JP2006242680A - Eccentricity measuring device and eccentricity measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズの光軸に対するレンズの外周面の中心軸の横ずれ量を測定する偏心測定装置及び偏心測定方法に関する。 The present invention relates to an eccentricity measuring apparatus and an eccentricity measuring method for measuring a lateral deviation amount of a central axis of an outer peripheral surface of a lens with respect to an optical axis of the lens.
球面レンズなどのレンズを製造する際には、研磨、心取りが行われるが、厳密にはレンズの光軸(レンズ両面の曲率中心を結ぶ軸)と、レンズの外周面の中心軸とが一致することはなく、わずかながら偏心と称される横ずれを生じることが多い。レンズは、その外周面をレンズ枠に嵌合させて固定するため、光軸と外周面の中心軸との間に生じる横ずれは、そのレンズを組み込む光学系の光学性能を悪化させる大きな要因となる。このため、レンズの横ずれ量を測定し、その値が光学系の光学性能を確保する上で許容できる範囲内のものであるかを把握する必要がある。 When manufacturing a lens such as a spherical lens, polishing and centering are performed. Strictly speaking, the optical axis of the lens (the axis connecting the centers of curvature of both lens surfaces) matches the central axis of the outer peripheral surface of the lens. There is often no lateral shift, often referred to as eccentricity. Since the lens is fixed by fitting its outer peripheral surface to the lens frame, the lateral shift that occurs between the optical axis and the central axis of the outer peripheral surface is a major factor that deteriorates the optical performance of the optical system incorporating the lens. . For this reason, it is necessary to measure the amount of lateral displacement of the lens and grasp whether the value is within an allowable range for ensuring the optical performance of the optical system.
レンズの光軸に対するレンズの外周面の中心軸の横ずれ量を測定するためには、検査対象となるレンズ(以下、被検レンズとする)の光軸の傾きを除去し、被検レンズの光軸と被検レンズの回転軸とを一致させて、被検レンズの外周面の変位を読み取る方法が知られている。ここで、この方法では、最初に被検レンズの光軸と回転軸とを正確に一致させる必要がある。被検レンズの光軸と回転軸とを一致させる手段としては、例えば、図10に示すような偏心測定装置101がある。この偏心測定装置101は、被検レンズ102を保持するレンズホルダ103と、レンズホルダ103を回転駆動するスピンドル104と、スピンドル104の回転軸104aに対する被検レンズ102の光軸の傾きを測定する偏心測定部105とから構成されている。レンズホルダ103の中心軸は、スピンドル104の回転軸104aに対して同軸加工されており、このレンズホルダ103に被検レンズ102を支持させると、レンズホルダ103側のレンズ面102bの曲率中心は、理論的には常に回転軸104aの軸上にある。そして、レンズホルダ103を回転させて、偏心測定部105によって被検レンズ102のレンズ面102aの曲率中心を観察しながら、作業者が被検レンズ102の傾きを調整し、レンズ面102aの曲率中心が回転しないように合わせる。このようにして、被検レンズ102の光軸とスピンドル104の回転軸104aとが一致させられる。
