JP2006177846A - Method of measuring lens decentration and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズの偏芯量を測定する装置に関して、レンズ面からの反射光を観察することによってレンズ偏芯量を検出する技術及びその装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for measuring the amount of eccentricity of a lens, and to a technique for detecting the amount of lens eccentricity by observing reflected light from a lens surface and the apparatus.
従来のレンズの各面の偏芯量を光学的に測定する方法・装置として、図15に示すものが知られている(非特許文献1の図11.2参照)。 As a method and apparatus for optically measuring the eccentricity of each surface of a conventional lens, one shown in FIG. 15 is known (see FIG. 11.2 of Non-Patent Document 1).
図15において、コリメータレンズ2とフォーカスレンズ3と撮像面8を持つカメラ7は1つの同じ光軸上に配置されていて、前記光軸はハーフミラー6によって折り曲げられて光源1の光軸とほぼ一致している。撮像面8の中心は光軸とほぼ一致している。撮像面8と光源1の発光点はいずれもコリメータレンズ2の焦点位置とほぼ一致している。図15に実線で示すような経路で、光源1から出射された光はハーフミラー6により折り返されて光軸に沿ってコリメータレンズ2を通り平行光化され、フォーカスレンズ3を通りフォーカスレンズ3の焦点位置9で収束した後、支持枠4で支持されている被検レンズ面5に入射する。光軸上で焦点位置9と被検レンズ面5の曲率中心がほぼ一致している場合、被検レンズ面5で反射された光は入射光と同一の経路でフォーカスレンズ3を通り、コリメータレンズ2を通り、ハーフミラー6を一部透過し、撮像面8へ集光するのでカメラ7の観察画面10の中心にはスポット11が確認できる。ここで被検レンズ面5が光軸に対しての垂直を保ったまま矢印13の向きへ偏芯すると、被検レンズ面5からの反射光が被検レンズ面5の偏芯に応じてずれるので(非特許文献1の図11.1参照)図15に示す破線のような経路でカメラ7の撮像面8へ集光するのでカメラ7の観察画面10には中心からずれたスポット12が確認できる。光軸と観察画面10の中心はほぼ一致させてあるので、中心からのスポットのずれ量から被検レンズ面5の光軸からの偏芯量が測定できる。また、被検レンズ面が光軸方向に沿って複数枚存在する場合には、フォーカスレンズ3を光軸に沿って動かし、焦点9を所望の被検レンズ面の曲率中心とほぼ一致させることで、複数のレンズ面から構成される光学系の各被検レンズ面の偏芯量が測定できる。あるレンズ面がある量だけ偏芯したり傾斜したりした時にどれだけスポットがずれるかということはレンズの設計データがあれば計算で求めることができる(非特許文献2参照)。
図15に示す方法では、複数のレンズ面の偏芯量を測定できるという利点があるが、図16に示すような2つ以上の被検レンズ面14、15、16の曲率中心がごく近い位置に集中する場合には異なる被検レンズ面の反射スポットが同時に撮像面8に観察されてしまいお互いが重なるなどして、個々のスポットがどの被検レンズ面由来なのかの判別が付かず、スポット誤認識の原因となる。また、被検レンズ面の反射には図17に示すような被検レンズ面5の曲率中心とフォーカスレンズ3の焦点9がほぼ一致した状態での反射と、図18に示すような被検レンズ面5とフォーカスレンズ3の焦点9がほぼ一致した状態での反射がある。偏芯量測定に用いるのは図16で示した空中で集光する空中像であり、図17に示した被検レンズ面5上で集光する面反射像は測定には必要としない。複数のレンズ面から構成される被検レンズ群を測定する時には、異なる被検レンズ面同士の空中像と面反射像の位置がごく近い位置に集中する場合があり、この場合にも撮像面8には空中像のスポットと面反射像のスポットが同時に観察されてお互いが重なるなどして、個々のスポットの空中像・面反射像の判別が付かずにスポット位置誤認識の原因になる。
The method shown in FIG. 15 has an advantage that the amount of eccentricity of a plurality of lens surfaces can be measured. However, the center of curvature of two or more
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、レンズ面の偏芯測定において、各レンズ面からの反射スポット像の観察時に、各レンズ面に対応するスポット像同士が重なるのを緩和・防止することで、スポットを誤検出することなく、従来方法では不可能であった図16の状態のような状態の被検レンズ群や、面反射像と空中像が同時に観察されてしまうような被検レンズ群の偏芯計測を可能にすることを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and mitigates / prevents the overlapping of spot images corresponding to each lens surface when observing the reflected spot image from each lens surface in measuring the eccentricity of the lens surface. As a result, the test lens group in the state shown in FIG. 16 which is not possible with the conventional method without erroneous spot detection, or a surface reflection image and an aerial image are observed simultaneously. It is an object to enable decentration measurement of the lens group.
上記目的を達成するために、本発明のレンズ偏芯量測定方法は、被検レンズに2つある開口の両側から測定光を入射させることができる測定系において、被検レンズ面の両側から測定光を入射させてレンズ偏芯量測定を行う。それぞれの測定系は、平行光を射出する光源と、集光レンズと、集光レンズを光源の光軸方向に移動させる移動手段と、光源の光軸上に配置され前記集光レンズの射出光を入射光とする被検レンズと、被検レンズのレンズ面からの反射光を前記集光レンズで平行光化し、その光を受光する受光部とを備えている。 In order to achieve the above object, the lens eccentricity measuring method of the present invention is a measurement system in which measurement light can be incident from both sides of two apertures in a test lens, and measurement is performed from both sides of the test lens surface. The lens eccentricity is measured with light incident. Each measurement system includes a light source that emits parallel light, a condensing lens, a moving unit that moves the condensing lens in the optical axis direction of the light source, and an emission light of the condensing lens that is disposed on the optical axis of the light source. And a light receiving unit that converts the reflected light from the lens surface of the lens to be collimated by the condenser lens and receives the light.
また、それぞれの測定系には、測定した反射スポット位置データから各被検レンズの偏芯量を算出する偏芯量計算装置を備えており、それら2つの装置は各測定系の偏芯量計算装置のデータや偏芯量計算結果を比較・再計算して最終的な結果を算出する偏芯量計算結果判断装置と接続されている。偏芯量測定装置による偏芯量の算出は非特許文献2で示されているような公知の計算方法により算出できる。また偏芯量計算結果判断装置のそれぞれの測定光学系からの偏芯量データの選択判断基準となる各被検レンズ面の曲率中心位置は、光線追跡法などの公知の手段によって算出できる。
Each measurement system is provided with an eccentricity amount calculation device for calculating the eccentricity amount of each lens to be measured from the measured reflected spot position data, and these two devices calculate the eccentricity amount of each measurement system. It is connected to an eccentricity calculation result judgment device that compares and recalculates the device data and the eccentricity calculation result to calculate the final result. The calculation of the eccentricity amount by the eccentricity measuring device can be performed by a known calculation method as shown in
本構成により、被検レンズの2つある開口のうち片側の開口から測定光を入射させたときに、被検レンズ面からの反射スポット像が他のレンズ面からの反射スポット像と重なって測定が困難になる場合に、他方から測定光を入射させて測定することでの他の被検レンズ面からの反射スポット像の重なりを緩和・防止することができる。 With this configuration, when measurement light is incident from one of the two apertures of the test lens, the reflected spot image from the test lens surface overlaps with the reflected spot image from the other lens surface. When measurement becomes difficult, it is possible to alleviate / prevent the overlap of reflected spot images from other lens surfaces by making measurement light incident from the other and measuring.
