beam splitter 8 ······· Lens 9 ········· Lens 10 ······· CCD camera 11 ······· Image input device 12 ·····・ PC 13 ・ ・ ・ ・ ・ Stage 14 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Stepping motor 15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Driver 16 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pulse controller 17a ~ 17f ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Displacement probe 18 Reference plane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA06 AA11 AA17 AA27 AA46 AA52 BB18 BB25 CC00 DD00 EE00 EE01 FF01 FF04 FF10 FF17 GG12 HH04 HH13 JJ03 JJ26 LL04 LL46 MM03 PP02 PP12 PP22 QQ42 RR06 UU07 2F069 AA14 AA21 AA40 AA53 AA62 AA99 BB38 BB40 DD12 DD30 EE02 EE12 EE23 GG04 GG07 GG52 GG58 GG62 GG65 HH15 HH30 JJ13 JJ22 MM02 MM34 NN26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA06 AA11 AA17 AA27 AA46 AA52 BB18 BB25 CC00 DD00 EE00 EE01 FF01 FF04 FF10 FF17 GG12 HH04 HH13 JJ03 JJ26 LL04 LL46 MM03 PP02 PP12 AQA A2AA2 BB38 BB40 DD12 DD30 EE02 EE12 EE23 GG04 GG07 GG52 GG58 GG62 GG65 HH15 HH30 JJ13 JJ22 MM02 MM34 NN26

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レンズアレイ金型をレンズアレイ配列方向
に移動させながら、レンズアレイ金型を形成する個々の
レンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を各
々検知することにより、隣接するレンズ金駒曲率中心
間、あるいは近軸曲率中心間の相対位置ずれを測定する
レンズアレイ金型偏心測定方法において、 レンズアレイ金型のレンズアレイ配列方向への移動運動
誤差をあらかじめ測定して移動運動誤差データとして記
憶しておき、検知したレンズ金駒曲率中心、あるいは近
軸曲率中心の位置データから移動運動誤差データを差し
引くことにより、前記移動運動誤差が偏心測定に与える
影響を除去することを特徴とするレンズ金型偏心測定方
法。
1. A lens array mold is moved in a lens array direction while detecting the position of the center of curvature of each lens piece forming the lens array mold or the position of the center of paraxial curvature. In the lens array mold eccentricity measuring method for measuring the relative displacement between the centers of curvature of lens mold pieces or the centers of paraxial curvatures, the movement movement is measured in advance in the movement direction of the lens array mold in the lens array direction. By storing the data as error data and subtracting the movement error data from the detected position data of the center of the lens piece curvature or the center of the paraxial curvature, the effect of the movement error on the eccentricity measurement is removed. Lens mold eccentricity measurement method.
【請求項2】レンズアレイ金型をレンズアレイ配列方向
に移動させながら、レンズアレイ金型を形成する個々の
レンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を各
々検知することにより、隣接するレンズ金駒曲率中心
間、あるいは近軸曲率中心間の相対位置ずれを測定する
レンズアレイ金型偏心測定装置において、 レンズ金駒曲率中心、あるいは近軸曲率中心の位置を検
出する手段と、レンズアレイ金型をレンズアレイ配列方
向に移動するためのステージと、前記ステージのレンズ
アレイ配列方向における位置を検知する手段と、前記曲
率中心検知手段にて検知したデータ及び前記被測定レン
ズアレイ金型位置検知手段にて検知したデータをもとに
被測定レンズアレイ金型の偏心を求めるための演算手段
と、前記移動ステージの移動方向と平行で、かつ移動ス
テージの移動方向に対してステージストローク以上の長
さをもつ面と、前記面の移動方向とほぼ垂直な方向への
変位を検出するための変位計からなるレンズアレイ金型
偏心測定装置。
2. The method according to claim 1, wherein the lens array molds are moved in the lens array direction while detecting the position of the center of curvature of each lens piece forming the lens array mold or the center of the paraxial curvature center. In a lens array mold eccentricity measuring device for measuring a relative positional deviation between lens gold piece curvature centers or paraxial curvature centers, means for detecting a position of a lens gold piece curvature center or a paraxial curvature center, and a lens array A stage for moving the mold in the lens array direction, means for detecting the position of the stage in the lens array direction, data detected by the center-of-curvature detecting means, and detection of the lens array position to be measured Calculating means for determining the eccentricity of the lens array to be measured based on the data detected by the means, and a moving direction of the moving stage A lens array mold having a surface parallel to and having a length equal to or greater than the stage stroke with respect to the moving direction of the moving stage, and a displacement meter for detecting displacement in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the surface. Eccentricity measuring device.