In order to measure the lateral deviation of the central axis of the outer peripheral surface of the lens with respect to the optical axis of the lens, the inclination of the optical axis of the lens to be inspected (hereinafter referred to as the test lens) is removed, and the light of the test lens There is known a method of reading the displacement of the outer peripheral surface of the lens to be examined by matching the axis with the rotation axis of the lens to be examined. Here, in this method, it is necessary to first match the optical axis of the lens to be examined with the rotation axis accurately. As a means for matching the optical axis of the lens to be examined with the rotation axis, for example, there is an
また、従来の偏心測定装置の他の構成を図11に示す。この偏心測定装置111は、レンズホルダ113をスピンドル104の回転軸104aに対して水平方向に移動させる移動機構115と、レンズホルダ113の水平方向に対するあおりを調整するあおり調整機構116とを備えるものである(例えば、特許文献1参照)。この偏心測定装置111では、レンズホルダ113の上面に平行平面板を置き、偏心測定部105で測定を行いながらあおり調整機構116であおりを調整し、レンズホルダ113の上面をスピンドル104の回転軸104aに対して垂直にする。次に、レンズホルダ113に基準球面を置いて、偏心測定部105で測定を行いながら移動機構115によりレンズホルダ113の水平方向の位置を調整し、レンズホルダ113の中心軸をスピンドル104の回転軸104aに一致させる。このようにすることで、レンズホルダ113を交換してもレンズホルダ113の中心軸をスピンドル104の回転軸104aに対して直ちに同軸にすることができ、被検レンズ102のレンズホルダ113側のレンズ面102bの曲率中心を、理論的には回転軸104aの軸上にある状態とすることができる。そして、この後に作業者が被検レンズ102の傾きを調整し、被検レンズ102の光軸をスピンドル104の回転軸104aに一致させる。
しかしながら、従来の偏心測定装置101,111では、以下のような問題点を有していた。
スピンドル104の回転軸104aに対して被検レンズ102の光軸を一致させるときに、レンズホルダ103,113側のレンズ面102bの曲率中心は理論的にはスピンドル104の回転軸104a上にあることを前提としているが、レンズ面102bを受けるレンズホルダ103,113の円形の縁部に傷が付いていたり、被検レンズ102をレンズホルダ103,113に保持させるときにゴミや塵などを挟み込んでしまったりした場合には、レンズ面102bの曲率中心と回転軸104aとが一致しなくなることが多い。このような場合には、光軸が傾いた状態で被検レンズ102の光軸に対する被検レンズ102の外周面の中心軸の振れを測定していることになるので、正確な測定ができなくなる。このようなずれは、被検レンズ102の光軸に対する被検レンズ102の外周面の中心軸の横ずれ量の許容範囲が大きい場合には問題とならないが、高精度が要求される被検レンズにおいては大きな問題となる。
However, the conventional
When the optical axis of the
また、偏心測定部105では、レンズホルダ103,113側のレンズ面102bを観察しながら、レンズ面102bの曲率中心を回転軸104aに一致させれば調整が済むと考えられるが、レンズホルダ103,113側のレンズ面102bは、レンズ面102aの影響を受けた上での観察となるために、レンズ面102aの曲率中心が回転軸104aと一致していない限り、正しくレンズ面102bの曲率中心を回転軸104aに一致させることができない。
このように、従来の偏心測定装置101,111では、被検レンズ102の光軸に対する被検レンズ102の外周面の中心軸の横ずれ量を容易に、かつ高精度に測定することができなかった。
Further, in the
As described above, the conventional
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、レンズホルダに傷があったり、ゴミを挟み込んだりした状態で測定を行っても、被検レンズの光軸と回転軸とのずれを無視できる程度に抑え、被検レンズの光軸に対する外周面の中心軸の横ずれ量を高精度に測定することである。 The present invention has been made in view of such circumstances. The main object of the present invention is to measure the lens even if the lens holder is scratched or the measurement is performed with dust in between. The amount of lateral deviation of the central axis of the outer peripheral surface with respect to the optical axis of the lens to be measured is measured with high accuracy while suppressing the deviation between the optical axis and the rotation axis to a negligible level.