以上に示した方法により、従来方法では被検レンズのレンズ面からの反射スポット像が複数同時に観察された場合にスポット位置を誤認識し偏芯量測定が不可能であったものを、誤認識することなく測定することができる。 By the method described above, the conventional method misrecognizes what was impossible to measure the eccentricity by misrecognizing the spot position when multiple reflected spot images from the lens surface of the test lens were observed simultaneously. It can be measured without doing.
以上のように、本発明のレンズ偏芯量測定方法によれば、複数のレンズから構成される光学系の各構成レンズの偏芯を上記のような反射光学系で測定する場合に、従来では測定が不可能だった複数のレンズ面からの反射スポット像が重なる被検レンズに関して偏芯測定が可能となる。 As described above, according to the lens eccentricity measuring method of the present invention, when measuring the eccentricity of each component lens of an optical system composed of a plurality of lenses with the above-described reflective optical system, conventionally, Eccentricity measurement can be performed for a lens to be measured in which reflected spot images from a plurality of lens surfaces that could not be measured overlap.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるレンズ偏芯量測定方法で用いる光学系構成の概念図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a conceptual diagram of an optical system configuration used in the lens eccentricity measuring method according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、第1のLDレーザ光源100の光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第1のフォーカスレンズ101のレンズ中心があり、その先には表面に光学多層膜が形成された第1のハーフミラー102が光軸をほぼ90°折り返すように配置されている。ハーフミラー102で折り返された第1のレーザ光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第1の結像レンズ103のレンズ中心がある。
In FIG. 1, the lens center of the
フォーカスレンズ101の後ろ側焦点位置と、結像レンズ103の前側焦点位置とは、第1のレーザ光軸上でほぼ一致するように配置する。フォーカスレンズ101と結像レンズ103とでビームエキスパンダーを構成し、LDレーザ光源100の射出光を拡大し、結像レンズ103からは、第1のレーザ光軸に平行な平行光が射出される。レンズ表面に反射防止膜が形成された第1の集光レンズ104のレンズ中心は第1のレーザ光軸上にあり、集光レンズ104が配置された第1の移動ステージ105は第1のレーザ光軸方向と平行に移動可能であり、リニアスケールを備えているので移動ステージ105の光軸に沿った方向に対しての現在位置情報が得られるようになっている。
The rear focal position of the
第1のCCDカメラ106の撮像面は、ハーフミラー102を介して結像レンズ103の前側焦点位置となるように配置され、第1のレーザ光軸位置が撮像面の中心となる。ハーフミラー102で折り返した第1のレーザ光軸上の集光レンズ104の先にはレンズ表面に反射防止膜が形成された被検レンズ301、302、303、304があり、それらは保持枠305により保持されている。保持枠305の中心軸は位置決め基準面306に垂直で、その中心を通るように配置されている。
The imaging surface of the
また、基準面306の中心は第1のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されている。第1のCCDカメラ106はその撮像面110が第1のレーザ光軸に対し垂直かつ中央部が光軸とほぼ一致するように配置される。以上の構成により、レーザ光源100から射出された光は、ハーフミラー102に折り返された第1のレーザ光軸に沿って被検レンズ301、302、303、304に対して図1に示すA側(被検レンズ301側)から入射される。集光レンズ104側から見たときの被検レンズ302の第1レンズ面を310とし、被検レンズ303の第1レンズ面を311とする。集光レンズ104が配置された移動ステージ105の光軸に沿った方向の位置情報とCCDカメラ106の画像情報は第1の偏芯量計算装置107に伝達されるようになっている。
Further, the center of the
一方、第2のLDレーザ光源200の光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第2のフォーカスレンズ201のレンズ中心があり、その先には表面に光学多層膜が形成された第2のハーフミラー202が光軸をほぼ90°折り返すように配置されている。ハーフミラー202で折り返された第2のレーザ光軸上にはレンズ表面に反射防止膜が形成された第2の結像レンズ203のレンズ中心がある。
On the other hand, on the optical axis of the second LD
フォーカスレンズ201の後ろ側焦点位置と、結像レンズ203の前側焦点位置とは、第2のレーザ光軸上でほぼ一致するように配置する。フォーカスレンズ201と結像レンズ203とでビームエキスパンダーを構成し、LDレーザ光源200の射出光を拡大し、結像レンズ203からは、第2のレーザ光軸に平行な平行光が射出される。レンズ表面に反射防止膜が形成された第2の集光レンズ204のレンズ中心は第2のレーザ光軸上にあり、集光レンズ204が配置された第2の移動ステージ205は第2のレーザ光軸方向と平行に移動可能であり、リニアスケールを備えているので移動ステージ205の光軸に沿った方向に対しての現在位置情報が得られるようになっている。
The rear focal position of the
第2のCCDカメラ206の撮像面は、ハーフミラー202を介して結像レンズ203の前側焦点位置となるように配置され、第2のレーザ光軸位置が撮像面の中心となる。ハーフミラー202で折り返した第2のレーザ光軸上の集光レンズ204の先には被検レンズ304、303、302、301があり、それらは保持枠305により保持されている。保持枠305の中心軸は基準面306に垂直で、その中心を通るように配置されている。
The imaging surface of the
また、基準面306の中心は第2のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されている。第2のCCDカメラ206はその撮像面210が第2のレーザ光軸に対し垂直かつ中央部が光軸とほぼ一致するように配置される。集光レンズ204が配置された移動ステージ205の光軸に沿った方向の位置情報とCCDカメラ206の画像情報は第2の偏芯量計算装置207に伝達されるようになっている。
Further, the center of the
以上の構成により、レーザ光源200から射出された光は、ハーフミラー202に折り返された第2のレーザ光軸に沿って被検レンズ304、303、302、301に対して図1に示すB側(被検レンズ304側)から入射される。
With the above configuration, the light emitted from the
このとき、第1の移動ステージ105の移動範囲はフォーカスレンズ101の焦点が被検レンズ301、302、303、304、保持枠305から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面からの反射スポット像生成位置にほぼ一致させられるように十分広い範囲を移動可能であり、同様に第2の移動ステージ205の移動範囲はフォーカスレンズ201の焦点が被検レンズ304、303、302、301、保持枠305から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面からの反射スポット像生成位置にほぼ一致させられるように十分広い範囲を移動可能である。
At this time, the moving range of the first moving
また、2つの偏芯量計算装置107、207は偏芯量計算結果判断装置320と相互に情報のやり取りが可能なように接続されている。
The two
次に、以上のように構成された光学系によるレンズ反射偏芯測定方法を説明する。 Next, a lens reflection eccentricity measuring method using the optical system configured as described above will be described.