【請求項3】請求項2のレンズアレイ金型偏心測定装置
において、前記レンズアレイ金型のレンズ配列方向への
移動ストローク以上の長さをもつ面か、前記面のレンズ
アレイ配列方向とほぼ垂直な方向への変位を検知する変
位計のどちらかを、レンズアレイ金型のレンズアレイ配
列方向への移動に伴わせて移動させたときの、前記面の
前記移動方向とほぼ垂直な方向への変位を、前記変位計
にて検出し、その変位データをレンズ金駒曲率中心、あ
るいは近軸曲率中心の位置データから差し引くことによ
り、移動ステージ運動誤差が偏心測定に与える誤差を除
去することを特徴とするレンズアレイ金型偏心測定装
置。
3. A lens array mold eccentricity measuring apparatus according to claim 2, wherein said lens array mold has a surface having a length equal to or longer than a movement stroke of said lens array mold in a lens arrangement direction, or substantially perpendicular to said lens array arrangement direction. One of the displacement gauges for detecting displacements in different directions is moved in accordance with the movement of the lens array mold in the lens array arrangement direction, the direction of movement of the surface in a direction substantially perpendicular to the movement direction. Displacement is detected by the displacement meter, and the displacement data is subtracted from the position data of the center of curvature of the lens gold piece or the center of paraxial curvature to remove an error caused by a movement stage movement error in the eccentricity measurement. Lens array mold eccentricity measuring device.
【請求項4】請求項3のレンズアレイ金型偏心測定装置
において、前記変位計にて検出される変位データを、前
記面の形状成分と前記移動ステージの運動誤差成分に分
離し、移動ステージの運動誤差成分のみをレンズ金駒曲
率中心、あるいは近軸曲率中心の位置データから差し引
くことにより、移動ステージ運動誤差が偏心測定に与え
る誤差を除去することを特徴とするレンズアレイ金型偏
心測定装置。
4. A lens array mold eccentricity measuring apparatus according to claim 3, wherein the displacement data detected by said displacement meter is separated into a shape component of said surface and a motion error component of said moving stage. A lens array mold eccentricity measuring device characterized in that an error given to an eccentricity measurement by a moving stage motion error is removed by subtracting only a motion error component from a position data of a center of curvature of a lens metal piece or a center of paraxial curvature.
【請求項5】請求項2のレンズアレイ金型偏心測定装置
において、前記変位計の測定子を、検出する運動誤差の
種類に必要な数より1つ以上多く設置することを特徴と
するレンズアレイ金型偏心測定装置。
5. A lens array mold eccentricity measuring apparatus according to claim 2, wherein one or more measuring elements of said displacement meter are provided more than the number required for the kind of motion error to be detected. Mold eccentricity measuring device.
【請求項6】請求項2又は請求項5のレンズアレイ金型
偏心測定装置において、前記面がレンズアレイ金型枠の
構成面であることを特徴とするレンズアレイ金型偏心測
定装置。
6. A lens array mold eccentricity measuring apparatus according to claim 2, wherein said surface is a constituent surface of a lens array mold frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002250618A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Fotonikusu:Kk Moving table control method and its device, and three- dimensional surface shape measuring method and its device
CN112964209A (en) * 2021-04-21 2021-06-15 哈尔滨理工大学 Off-axis detection method based on contact measurement
CN113654458A (en) * 2021-01-21 2021-11-16 中国人民解放军陆军装甲兵学院 Three-dimensional method and system for measuring transverse position error of lens array

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