上記の課題を解決する本発明の請求項1に係る発明は、被検レンズを保持するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材を回転させる回転駆動機構と、前記回転駆動機構の回転軸に対する前記レンズ保持部材の水平方向の位置を調整する移動機構と、前記回転駆動機構の回転軸に対する前記レンズ保持部材及び前記移動機構の水平方向のあおりを調整するあおり調整機構と、前記レンズ保持部材により保持された前記被検レンズ両面の前記回転駆動機構の前記回転軸に対する偏心を観察する偏心検出手段と、前記被検レンズの光軸に対する外周面の中心軸の横ずれ量を測定する外周振れ測定手段とを備え、前記偏心検出手段側の前記被検レンズのレンズ面の曲率中心は、前記あおり調整機構の揺動中心と一致するように前記レンズ保持部材の高さが設定されることを特徴とする偏心測定装置とした。
この偏心測定装置では、被検レンズの偏心を測定する際に、レンズ偏心検出手段側のレンズ面の曲率中心をあおり調整機構の揺動中心に一致させてあるので、被検レンズの光軸と回転軸とのずれを無視できる程度に抑えた状態で、被検レンズを回転軸回りに回転させることができる。このため、被検レンズの外周面の中心軸の振れ量が精度良く測定される。
The invention according to claim 1 of the present invention that solves the above-described problems includes a lens holding member that holds a lens to be tested, a rotation drive mechanism that rotates the lens holding member, and the lens with respect to the rotation shaft of the rotation drive mechanism. A holding mechanism that adjusts the horizontal position of the holding member, a tilt holding mechanism that adjusts the horizontal holding of the lens holding member and the moving mechanism with respect to the rotation shaft of the rotation driving mechanism, and a holding mechanism held by the lens holding member. Further, an eccentricity detecting means for observing the eccentricity of both surfaces of the subject lens with respect to the rotational axis of the rotational drive mechanism, and an outer periphery shake measuring means for measuring the lateral deviation amount of the central axis of the outer peripheral surface with respect to the optical axis of the subject lens. And the center of curvature of the lens surface of the lens to be tested on the side of the eccentricity detection means is high so that the center of curvature of the lens holding member coincides with the center of oscillation of the tilt adjustment mechanism. There was an eccentric measuring device characterized in that it is set.
In this decentering measuring device, when measuring the decentering of the lens to be tested, the center of curvature of the lens surface on the lens decentering detecting means side is made to coincide with the swing center of the adjusting mechanism, so that the optical axis of the lens to be tested The lens to be tested can be rotated around the rotation axis in a state where the deviation from the rotation axis is negligible. For this reason, the shake amount of the central axis of the outer peripheral surface of the lens to be measured is accurately measured.
請求項2に係る発明は、請求項1記載の偏心測定装置において、前記レンズ保持部材は、前記移動機構に着脱可能に構成され、前記被検レンズの前記偏心検出手段側のレンズ面の曲率に対応するレンズ保持部材に変更可能であることを特徴とする。
この偏心測定装置では、曲率が異なる被検レンズの偏心測定を行う際には、レンズ保持部材を交換する。レンズ保持部材を交換した場合でも移動機構及びあおり調整機構によって被検レンズの曲率中心をあおり調整機構の揺動中心と一致させた状態で測定を開始することで、偏心測定を精度良く行える。
According to a second aspect of the present invention, in the eccentricity measuring apparatus according to the first aspect, the lens holding member is configured to be detachable from the moving mechanism, and the curvature of the lens surface on the side of the eccentricity detecting unit of the lens to be measured is determined. It is possible to change to a corresponding lens holding member.
In this decentration measuring apparatus, the lens holding member is exchanged when performing decentration measurement of a lens to be examined having a different curvature. Even when the lens holding member is replaced, the eccentricity measurement can be performed with high accuracy by starting the measurement with the moving mechanism and the tilt adjusting mechanism in such a manner that the center of curvature of the lens to be inspected coincides with the swing center of the tilt adjusting mechanism.
請求項3に係る発明は、回転駆動機構の回転軸に対するレンズ保持部材の水平方向の位置を調整する移動機構と、前記回転駆動機構の前記回転軸に対する前記レンズ保持部材及び前記移動機構の水平方向のあおりを調整するあおり調整機構と、前記レンズ保持部材により保持された被検レンズ両面の偏心を観察する偏心検出手段により、前記被検レンズの光軸を前記回転駆動機構の前記回転軸と一致させて、前記被検レンズの光軸に対する外周面の中心軸の振れ量を測定することを特徴とする偏心測定方法とした。
この偏心測定方法では、最初に被検レンズの光軸を回転駆動機構の回転軸と一致させることで、被検レンズの回転時の振れを防止し、その後に被検レンズの外周面の中心軸の振れ量を測定するので、被検レンズの外周面の中心軸の振れ量が精度良く測定される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a moving mechanism for adjusting a horizontal position of the lens holding member with respect to the rotating shaft of the rotation driving mechanism, and a horizontal direction of the lens holding member and the moving mechanism with respect to the rotating shaft of the rotating driving mechanism. The optical axis of the test lens coincides with the rotation axis of the rotation drive mechanism by a tilt adjustment mechanism that adjusts the tilt of the lens and an eccentricity detection unit that observes the eccentricity of both surfaces of the test lens held by the lens holding member. Thus, the eccentricity measuring method is characterized in that the deflection amount of the central axis of the outer peripheral surface with respect to the optical axis of the lens to be examined is measured.