レーザ光源100から射出された平行光は、フォーカスレンズ101と結像レンズ103で拡大される。結像レンズ103を通過した光は、集光レンズ104を通過することで、平面波から球面波へと変換される。この球面波の曲率は集光レンズ104の焦点位置からの距離で決まり、ステージ105の位置を移動し、集光レンズ104の焦点位置を動かすことで被検レンズ301の各レンズ面における球面波の曲率を変えることができる。
The parallel light emitted from the
被検レンズのレンズ面が第1のレーザ光軸に対して偏芯が無い場合、被検レンズ面波の曲率と被検レンズのレンズ面曲率がほぼ一致すると、光は、レンズ全面に対して垂直に入射することになる。このとき、被検レンズのレンズ面で反射した光は、入射光線と同じ光路を戻ることになる。被検レンズのレンズ面で反射した光は、集光レンズ104で光軸に平行な平行光となり、結像レンズ103を通過する。
When the lens surface of the test lens is not decentered with respect to the first laser optical axis, the light is applied to the entire lens surface when the curvature of the test lens surface wave substantially matches the lens surface curvature of the test lens. It will be incident vertically. At this time, the light reflected by the lens surface of the test lens returns along the same optical path as the incident light beam. The light reflected by the lens surface of the test lens is converted into parallel light parallel to the optical axis by the
あらかじめ計算で求めておいた適切な位置へ移動ステージ105を移動させることにより、図2に示すように集光レンズ104から被検レンズ群へ入射させた光は、被検レンズ面310で垂直に反射してその反射光は入射光と同じ経路を戻る。集光レンズ104を経て結像レンズ103を通過した反射光は、第1のレーザ光軸上の焦点位置に集光する。図3に示すように、CCDカメラ106の撮像面110は、結像レンズ103の焦点位置にあるのでCCDカメラで撮像する被検レンズ面310の反射に由来するスポット像108は画面中央付近に位置することになる。
By moving the moving
一方、被検レンズ302の被検レンズ面中心が第1のレーザ光軸に対して偏芯があると、偏芯が無い場合の移動ステージ105の位置において、光は被検レンズ面310全面に対して垂直でない一定の角度で入射する。この入射角は、被検レンズ面310の偏芯量に比例する。このため被検レンズ面310からの反射光は、集光レンズ104により、平行光になるが、第1のレーザ光軸に対して、レンズ偏芯量に比例した角度を有する。
On the other hand, if the center of the test lens surface of the
従って、結像レンズ103により集光された光は、背景技術で示したのと同様に、撮像面110で中央より偏芯量に応じた距離だけ離れた位置にスポット109を形成する。
Accordingly, the light collected by the
ところで、A側から見た場合の所望の被検レンズ面310の曲率中心位置313と他の被検レンズ面311の曲率中心位置314が図2で示すようにごく近い位置に隣接している場合、集光レンズ104を移動させて集光レンズ104の焦点を被検レンズ面310の曲率中心位置313とほぼ一致させると、同時に他の被検レンズ面311の曲率中心位置314にもほぼ一致する。
By the way, when the center of
そのため、集光レンズ104から被検レンズへ射出された光は、被検レンズ面310全面に一様な角度で入射するのと同時に他の被検レンズ面311全面にもほぼ一様な角度で入射することになるので、図3に示すCCDカメラ106の撮像面110には被検レンズ面310からの反射に由来するスポット108と、他のレンズ面311からの反射に由来するスポット109が同時に観察される。所望のスポット108と不必要なスポット109の分離もしくは区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。
Therefore, the light emitted from the
一方、図4に示すように被検レンズに対してレーザ光源200から射出された光をB側から入射させる第2の測定光学系を用いて、前述のA側から光を入射させる手順と同様の手順で、集光レンズ204を移動させることにより、集光レンズ204の焦点位置と被検レンズ面310の曲率中心位置315とをほぼ一致させて、被検レンズ面310の反射によるスポット像をCCDカメラ206を用いて観察することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, using the second measurement optical system that makes the light emitted from the
このとき、注目している被検レンズ面は前記A側からレーザ光を入射させた場合と同じ被検レンズ面310であるが、レーザ光を入射させる向きが異なるため、入射されたレーザ光が被検レンズ面310に到達するまでの光路中に配置されているその他のレンズ構成が異なる。そのため、入射B側から見た被検レンズ面どうしの曲率中心位置関係は入射A側から見た場合と異なる。つまり、A側から光を入射させたときの被検レンズ面310の曲率中心位置313と他のレンズ面311の曲率中心位置314はB側から見た場合にはそれぞれ315、316になり離れた位置関係になるので、集光レンズ204から出射されて被検レンズ群に対してB側から入射された光は被検レンズ面310の全面でのみ一様な角度で反射し、他の被検レンズ面311の全面で一様な反射角ではなくなる。
At this time, the subject lens surface of interest is the same
このために図5に示すように、CCDカメラ206の撮像面210上には被検レンズ面310の反射に由来するスポット208のみが形成される。このため、被検レンズ面310以外の不必要なレンズ面からの反射を抑制し、スポットの誤検出を防ぐことができるので、A側からの光入射では同時に観察されてしまう不要なレンズ面からの反射スポットをB側からの光入射による観察に切り替えることで、消去、分離もしくは区別することが可能となる。
For this reason, as shown in FIG. 5, only the
各被検レンズ面の測定後、移動ステージ105の位置情報とCCDカメラ106の画像情報はA側からの測定データとして偏芯量計算装置107に送られ、それらの情報から得られるスポット位置・集光レンズ104の位置と、各被検レンズ面データを用いて、光軸に対する各被検レンズの偏芯量・傾斜量を自動的に算出する。
After measuring each lens surface to be measured, the position information of the moving
同様に移動ステージ205の位置情報とCCDカメラ206の画像情報もB側からの測定データとして偏芯量計算装置207に送られ、光軸に対する各被検レンズの偏芯量・傾斜量を自動的に算出する。
Similarly, the position information of the moving
被検レンズ群の各被検レンズ面の曲率中心位置は被検レンズ群のレンズ設計値を用いて公知の計算手順で求めることが可能なので、被検レンズ面をスポット測定する時の集光レンズ104、204の位置や、A側からの測定とB側からの測定のどちらが各被検レンズ面のスポット測定に適しているかが被検レンズ面それぞれについて予測可能である。 The center of curvature of each lens surface to be tested in the lens group can be obtained by a known calculation procedure using the lens design value of the lens group, so that the condensing lens when spot measuring the lens surface It can be predicted for each of the lens surfaces to be measured whether the position of 104, 204 or the measurement from the A side or the measurement from the B side is suitable for spot measurement of each lens surface.
例えばA側から測定光を入射した場合とB側から測定光を入射した場合の二通りについて、光軸上に被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ面の曲率中心位置とレンズ面位置をプロットして両者を比較して、被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ない方が適した測定光入射方向であるといえる。 For example, plotting the curvature center position of the lens surface to be measured on the optical axis for the two cases when the measurement light is incident from the A side and the measurement light is incident from the B side, and further, the curvature center position of the other lens surface And plotting the lens surface position and comparing the two, it can be said that the measurement light incident direction is more suitable when there are fewer points relating to other lens surfaces near the center of curvature of the lens surface to be examined.
そうした予測を基に、偏芯量計算結果判断装置320が偏芯量計算装置107、207で算出された各被検レンズの偏芯量、傾き量データの適切な方を選択し、表示装置321にその結果を表示する。以上の方法によって、従来では測定が不可能であった複数の被検レンズ面からの反射スポットが同時に観察されてしまうような被検レンズ群のレンズ偏芯量の自動測定が可能となる。
Based on such prediction, the eccentricity amount calculation
なお、本実施形態で用いたCCDの代わりにCMOSやPSD、フォトマルチプライヤを用いても良い。 Note that a CMOS, PSD, or photomultiplier may be used instead of the CCD used in this embodiment.
なお、本実施形態で用いたハーフミラー102、202は金属蒸着膜を用いたものや、ペリクルミラーでも良い。 The half mirrors 102 and 202 used in the present embodiment may be a metal vapor deposition film or a pellicle mirror.
なお、レーザ光源の光軸をハーフミラーでほぼ90°折り返したが、レーザ光源側を折り返さずに、CCD側をハーフミラーで折り返した構成にしても良い。 Although the optical axis of the laser light source is folded back approximately 90 ° by the half mirror, the CCD side may be folded back by the half mirror without folding the laser light source side.
なお、本実施形態で用いたLDレーザ光源100、200は、ガスレーザや固体レーザや液体レーザ、LEDやELやハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を平行光化したものでも良い。
The LD
なお、測定光学系を構成しているフォーカスレンズ101と201、結像レンズ103と203、集光レンズ104と204は表面に反射防止膜が付いていなくても良い。
The
なお、本実施形態では被検レンズ群が4枚構成で、被検レンズ面310を測定対象としたが、被検レンズ群は4枚構成でなくともよく、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。
In this embodiment, the test lens group has a four-lens configuration and the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を、ステージ205で集光レンズ204を移動させたが、被検レンズ側を移動させても良い。
In this embodiment, in order to scan the lens surface of the lens group to be measured, the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を、ステージ205で集光レンズ204を移動させたが、集光レンズ104、204に焦点可変機構を持たせ、集光レンズ104、204の位置を変えずに集光レンズ104、204の焦点位置を変化させても良い。
In this embodiment, in order to scan the lens surface of the lens group to be examined, the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を、ステージ205で集光レンズ204を移動させたが、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される第1の測定光学系全体、LD光源200、フォーカスレンズ201、ハーフミラー202、結像レンズ203、集光レンズ204、移動ステージ205、CCDカメラ206から構成される第2の測定光学系全体を被検レンズ群に対して移動させても良い。
In this embodiment, in order to scan the lens surface of the lens group to be examined, the
なお、本実施形態では第1のレーザ光軸と第2のレーザ光軸がほぼ一致した配置になっているが、保持枠305の中心軸を基準面306に垂直かつその中心を通るように配置し、基準面306の中心が第1、第2のレーザ光軸とほぼ一致するように配置されていれば、第1のレーザ光軸と第2のレーザ光軸が一致していなくても良い。
In the present embodiment, the first laser optical axis and the second laser optical axis are substantially aligned, but the central axis of the holding
なお、結像レンズ103の焦点位置にCCDカメラ106、結像レンズ203の焦点位置にCCDカメラ206を配置したが、CCDカメラ106、206の撮像面を拡大する拡大光学系を付加し、スポット像を拡大しても良い。
Although the
なお、本実施形態では保持枠305を支える基準面306は2つあるレンズ群開口のうちのB側のみに配置したが、A側に配置しても、A側、B側両方に配置しても良い。
In the present embodiment, the
なお、基準面306に測定補助のためのレンズを配置しても良い。その場合には、測定補助レンズまで含めて被検レンズ面の曲率中心位置をあらかじめ算出しておく。
A lens for assisting measurement may be arranged on the
なお、偏芯量計算装置107、207、偏芯量計算結果判断装置320は本実施形態と同等の機能を実現できれば、装置として個別に分離していなくとも良い。
Note that the
なお、偏芯量計算装置107、207、偏芯量計算結果判断装置320は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。
The
なお、移動ステージ105、205に配置しているリニアスケールによる移動ステージ105、205の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置107、207に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。
It should be noted that the position information management of the moving
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。
If the optical system including the LD
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。
The optical system including the LD
なお、LD光源200、フォーカスレンズ201、ハーフミラー202、結像レンズ203、CCDカメラ206から構成される光学系は、同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。
If the optical system including the LD
なお、LD光源200、フォーカスレンズ201、ハーフミラー202、結像レンズ203、集光レンズ204、移動ステージ205、CCDカメラ206から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。
An optical system including the LD
(実施の形態2)
図6は、本発明における実施の形態2のレンズ偏芯量測定方法に用いる光学系構成の概念図である。図6において、図1および図2と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a conceptual diagram of an optical system configuration used in the lens eccentricity measuring method according to
図6において、501は位置決め基準面306を固定する回転ステージであり、レーザ光軸に垂直な方向に回転軸を持ち、レーザ光軸に対する保持枠305の向きを変えることができる機構を有する。回転ステージ501により、保持枠305はレーザ光軸に対してその向きをほぼ180°変えることができる。回転ステージ501により、保持枠305の向きを変えても、レーザ光軸は被検レンズ301、302、303、304の光軸とほぼ一致するように配置されている。回転ステージ501には位置センサが取り付けてあり、現在の回転ステージ向きの情報が偏芯量計算装置801に伝達される。集光レンズ104が配置してある移動ステージ105の位置情報や、CCDカメラ106の画像情報も同様に偏芯量計算装置801に伝達される。
In FIG. 6,
このとき、回転ステージ501で保持枠305を回転させることにより、被検レンズ301側からレーザ光を入射させた場合と被検レンズ304側からレーザ光を入射させた場合のいずれの状態であっても、集光レンズ104の焦点が被検レンズ301、302、303、304、保持枠305から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面の曲率中心位置にほぼ一致させられるように、移動ステージ105の移動範囲は十分広い範囲を移動できるものとする。
At this time, by rotating the holding
図7に示すように被検レンズ301側から光を入射させた時に、所望の被検レンズ面310の曲率中心位置313と他のレンズ面311の曲率中心位置314がごく近い位置に隣接していた場合、実施の形態1で述べたように、集光レンズ104を移動させて集光レンズ104の焦点を被検レンズ面310の曲率中心位置313とほぼ一致させると、同時に他のレンズ面311の曲率中心位置314にもほぼ一致する。
As shown in FIG. 7, when light is incident from the side of the
このとき、被検レンズ面310と他のレンズ面311はいずれもレンズ面全面にわたり光がほぼ一様な角度で入射しているので、図8に示すように、CCDカメラ106の撮像面110には、被検レンズ面310からの反射に由来するスポット108と、他のレンズ面311からの反射に由来するスポット109が同時に観察される。このため、本来観察したい被検レンズ面310の反射によるスポット108と他のレンズ面311の反射による不必要なスポット109の分離や区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。