In this decentering measurement method, first, the optical axis of the test lens is aligned with the rotation axis of the rotation drive mechanism, thereby preventing shake during rotation of the test lens, and then the central axis of the outer peripheral surface of the test lens. Therefore, the shake amount of the central axis of the outer peripheral surface of the lens to be measured is accurately measured.
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の偏心測定方法において、前記被検レンズの光軸を前記回転駆動機構の前記回転軸と一致させるに際し、前記被検レンズを水平移動させて一方のレンズ面の曲率中心と前記回転軸とを一致させる工程と、前記被検レンズのあおりを調整して他方のレンズ面の曲率中心と前記回転軸とを一致させる工程とを交互に実施することを特徴とする。
この偏心測定方法では、被検レンズの水平移動と、被検レンズのあおりの調整とを少なくとも1回ずつ交互に行うことで、被検レンズの光軸が徐々に回転駆動機構の回転軸に近づき、光軸と回転軸とのずれを無視できる程度になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the eccentricity measuring method according to the third aspect, when the optical axis of the test lens coincides with the rotation axis of the rotation drive mechanism, the test lens is moved horizontally. Alternately performing the step of matching the center of curvature of the lens surface with the rotation axis and the step of adjusting the tilt of the lens to be tested to match the center of curvature of the other lens surface with the rotation axis. It is characterized by.
In this eccentricity measuring method, the optical axis of the test lens gradually approaches the rotation axis of the rotation drive mechanism by alternately performing horizontal movement of the test lens and adjustment of the tilt of the test lens at least once. The difference between the optical axis and the rotation axis is negligible.
本発明によれば、回転軸に対する被検レンズの光軸の傾き及び横ずれを、無視できる程度に小さく調整することが容易になるので、被検レンズの光軸に対する被検レンズの外周面の中心軸の横ずれ量の測定を高精度に行うことができる。 According to the present invention, since it becomes easy to adjust the inclination and lateral deviation of the optical axis of the test lens with respect to the rotation axis to a negligible level, the center of the outer peripheral surface of the test lens with respect to the optical axis of the test lens The amount of lateral deviation of the shaft can be measured with high accuracy.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図1は偏心測定装置の概略構成を示す斜視図であり、図2は側面図である。また、図3から図6は被検レンズの回転軸に対する傾きと横ずれが修正される過程を段階的に示す正面図である。
図1及び図2に示すように、偏心測定装置1は、不図示の駆動源と共に回転駆動機構を構成するスピンドル2を有し、スピンドル2の上部には、スピンドル2の回転軸2aに直交する面(水平面)に対するあおり方向(図中のαβ方向)に移動可能なαβ揺動ステージ3(あおり調整機構)が固定されている。αβ揺動ステージ3は、α方向に移動自在なα軸方向テーブル3aと、β方向に移動自在なβ軸方向テーブル3bとを上下に積層させて構成され、これら各テーブル3a,3bの揺動中心はスピンドル2の回転軸2a上で一致するように設置されている。αβ揺動ステージ3上には、水平方向(図中のXY方向)に移動自在なXYステージ4が固定されている。XYステージ4は、X軸方向に平行移動自在なX軸方向テーブル4aと、Y方向に平行移動自在なY軸方向テーブル4bとを積層させて構成された移動機構である。さらに、XYステージ4上には、レンズホルダ固定部材5が固定されている。レンズホルダ固定部材5上には、円筒状のレンズホルダ6(レンズ保持部材)が着脱自在に固定されており、レンズホルダ6の中心の中空部分の上端部分には、被検レンズWの下面(レンズ面Wb)を吸着保持する吸着手段(不図示)が設けられている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the eccentricity measuring apparatus, and FIG. 2 is a side view. 3 to 6 are front views showing in a stepwise manner the process of correcting the inclination and lateral deviation of the lens to be examined with respect to the rotation axis.