At this time, since the
そこで、被検レンズ301側から光が入射されるような配置である保持枠305を、回転ステージ501を用いて、レーザ光軸に対して180°回転させると、図9に示すように被検レンズ304側から光が入射されるような配置になる。実施の形態1と同様に、注目する被検レンズ面は同じ面であっても、レーザ光の入射方向が異なると、対象被検レンズ面310までの光路中に配置されているその他のレンズ構成が異なる。
Therefore, when the holding
そのことにより被検レンズ301側から光を入射させたときの被検レンズ面310、他のレンズ面311の曲率中心位置関係は、被検レンズ304側から光を入射させた場合と異なるため、図9のような配置で集光レンズ104を移動させて集光レンズ104の焦点位置と被検レンズ面310の曲率中心位置315をほぼ一致させた場合、他のレンズ面311の曲率中心位置316とは一致しない。
Accordingly, the relationship between the curvature center positions of the
そのため、他のレンズ面311の反射によるスポットは図10に示すようにCCDカメラ106の撮像面110には観察されず、被検レンズ面310の反射によるスポット111のみが観察される。このため、被検レンズ面310以外の不必要なレンズ面からの反射スポット分離・区別ができるので、スポット位置の誤検出を防ぐことができる。実施の形態1と同様に、各被検レンズ面の測定後に、移動ステージ105の位置情報とCCDカメラ106の画像情報、回転ステージ501の向き情報は測定データとして偏芯量計算装置801に送られ、画面上でのスポット位置と、集光レンズ104の位置、測定光の入射方向から構成される各被検レンズ面データから、光軸に対する各被検レンズの偏芯量と傾きを、被検レンズ301側から入射した場合と被検レンズ304側から入射した場合に分けて自動的に算出する。
Therefore, the spot due to the reflection of the
被測定レンズ系の設計データから、各被検レンズ面の曲率中心位置を計算で求めることが可能なので、光を被検レンズ301側から入射した場合と304側から入射した場合とではどちらがスポット測定に適しているかということについて各被検レンズ面に対してあらかじめ予測できる。例えば被検レンズ群に対して被検レンズ301側から測定光を入射した場合と被検レンズ304側から測定光を入射した場合の二通りについて、光軸上に被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ面の曲率中心位置とレンズ面位置をプロットして両者を比較して、被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ない方が適した測定光入射方向であるといえる。
Since the center of curvature position of each lens surface to be measured can be obtained from the design data of the lens system to be measured, it is possible to perform spot measurement when light is incident from the
それらの予測から偏芯量計算結果判断装置320が光の入射方向によって2つずつある各レンズの偏芯量と傾斜量データの適切な方を選択して最終的な被検レンズの偏芯量、傾斜量データを決定し、表示装置321にその結果を表示する。
Based on these predictions, the decentering amount calculation
以上の手順によって、従来では測定が不可能であった複数の被検レンズ面からの反射スポットが同時に観察されてしまうような被検レンズ群のレンズ偏芯量の自動測定が可能となる。実施の形態1と同様の効果を得ながら、実施の形態1に比べて装置を構成する光学部品が少なくて済み、装置コストを下げることと、装置容積を小さくすることが可能となる。レンズ構成にズーム機構のような可動部分がない構成の被検レンズ群であってもレンズ偏芯量測定が可能である。 According to the above procedure, it is possible to automatically measure the amount of lens eccentricity of the lens group to be measured such that reflection spots from a plurality of lens surfaces to be measured that could not be measured conventionally are observed simultaneously. While obtaining the same effects as those of the first embodiment, fewer optical components are required to configure the apparatus than in the first embodiment, and the apparatus cost can be reduced and the apparatus volume can be reduced. It is possible to measure the amount of lens eccentricity even in a lens group having a configuration in which there is no movable part such as a zoom mechanism.
なお、本実施形態で用いたCCDの代わりにCMOSやPSD、フォトマルチプライヤを用いても良い。 Note that a CMOS, PSD, or photomultiplier may be used instead of the CCD used in this embodiment.
なお、本実施形態で用いたハーフミラー102は金属蒸着膜を用いたものや、ペリクルミラーでも良い。
The
なお、レーザ光源の光軸をハーフミラーでほぼ90°折り返したが、レーザ光源側を折り返さずに、CCD側をハーフミラーで折り返した構成にしても良い。 Although the optical axis of the laser light source is folded back approximately 90 ° by the half mirror, the CCD side may be folded back by the half mirror without folding the laser light source side.
なお、本実施形態で用いたLDレーザ光源100は、ガスレーザや固体レーザや液体レーザ、LEDやELやハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を平行光化したものでも良い。
Note that the LD
なお、測定光学系を構成しているフォーカスレンズ101、結像レンズ103、集光レンズ104は表面に反射防止膜が付いていなくても良い。
Note that the
なお、本実施形態では被検レンズ群が4枚構成で、被検レンズ面310を測定対象としたが、被検レンズ群の構成は4枚でなくともよく、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。
In this embodiment, the test lens group has four lenses and the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、被検レンズ側を移動させても良い。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、集光レンズ104に焦点可変機構を持たせ、集光レンズ104の位置を変えずに集光レンズ104の焦点位置を変化させても良い。
In the present embodiment, the condensing
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される測定光学系全体を被検レンズ群に対して移動させても良い。
In this embodiment, the condensing
なお、本実施形態では測定光の入射方向を変えるために、測定光学系を固定して被検レンズ群を保持する保持枠305を回転させたが、保持枠305を固定して測定光学系側を回転させても良い。
In this embodiment, in order to change the incident direction of the measurement light, the measurement optical system is fixed and the holding
なお、本実施形態では測定光の入射方向を変えるために、被検レンズを保持する保持枠305を光軸に垂直な軸で回転させたが、回転軸は光軸に垂直でなくとも良い。
In this embodiment, in order to change the incident direction of the measurement light, the holding
なお、結像レンズ103の焦点位置にCCDカメラ106を配置したが、CCDカメラ106の撮像面を拡大する拡大光学系を付加し、スポット像を拡大しても良い。
Although the
なお、本実施形態では保持枠305を支える基準面306は2つあるレンズ群開口のうちの被検レンズ304に近い側にのみに配置したが、被検レンズ301側に配置しても、その両方に配置しても良い。
In this embodiment, the
なお、基準面306に測定補助のためのレンズを配置しても良い。その場合には、測定補助レンズまで含めて被検レンズ面の曲率中心位置をあらかじめ算出しておく。
A lens for assisting measurement may be arranged on the
なお、偏芯量計算装置801、偏芯量計算結果判断装置320は本実施形態と同等の機能を実現できれば、装置として個別に分離していなくとも良い。
Note that the eccentricity
なお、偏芯量計算装置801、偏芯量計算結果判断装置320は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。
The eccentricity
なお、移動ステージ105に配置しているリニアスケールによる移動ステージ105の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置801に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。
Note that the position information management of the moving
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。
If the optical system including the LD
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。
The optical system including the LD
(実施の形態3)
図11は、本発明の実施の形態3のレンズ偏芯量測定方法で用いる光学系構成の概念図である。図11において、図1および図2および図6および図7および図15と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a conceptual diagram of an optical system configuration used in the lens eccentricity measuring method according to
図11において601はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第1のレンズ群、602はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第2のレンズ群で光軸方向に移動する機能を有する。603はズーム機能を有する被検レンズ群を構成する第3のレンズ群である。
In FIG. 11,
また、被検レンズ群601、602、603はそれぞれの光軸をほぼ一致させた上で固定できる鏡筒604で図11のように固定されている。ただし、被検レンズ群602は鏡筒604の中で光軸方向に摺動可能であり、移動ステージ502はレンズ群602を光軸方向へ移動させる機能を有し、リニアゲージを備えているので移動ステージ502の現在位置情報を偏芯量計算装置802に伝達できる。移動ステージ105の位置情報とCCDカメラ106の画像情報も偏芯量計算装置802に伝達できる。集光レンズ104側から見たときのレンズ群602の第2レンズ面を610とし、レンズ群603の第1レンズ面を611とする。
Further, the
このとき、光軸方向に移動可能なレンズ群602の位置がレンズ群602の移動可能範囲内のどの位置にあった場合でも、レンズ群601、602、603から構成される被検レンズ群の全ての被検レンズ面の曲率中心位置にほぼ一致させられるように、移動ステージ105の移動範囲は十分広い範囲を移動できるものとする。
At this time, regardless of the position of the
図11に示すように、集光レンズ104を移動させて集光レンズ104の焦点位置と被検レンズ面610の曲率中心位置317をほぼ一致させることにより、図12に示すようにCCDカメラ106の撮像面110に被検レンズ面610からの反射に由来するスポット701を構成できる。
As shown in FIG. 11, by moving the
しかし、被検レンズ面610以外の他のレンズ面611の曲率中心位置318がレンズ面610の曲率中心位置317のごく近くに接近している場合、図12に示すように、レンズ面611からの反射によるスポット702も同時に観察されてしまうので、所望のスポット701と不必要なスポット702との分離もしくは区別が困難でありスポット誤検出の原因となる。
However, when the
そこで、図13に示すように、レンズ群602を光軸方向に移動させることにより、被検レンズ面610の曲率中心位置317を他のレンズ面611の曲率中心位置318付近からずらすことが可能である。その後、改めて集光レンズ104を移動させて、集光レンズ104の焦点位置と被検レンズ面610の曲率中心位置317をほぼ一致させる。そうすると集光レンズと曲率中心位置のほぼ一致しているレンズ面は被検レンズ面610のみとなるので、図14に示すようにCCDカメラ106の撮像面110には被検レンズ面610からの反射によるスポット701のみが観察される。このため、被検レンズ面610以外の不必要なレンズ面からの反射を抑制し、スポット位置の誤検出を低減できる。
Therefore, as shown in FIG. 13, by moving the
実施の形態1と同様に、被測定レンズ系の設計データから、各被検レンズ面の曲率中心位置を計算で求めることが可能なので、被検レンズ群602がどの位置に配置してあればスポット測定が良好に行えるかということについて各被検レンズ面に対して計算することによりあらかじめ予測できる。例えば光軸上にある被検レンズ面の曲率中心位置をプロットし、さらに他のレンズ群の曲率中心位置、レンズ面位置をプロットし、光軸方向に移動可能なレンズ群602の移動可能な範囲のいくつかの位置について同様のプロットを行う。
As in the first embodiment, the center of curvature of each lens surface to be measured can be obtained from the design data of the lens system to be measured by calculation. Whether the measurement can be performed well can be predicted in advance by calculating for each lens surface. For example, the center of curvature of the lens surface to be tested on the optical axis is plotted, the center of curvature of the other lens group and the lens surface position are plotted, and the movable range of the
被検レンズ面の曲率中心位置の付近に他のレンズ面に関する点が少ないレンズ群602の位置がその被検レンズ面測定に適したレンズ群602の位置であるといえる。それらの結果から事前に各被検レンズ面に対しての移動ステージ502の最適位置を決めておいて、各被検レンズ面のスポット測定データと移動ステージ502の位置情報と移動ステージ105の位置情報を偏芯量計算装置802に伝達し、それらを基に各被検レンズの偏芯量と傾斜量データを算出して表示装置321にその結果を表示する。
It can be said that the position of the
以上の手順によって、従来では被検レンズの位置関係によって被検レンズ面からの反射スポットが同時に複数個観察されて計測が不可能であったズーム機構を有した被検レンズ群の偏芯量測定が可能となる。 By the above procedure, the eccentricity measurement of the test lens group having a zoom mechanism that was impossible to measure by observing multiple reflection spots from the test lens surface at the same time due to the positional relationship of the test lens. Is possible.
また、実施の形態2と同様の効果を得ながら、実施の形態2に比べて装置を構成する設備機構が少なくて済み、保持枠や鏡筒を回転せずとも実施の形態2と同様の効果を得られるので、光軸方向に長い構成のレンズ群であってもより小さい面積での装置構成が可能なので、装置コストを下げること、装置容積を小さくすることが可能となる。 In addition, while obtaining the same effect as that of the second embodiment, the number of equipment mechanisms constituting the apparatus is less than that of the second embodiment, and the same effect as that of the second embodiment can be achieved without rotating the holding frame or the lens barrel. Therefore, even a lens group having a structure that is long in the optical axis direction can be configured with a smaller area, so that the cost of the apparatus can be reduced and the volume of the apparatus can be reduced.
なお、本実施形態と前記実施の形態1を組み合わせることにより、複雑な構成の被検レンズ群でのレンズ偏芯量測定が可能となることは言うまでも無い。 Needless to say, by combining the present embodiment and the first embodiment, it is possible to measure the amount of lens eccentricity in a test lens group having a complicated configuration.
なお、本実施形態と前記実施の形態2を組み合わせることにより、複雑な構成の被検レンズ群でのレンズ偏芯量測定が可能となることは言うまでも無い。 Needless to say, by combining the present embodiment and the second embodiment, it is possible to measure the amount of lens eccentricity in a test lens group having a complicated configuration.
なお、本実施形態で用いたCCDの代わりにCMOSやPSD、フォトマルチプライヤを用いても良い。 Note that a CMOS, PSD, or photomultiplier may be used instead of the CCD used in this embodiment.
なお、本実施形態で用いたハーフミラー102は金属蒸着膜を用いたものや、ペリクルミラーでも良い。
The
なお、レーザ光源の光軸をハーフミラーでほぼ90°折り返したが、レーザ光源側を折り返さずに、CCD側をハーフミラーで折り返した構成にしても良い。 Although the optical axis of the laser light source is folded back approximately 90 ° by the half mirror, the CCD side may be folded back by the half mirror without folding the laser light source side.