As shown in FIGS. 1 and 2, the eccentricity measuring apparatus 1 has a
ここで、レンズホルダ固定部材5にレンズホルダ6を固定する手段としては、例えば、レンズホルダ固定部材5の中央で、かつ回転軸2aと一致する位置に雄ネジを設け、この雄ネジと同径及び同ピッチの雌ネジをレンズホルダ6の下部の内周部に設けることがあげられる。また、レンズホルダ6の高さは、レンズホルダ6に保持させた被検レンズWと、レンズホルダ6のそれぞれの傾き及び横ずれがなく、被検レンズWの光軸が回転軸2aと一致したときに、被検レンズWの上面(レンズ面Wa)の曲率中心と、αβ揺動ステージ3の揺動中心とが一致するように定められている。
Here, as means for fixing the
また、レンズホルダ6の上方、つまり被検レンズWの上方には、スピンドル2の回転軸2aに対する被検レンズWの両レンズ面Wa,Wbの偏心を確認するために用いられる偏心検出手段7が設置されている。図2に示すように、偏心検出手段7は、測定用光源11を備え、測定用光源11から出射される光の光路上には、チャート(以下、ターゲットという)12、採光レンズ13、ハーフプリズム14が順番に配置されており、測定用光源11からの光をターゲット12に照射することで得られる像(ターゲット像)を採光レンズ13に入射させ、ハーフプリズム14の反射によって被検レンズWに入射させるようになっている。さらに、ハーフプリズム14の上方には、被検レンズWで反射する反射光であって、ハーフプリズム14を透過する光を集光してターゲット像を結像させる結像レンズ15と、結像されるターゲット像を拡大する拡大レンズ16と、拡大して結像されるターゲット像を映すテレビカメラ17とが順番に配置されている。このテレビカメラ17の出力信号は、コンピュータ18に接続されている。コンピュータ18は、画像処理回路が組み込まれており、被検レンズWで反射するターゲット像を画像処理することで反射したターゲット像の画像をモニタ19に表示できるように構成されている。偏心検出手段7は、結像したターゲット像位置に物点位置を合わせられるように、図示しない手段で被検レンズWに対して接近、又は離隔可能となっている。
In addition, above the
さらに、図1に示すように、被検レンズWの側方には、被検レンズWの光軸に対する被検レンズWの外周面Wcの横ずれを測定する外周振れ測定手段8が設けられている。外周振れ測定手段8は、光源8aと受光部8bとが被検レンズWを側方から挟むように配設されている。光源8aは、被検レンズWの外周面Wcによって光の一部が遮蔽されるように光を照射し、受光部8bは、この光を受光して光量に応じた信号を出力することで被検レンズWの外周振れを非接触で測定可能になっている。また、外周振れ測定手段8は、被検レンズWの位置に合わせて高さを調整できるように図示しない手段で、被検レンズWの光軸に沿って上下移動可能になっている。
Further, as shown in FIG. 1, on the side of the test lens W, there is provided an outer shake measuring means 8 for measuring a lateral shift of the outer peripheral surface Wc of the test lens W with respect to the optical axis of the test lens W. . The peripheral shake measuring means 8 is arranged such that the
このような偏心測定装置1を用いて行われる被検レンズWの光軸に対する外周面Wcの中心軸の横ずれ量の測定方法について説明する。
まず、作業者が、測定したい被検レンズWに対応するレンズホルダ6の雌ネジをレンズホルダ固定部材5の雄ネジにねじ込んで固定する。そして、固定したレンズホルダ6に被検レンズWを吸着保持させる。このとき、被検レンズWの光軸は、スピンドル2の回転軸2aに対して傾きをもつと共に、レンズホルダ6の位置によっては、横方向にずれた状態となっている。ここで、図3に示すように、被検レンズWのレンズ面Wbの曲率中心とスピンドル2の回転軸2aの間のずれ量であって、回転軸2aと直交する方向のずれ量(以下、横ずれ量とする)をΔ、回転軸2aに対する被検レンズWの光軸の傾き角度をθ0と定義する。
A method for measuring the lateral deviation amount of the central axis of the outer peripheral surface Wc with respect to the optical axis of the lens W to be tested, which is performed using such an eccentricity measuring apparatus 1, will be described.
First, the operator screws and fixes the female screw of the
次に、図4に示すように、被検レンズWのレンズ面Wbの曲率中心と回転軸2aとが一致(Δ=0)した状態において、被検レンズWのレンズ面Wa及びレンズ面Wbの曲率中心間の距離をL、被検レンズWのレンズ面Waの曲率中心と回転軸2aとの横ずれ量をX0と定義すると、次式が成り立つ。
X0=L×sinθ0 (1)
Next, as shown in FIG. 4, in the state where the center of curvature of the lens surface Wb of the test lens W and the
X 0 = L × sin θ 0 (1)
ここで、偏心検出手段7を被検レンズWに対して近接又は離隔させて、被検レンズWのレンズ面Waで反射したターゲット像がモニタ19で観察できるようにした後、スピンドル2を回転させると、Δ+X0に比例した半径を有する円上をターゲット像が回転する。この状態では、ターゲット像は偏心した状態で観察される。そこで、モニタ19に表示されるターゲット像を観ながら、XYステージ4によって被検レンズWをΔ+X0分だけ水平に移動させると、被検レンズWのレンズ面Waの曲率中心はスピンドル2の回転軸2aに一致するため、ターゲット像の回転振れを止めることができる。このとき、図5に示すように、被検レンズWのレンズ面Wa及びレンズ面Wbの曲率中心とαβ揺動ステージ3の揺動中心との距離をそれぞれR1、R2とし、レンズ面Wbの曲率中心とαβ揺動ステージ3の揺動中心とを結んだ線とスピンドル2の回転軸2aとの間の傾き角度をφ1とすると、次式が成り立つ。
sinφ1=X0/R2 (2)
Here, the eccentricity detecting means 7 is moved close to or away from the lens W to be observed so that the target image reflected by the lens surface Wa of the lens W can be observed on the
sinφ 1 = X 0 / R 2 (2)
次に、偏心検出手段7を被検レンズWに対して接近又は離隔させて、被検レンズWのレンズ面Wbで反射したターゲット像がモニタ19で観察できるようにした後、スピンドル2を回転させると、被検レンズWの光軸の傾きθ0に比例した半径を有する円上をターゲット像が回転する。そこで、モニタ19に表示されるターゲット像を観ながら、αβ揺動ステージ3によって被検レンズWをφ1だけ傾斜させると、被検レンズWのレンズ面Wbの曲率中心はスピンドル2の回転軸2aに一致し、これによってターゲット像の回転振れを止めることができる。このとき、図6に示すように、被検レンズWのレンズ面Waの曲率中心と回転軸2aとの横ずれ量をX1とすると、次式が成り立つ。
sinφ1=X1/R1 (3)
ここで、(2)式と(3)式から次式が成り立つ。
X1=(R1/R2)×X0 (4)
Next, the decentering detection means 7 is moved closer to or away from the test lens W so that the target image reflected by the lens surface Wb of the test lens W can be observed on the
sinφ 1 = X 1 / R 1 (3)
Here, the following equation is established from the equations (2) and (3).