なお、本実施形態で用いたLDレーザ光源100は、ガスレーザや固体レーザや液体レーザ、LEDやELやハロゲンランプのようなインコヒーレント光源を平行光化したものでも良い。
Note that the LD
なお、測定光学系を構成しているフォーカスレンズ101、結像レンズ103、集光レンズ104は表面に反射防止膜が付いていなくても良い。
Note that the
なお、本実施形態では被検レンズ群が3群構成で、ズーム機構による可動群がレンズ群602で、被検レンズ面610を測定対象としたが、被検レンズ群は3群構成でなくとも良く、また、可動群はどのレンズ群でも良く、また被検レンズ面は被検レンズ群を構成するレンズのどの面でも良い。
In this embodiment, the test lens group has a three-group configuration, the movable group by the zoom mechanism is the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、被検レンズ群側を移動させても良い。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、集光レンズ104に焦点可変機構を持たせ、集光レンズ104の位置を変えずに集光レンズ104の焦点位置を変化させても良い。
In the present embodiment, the condensing
なお、本実施形態では被検レンズ群のレンズ面を走査するために、ステージ105で集光レンズ104を移動させたが、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される測定光学系全体を被検レンズ群に対して移動させても良い。
In this embodiment, the condensing
なお、結像レンズ103の焦点位置にCCDカメラ106を配置したが、CCDカメラ106の撮像面を拡大する拡大光学系を付加し、スポット像を拡大しても良い。
Although the
なお、偏芯量計算装置802は専用装置でなく汎用の電子計算機のアプリケーションプログラムで構成されていても良い。
The
なお、移動ステージ105、502に配置しているリニアスケールによる移動ステージ105、502の位置情報管理は、ステージ位置情報として偏芯量計算装置802に伝達できれば移動ステージ駆動モータの回転数管理でも良い。
It should be noted that the position information management of the moving
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、オートコリメータなどの単一の装置に置き換えても良い。
If the optical system including the LD
なお、LD光源100、フォーカスレンズ101、ハーフミラー102、結像レンズ103、集光レンズ104、移動ステージ105、CCDカメラ106から構成される光学系は、本実施の形態で説明したものと同等の機能を有するならば、単一の装置に置き換えても良い。
The optical system including the LD
本発明のレンズ反射偏芯測定方法によれば、被検レンズの各レンズ面からの反射光を評価面で小さなスポットに集光し、各レンズ面に対応した反射光を評価の対象として個別に区別して計測することができるため、偏芯測定のスポット光位置を誤認識せず高精度に計測することがすることができる。 According to the lens reflection eccentricity measuring method of the present invention, the reflected light from each lens surface of the lens to be examined is condensed on a small spot on the evaluation surface, and the reflected light corresponding to each lens surface is individually evaluated as an evaluation target. Since measurement can be performed with distinction, it is possible to measure with high accuracy without misrecognizing the spot light position of the eccentricity measurement.
このため、カメラの組レンズの組立、調整、検査あるいは、CDやDVDの光ピックアップのレンズ組立、調整、検査などに適用することができる。 For this reason, the present invention can be applied to assembly, adjustment, inspection of a lens assembly of a camera, lens assembly, adjustment, inspection of a CD or DVD optical pickup.
100 第1のLDレーザ光源
101 第1のフォーカスレンズ
102 第1のハーフミラー
103 第1の結像レンズ
104 第1の集光レンズ
105 第1の移動ステージ
106 第1のCCDカメラ
107 第1の偏芯量計算装置
108 被検レンズ面310からの反射スポット像
109 被検レンズ面311からの反射スポット像
110 第1のCCDカメラ106の撮像面
200 第2のLDレーザ光源
201 第2のフォーカスレンズ
202 第2のハーフミラー
203 第2の結像レンズ
204 第2の集光レンズ
205 第2の移動ステージ
206 第2のCCDカメラ
207 第2の偏芯量計算装置
208 被検レンズ面310からの反射スポット像
210 CCDカメラ206の撮像面
301 被検レンズ
302 被検レンズ
303 被検レンズ
304 被検レンズ
305 保持枠
306 位置決め基準面
310 被検レンズ面
311 被検レンズ面
313 図1のA側から見たときの被検レンズ面310の曲率中心位置
314 図1のA側から見たときの被検レンズ面311の曲率中心位置
315 図1のB側から見たときの被検レンズ面310の曲率中心位置
316 図1のB側から見たときの被検レンズ面311の曲率中心位置
317 レンズ面610の曲率中心位置
318 レンズ面611の曲率中心位置
320 偏芯量計算結果判断装置
321 表示装置
501 回転ステージ
502 移動ステージ
601 被検レンズ群
602 移動機構を持つ被検レンズ群
603 被検レンズ群
604 鏡筒
610 被検レンズ面
611 被検レンズ面
701 被検レンズ面610からの反射スポット像
702 被検レンズ面611からの反射スポット像
801 偏芯量計算装置
802 偏芯量計算装置
1 光源
2 コリメータレンズ
3 フォーカスレンズ
4 支持枠
5 レンズ面
6 ハーフミラー
7 カメラ
8 撮像面
9 フォーカスレンズ3の焦点
10 観察画面
11 図15の実線で示した光によるスポット
12 図15の破線で示した光によるスポット
13 レンズ面5の偏芯方向
14 レンズ面
15 レンズ面
16 レンズ面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記被検レンズ群を構成する被検レンズ面と、
平行光を射出する第1の光源と、
前記第1の光源の射出光を集光する第1の集光レンズと、
前記第1の集光レンズを前記第1の光源の光軸方向に移動させる第1の移動手段と、
平行光を射出する第2の光源と、
前記第2の光源の射出光を集光する第2の集光レンズと、
前記第2の集光レンズを前記第2の光源の光軸方向に移動させる第2の移動手段と、
前記第1の集光レンズの射出光を第1の入射光としてなおかつ前記第2の集光レンズからの射出光を第2の入射光とするように配置された被検レンズ群と、
前記被検レンズ群の被検レンズ面からの反射光を前記第1の集光レンズで平行光化しその光を集光させる第1の結像レンズと、
前記第1の結像レンズで集光された光を受光する第1の受光部と、
前記被検レンズ群の前記被検レンズ面からの反射光を前記第2の集光レンズで平行光化しその光を集光させる第2の結像レンズと、
前記第2の結像レンズで集光された光を受光する第2の受光部を備え、
前期被検レンズ群は前期被検レンズ群の2つある開口のうち片側から第1の入射光を入射し残りの片側から第2の入射光を入射するように配置されてなおかつ前記被検レンズ群の光軸は第1の入射光の光軸とほぼ一致するように配置されており、
また前記被検レンズ群の光軸は第2の入射光の光軸とほぼ一致するようにも配置されている測定光学系を用いて、
前記被検レンズ群の各レンズ面からの反射光が前記第1の受光部上でスポットとなるように前記第1の集光レンズを調整したときのスポット位置情報と第1の受光部にそのスポットが形成されている時の第1の移動手段の位置情報と前記被検レンズ群の各レンズ面からの反射光が前記第2の受光部上でスポットとなるように前記第2の集光レンズを調整したときのスポット位置情報と第2の受光部にそのスポットが形成されている時の前記第2の移動手段の位置情報から、前記被検レンズ群を構成する各被検レンズの光軸からの偏芯量と傾斜量を算出し、
第1の受光部と第2の受光部の計測から算出された二通りの各被検レンズのレンズ偏芯量・傾斜量データを比較し前もって定めた条件に沿って適切な方のデータを選択することによって前記被検レンズ群のレンズ偏芯量を測定することを特徴とするレンズ反射偏芯測定方法。 A lens group to be tested;
A test lens surface constituting the test lens group; and
A first light source that emits parallel light;
A first condensing lens that condenses the light emitted from the first light source;
First moving means for moving the first condenser lens in the optical axis direction of the first light source;
A second light source that emits parallel light;
A second condenser lens that condenses the light emitted from the second light source;
Second moving means for moving the second condenser lens in the optical axis direction of the second light source;
A group of test lenses arranged so that the light emitted from the first condenser lens is the first incident light and the light emitted from the second condenser lens is the second incident light;
A first imaging lens that collimates the reflected light from the test lens surface of the test lens group with the first condenser lens and collects the light;
A first light receiving unit that receives light collected by the first imaging lens;
A second imaging lens that collimates the reflected light from the lens surface to be tested of the lens group to be examined by the second condenser lens and condenses the light;
A second light receiving portion for receiving the light collected by the second imaging lens;
The first test lens group is arranged so that the first incident light is incident from one side of the two apertures of the first test lens group and the second incident light is incident from the remaining one side, and the test lens is disposed. The optical axes of the groups are arranged so as to substantially coincide with the optical axis of the first incident light,