X 1 = (R 1 / R 2 ) × X 0 (4)
(4)式からは、R1<R2のとき、X1<X0の関係が成り立つ。このため、被検レンズWのレンズ面Waが回転軸2aと一致しているとき、被検レンズWのレンズ面Wa及びレンズ面Wbの曲率中心と、αβ揺動ステージ3の揺動中心との距離の関係で、レンズ面Waの距離の方が揺動中心に近いとき、αβ揺動ステージ3による被検レンズWの角度修正後のレンズ面Wbの曲率中心と回転軸2aとの横ずれ量X1は、角度修正前の横ずれ量X0よりも小さくなる。また、αβ揺動ステージ3による被検レンズWの角度修正後の光軸の傾き角度をθ1とすると、次式が成り立つ。
X1=L×sinθ1 (5)
From the equation (4), when R 1 <R 2 , the relationship X 1 <X 0 is established. For this reason, when the lens surface Wa of the test lens W coincides with the
X 1 = L × sin θ 1 (5)
(1)式及び(5)式と、X0>X1とから、θ0>θ1の関係が成り立つ。したがって、αβ揺動ステージ3による角度修正後の被検レンズWの光軸の傾きθ1は、角度修正前の角度θ0よりも小さくなる。
また、(4)式からは、R1→0のとき、X1及びθ1は小さくなることがわかる。前記の通り、レンズホルダ6の高さは、被検レンズWの光軸が回転軸2aと一致したとき、被検レンズWのレンズ面Waの曲率中心と、αβ揺動ステージ3の揺動中心とが一致するように構成されているため、R1の値は被検レンズWを最初にレンズホルダ6に保持した時の傾きで決まり、次式で表される。
R1=L×(1−cosθ0) (6)
From the expressions (1) and (5) and X 0 > X 1 , the relation θ 0 > θ 1 is established. Therefore, the inclination θ 1 of the optical axis of the test lens W after the angle correction by the
Further, from the equation (4), it can be seen that when R 1 → 0, X 1 and θ 1 become smaller. As described above, the height of the
R 1 = L × (1-cos θ 0 ) (6)
被検レンズWをレンズホルダ6に保持するときには、作業者が被検レンズWの傾きが小さくなるように設置すればR1を小さい値にすることができる。したがって、偏心検出手段7で観察しながらXYステージ4によるレンズ面Waの曲率中心位置の修正と、αβ揺動ステージ3によるレンズ面Wbの曲率中心位置の修正作業とを数回繰り返せば、スピンドル2の回転軸2aに対する被検レンズWの光軸の傾き及び横ずれは、無視できる値まで小さくすることができる。なお、被検レンズWで反射するターゲット像を移動させる際の目標とする中心位置は、ターゲット像の軌跡をコンピュータ18で画像処理し、演算することで求めても良い。
When the test lens W is held in the
このようにして、被検レンズWの光軸とスピンドル2の回転軸2aとを一致させた後、外周振れ測定手段8を被検レンズWの高さに合わせ、スピンドル2を回転させる。被検レンズWの回転時に外周面Wcの位置が変位する場合には、受光部8bに受光される光の光量が変化するので、外周振れ測定手段8の受光部8bで得られる光量から、被検レンズWの光軸に対する外周面Wcの中心軸の横ずれ量を測定することができる。そして、この外周面Wcの横ずれ量が予め定められている許容範囲内であるか否かを確認する。
In this way, after the optical axis of the test lens W and the
また、曲率の異なる被検レンズWについて偏心測定を行う際には、その被検レンズWの曲率に合わせたレンズホルダ6をレンズホルダ固定部材5に装着し、前記と同様の手順で測定を行う。
Further, when performing decentration measurement on the test lens W having different curvatures, the
この実施の形態によれば、偏心検出手段7で被検レンズWの光軸を実測しながら、αβ揺動ステージ3及びXYステージ4を操作して調整をすることで、被検レンズWの光軸をスピンドル2の回転軸2aに一致させることができる。したがって、被検レンズWの光軸に対する外周面Wcの中心軸の横ずれ量を高精度に測定することができる。
また、外周面Wcの横ずれ量の測定に非接触の外周振れ測定手段8を用いているため、微小な被検レンズWであっても、外周振れ測定時に被検レンズWの光軸がずれてしまうことはない。
According to this embodiment, while the optical axis of the test lens W is actually measured by the eccentricity detecting means 7, the
In addition, since the non-contact outer peripheral shake measuring means 8 is used for measuring the lateral deviation amount of the outer peripheral surface Wc, the optical axis of the test lens W is shifted during the outer peripheral shake measurement even for the minute test lens W. There is no end.
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図7は偏心測定装置の概略構成を示す斜視図であり、図8は側面図である。図9は被検レンズをレンズホルダに載せた状態を示す平面図である。図8中の断面は図9に示すAOB線に沿った断面である。この実施の形態において、第1の実施の形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the eccentricity measuring apparatus, and FIG. 8 is a side view. FIG. 9 is a plan view showing a state in which the test lens is placed on the lens holder. The cross section in FIG. 8 is a cross section along the AOB line shown in FIG. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In addition, overlapping description is omitted.