Further, by using a measurement optical system that is arranged so that the optical axis of the lens group to be tested is substantially coincident with the optical axis of the second incident light,
Spot position information when the first condenser lens is adjusted so that the reflected light from each lens surface of the lens group to be detected becomes a spot on the first light receiving portion, and the first light receiving portion Position information of the first moving means when a spot is formed and the second light condensing so that reflected light from each lens surface of the lens group to be examined becomes a spot on the second light receiving unit. From the position information of the lens when the lens is adjusted and the position information of the second moving means when the spot is formed on the second light receiving portion, the light of each lens to be tested that constitutes the lens group to be tested Calculate the amount of eccentricity and inclination from the shaft,
Compare the lens eccentricity and inclination data of each of the two test lenses calculated from the measurements of the first and second light-receiving units, and select the appropriate data according to the predetermined conditions. To measure the lens eccentricity of the lens group to be measured.
前記光源の射出光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズを前記光源の光軸方向に移動させる移動手段と、
前記光源の光軸上に配置され前記集光レンズの射出光を入射光とし前記入射光の光軸と自身の光軸がほぼ一致するように配置された被検レンズ群と、
前記被検レンズ群を前記光源の光軸と垂直な回転軸で回転させて前記被検レンズ群の両側にある開口のどちらからでも前記被検レンズ群の光軸に沿って前記入射光を入射できるようにするための回転手段と、
前記被検レンズ群の被検レンズ面からの反射光を前記集光レンズで平行光化しその光を集光させる結像レンズと、
前記結像レンズで集光された光を受光する受光部とを備え、
前記被検レンズ群の各レンズ面からの反射光が前記受光部上でスポットとなるように前記集光レンズを調整したときのスポット位置とそのスポットが前記受光部で形成されているときの前記移動手段の位置情報と前記回転手段の光軸に対する向きの情報から各被検レンズの光軸からの偏芯量・傾斜量を算出し、
前記回転手段で前記被検レンズ群を回転させて前記被検レンズ群開口の二方向から光を入射させて計測し算出された二通りの各被検レンズ偏芯量・傾斜量データを比較し事前に定めた条件に沿って適切な方のデータを選択することによって前記被検レンズ群を構成する各被検レンズのレンズ偏芯量を測定することを特徴とするレンズ反射偏芯測定方法。 A light source that emits parallel light;
A condensing lens that condenses the light emitted from the light source;
Moving means for moving the condenser lens in the optical axis direction of the light source;
A test lens group disposed on the optical axis of the light source and disposed so that the light emitted from the condenser lens is incident light and the optical axis of the incident light is substantially coincident with its own optical axis;
The test lens group is rotated about a rotation axis perpendicular to the optical axis of the light source, and the incident light is incident along the optical axis of the test lens group from either of the openings on both sides of the test lens group. A rotating means to allow
An imaging lens that collimates the reflected light from the test lens surface of the test lens group with the condenser lens and condenses the light,
A light receiving portion for receiving the light collected by the imaging lens,
The spot position when the condensing lens is adjusted so that the reflected light from each lens surface of the lens group to be tested becomes a spot on the light receiving unit and the spot when the spot is formed by the light receiving unit From the positional information of the moving means and information on the orientation of the rotating means with respect to the optical axis, the amount of eccentricity and the amount of inclination from the optical axis of each lens to be tested are calculated,
The test lens group is rotated by the rotating means, light is incident from two directions of the test lens group aperture, and measured and calculated for two types of test lens eccentricity / tilt data. A lens reflection eccentricity measuring method, comprising: measuring an amount of lens eccentricity of each of the test lenses constituting the test lens group by selecting appropriate data in accordance with a predetermined condition.
前記光源の射出光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズを前記光源の光軸方向に移動させる移動手段と、
前記光源の光軸上に配置され前記集光レンズの射出光を入射光とし前記入射光の光軸が自身の光軸とほぼ一致するように配置されレンズ群単体でレンズ群を構成するレンズの一部を光軸方向に移動させる機構を持つ被検レンズ群と、
前記被検レンズ群の移動機構に作用し前記被検レンズ群の可動レンズ群を移動させる移動手段と、
前記被検レンズ群の被検レンズ面からの反射光を前記集光レンズで平行光化した光を受光する受光部を備え、
前記被検レンズ群の各レンズ面からの反射光が前記受光部上で所望のスポットとなるように前記集光レンズと前記可動レンズ群を調整したときのスポット位置情報と前記移動手段の位置情報と前記可動レンズ群の位置情報から前記被検レンズ群を構成する各被検レンズの偏芯量・傾斜量を算出し、
前記被検レンズ群を構成する各被検レンズのレンズ偏芯量を測定することを特徴とするレンズ反射偏芯測定方法。 A light source that emits parallel light;
A condensing lens that condenses the light emitted from the light source;
Moving means for moving the condenser lens in the optical axis direction of the light source;
A lens that is arranged on the optical axis of the light source and that is configured such that the light emitted from the condenser lens is incident light, and the optical axis of the incident light is substantially coincident with its own optical axis. A lens group to be tested having a mechanism for moving a part in the optical axis direction;
A moving means that acts on a moving mechanism of the lens group to be tested and moves the movable lens group of the lens group to be tested;
A light receiving unit that receives light obtained by collimating the reflected light from the lens surface to be tested of the lens group to be examined by the condenser lens;
Spot position information and position information of the moving means when the condensing lens and the movable lens group are adjusted so that the reflected light from each lens surface of the lens group to be tested becomes a desired spot on the light receiving unit. And calculating the decentering amount / inclination amount of each test lens constituting the test lens group from the position information of the movable lens group,
A lens reflection decentering measurement method, comprising: measuring a lens decentering amount of each test lens constituting the test lens group.
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