図7から図9に示すように、偏心測定装置20は、被検レンズWを保持するレンズホルダ6を有し、レンズホルダ6の縮径された下部外周面に雄ねじが形成されている。この雄ねじは、同じ外径及び同じピッチの雌ねじを内周面に有する丸アリ21に着脱可能となっている。丸アリ21は、αβ揺動ステージ3の上面と、αβ揺動ステージ3に固定された円形部材22とで形成される凹部内で、水平方向(図中のXY方向)に移動可能に支持されており、2つの進退自在な移動つまみ23と、1つの押圧部材24により、傾斜面とされた外周面が挟持された状態で保管されている。移動つまみ23は、円形部材22に形成されたねじ部にねじ込まれており、回動によって丸アリ21に対して進退自在となっている。押圧部材24には、円形部材22の外周側面に固定された筒部材24a内の圧縮バネ25により、丸アリ21を常に2つの移動つまみ23に押し付ける力が作用している。2つの移動つまみ23と押圧部材24とは、円形部材22の中心に向かって120°の角度をなすように設けられており、2つの移動つまみ23の操作により被検レンズWを水平方向に移動可能となっている。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
また、被検レンズWの光軸に対する外周面の中心軸の横ずれ量を測定する外周振れ測定手段として、ピックテスタ26が設けられている。ピックテスタ26は、被検レンズWの位置に合わせて、その高さを変えられるように図示しない手段で被検レンズWの光軸方向に上下移動可能となっている。
Further, a
次に、この実施の形態における被検レンズWの光軸に対する外周面Wcの中心軸の横ずれ量の測定方法について説明する。
第1の実施の形態のXYステージの代わりに、2つの移動つまみ23を回して丸アリ21の位置を移動させて、被検レンズWを水平方向に移動させて位置を調整する。被検レンズWの光軸をスピンドル2の回転軸2aに一致させる工程は、第1の実施の形態と同様である。
また、第1の実施の形態と同様にして、被検レンズWの光軸とスピンドル2の回転軸2aとを一致させた後に、ピックテスタ26の検出端子26aを被検レンズWの外周面Wcに接触させて、スピンドル2を回転させ、被検レンズWの光軸に対する外周面Wcの中心軸の横ずれ量を測定する。
Next, a method of measuring the lateral deviation amount of the central axis of the outer peripheral surface Wc with respect to the optical axis of the lens W to be tested in this embodiment will be described.
Instead of the XY stage of the first embodiment, the two
Similarly to the first embodiment, after the optical axis of the test lens W is aligned with the
この実施の形態によれば、被検レンズWを水平移動させる移動機構の高さを薄くすることができ、αβ揺動ステージ3の揺動中心と丸アリ21上面の間を広く取れることから、大きな曲率の凹部をもつ被検レンズWの測定にも対応することができる。
According to this embodiment, the height of the moving mechanism for moving the lens W to be horizontally moved can be reduced, and the space between the rocking center of the
なお、本発明は前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。例えば、第1の実施の形態において、外周振れ測定手段8の代わりにピックテスタ26を用いても良い。また、被検レンズWの水平移動とあおりの調整とを行う機構は、実施の形態に限定されるものではない。さらに、コンピュータ18の制御によってαβ揺動ステージ3及びXYステージ4、移動つまみ23を駆動させても良い。
Note that the present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment. For example, in the first embodiment, a
1 偏心測定装置
2 スピンドル(回転駆動機構)
2a 回転軸
3 αβ揺動ステージ(あおり調整機構)
4 XYステージ(移動機構)
6 レンズホルダ(レンズ保持部材)
7 偏心検出手段
8 外周振れ測定手段
W 被検レンズ
Wa レンズ面
Wc 外周面
1
4 XY stage (movement mechanism)
6 Lens holder (Lens holding member)
7 Eccentricity detection means 8 Outer circumference shake measurement means W Test lens Wa Lens surface Wc Outer circumference surface
Claims (4)
When aligning the optical axis of the lens to be tested with the rotation axis of the rotation drive mechanism, horizontally moving the lens to be tested to match the center of curvature of one lens surface with the rotation axis; and 4. The eccentricity measuring method according to claim 3, wherein the step of adjusting the tilt of the detecting lens and alternately aligning the center of curvature of the other lens surface with the rotation axis are performed.
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