JP2007127473A - Measuring method, device, and program of aspheric lens, manufacturing method of aspheric lens, and aspheric lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非球面レンズの測定方法に関し、特に第１面と第２面の面間シフト量及び面間ティルト量を簡便に求める方法及び装置に関する。 The present invention relates to a method for measuring an aspheric lens, and more particularly, to a method and apparatus for easily obtaining an inter-surface shift amount and an inter-surface tilt amount between a first surface and a second surface.
近年、種々の撮像光学系や光学ピックアップ装置、光通信機器、カメラ付き携帯機器などの光学機器において用いられる光学レンズは、撮像素子の画素数の増大や、記録媒体における記録密度の増大などによって、要求される光学性能及び形状精度が益々高くなってきている。そのため、このような光学レンズとしては、少なくとも一方の面が非球面となされた非球面レンズが使用されている。 In recent years, optical lenses used in various imaging optical systems, optical pickup devices, optical communication devices, camera-equipped portable devices, and the like, due to an increase in the number of pixels of an image sensor, an increase in recording density in a recording medium, etc. The required optical performance and shape accuracy are increasing. Therefore, as such an optical lens, an aspheric lens in which at least one surface is an aspheric surface is used.
少なくとも一方の面が非球面となされた非球面レンズは、生産効率や製造コストの点で、精密モールドプレス成形により製造することが好ましい。しかし、精密モールドプレス成形においては、成形型において対向する一対の成形面をそれぞれレンズ素材に転写することにより、非球面レンズの第１面と第２面とを成形するので、成形装置の精度に起因して、第１面と第２面の相互の同一平面上でのずれ（面間シフト）や相互の傾き（面間ティルト）が生じることを完全には避けられない。したがって、精度指標としてこれら面間シフトや面間ティルトを管理し、成形装置の精度を維持しなければ、十分な光学性能のレンズを安定して生産することができない。なお、以下、面間シフト及び面間ティルトを含めて偏心といい、この偏心に起因する光学精度を偏心精度という。 An aspherical lens in which at least one surface is aspherical is preferably manufactured by precision mold press molding in terms of production efficiency and manufacturing cost. However, in precision mold press molding, the first and second surfaces of the aspherical lens are molded by transferring a pair of molding surfaces facing each other in the molding die to the lens material. As a result, it is completely unavoidable that the first surface and the second surface are displaced from each other on the same plane (shift between surfaces) and tilted (inter-surface tilt). Therefore, unless these inter-surface shifts and inter-surface tilts are managed as an accuracy index and the accuracy of the molding apparatus is maintained, a lens having sufficient optical performance cannot be stably produced. Hereinafter, decentering including inter-plane shift and inter-surface tilt is referred to as decentration, and optical accuracy resulting from this decentering is referred to as decentration accuracy.
このように、非球面レンズにおいては、一般的に、非球面軸の偏心を測定して精度を検査する必要がある。非球面レンズの測定方法については、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。これらの測定方法においては、まず、検査する非球面レンズ（被検レンズ）を、ほぼ光軸回りに回転操作する回転保持部に保持させる。次に、回転軸方向から、被検レンズの面の近軸領域にレーザビームを照射し、被検レンズの面の近軸領域で反射される反射光を結像させることによって、スポット状の反射像を得る。そして、この反射像の重心位置から、被検レンズの近軸曲率中心を回転軸上にほぼ一致させる。この後、被検レンズを回転させ、反射像の変位に基づいて回転によって生じる近軸領域の変位を検出し、この変位量を演算することによって、非球面レンズの偏心を求めている。
As described above, it is generally necessary to inspect the accuracy of the aspheric lens by measuring the eccentricity of the aspheric axis. About the measuring method of an aspherical lens, it describes in
また、特許文献３には、第１面及び第２面のそれぞれに同軸に一体成形された２つの平面部を有する非球面レンズにおいて、これら２つの平面部のなす傾斜角と、第１面及び第２面の測定軸に対する偏心量を検出し、傾斜角と偏心量とにより、第１面と第２面との間の偏心を演算するようにした測定方法が記載されている。 Further, in Patent Document 3, in an aspherical lens having two flat portions coaxially and integrally formed on each of the first surface and the second surface, the inclination angle formed by these two flat portions, the first surface, A measurement method is described in which the amount of eccentricity of the second surface with respect to the measurement axis is detected, and the eccentricity between the first surface and the second surface is calculated from the inclination angle and the amount of eccentricity.
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された従来の非球面レンズの測定方法においては、被検レンズの面に照射されたレーザビームの反射光を検出する検出器（変位計）を、被検レンズの面の法線方向に位置させなければならない。そのため、この測定方法においては、被検レンズごとに、被検レンズの形状に合わせて、被検レンズと検出器との位置関係についてのセッティングを行なわなければならず、機器の設定が複雑、かつ、困難であるという問題があった。
However, in the conventional aspherical lens measurement methods described in
また、この測定方法においては、被検レンズに照射されたレーザビームの反射像の重心位置及び被検レンズの回転によって生じる近軸領域の変位に関するデータから、非球面レンズの偏心を求めるためには、複雑な演算を行わなければならないという問題もあった。 Further, in this measurement method, in order to obtain the eccentricity of the aspherical lens from the data regarding the position of the center of gravity of the reflected image of the laser beam irradiated to the lens to be examined and the displacement of the paraxial region caused by the rotation of the lens to be examined. There was also a problem that complicated operations had to be performed.
そのため、この測定方法において測定される偏心量は、生産されたレンズの偏心精度を客観的に評価し、それが所定範囲内であることを確認し、また、製造装置、製造方法上の条件にフィードバックしてより偏心精度の高いレンズを生産するための情報としては不十分である。 Therefore, the amount of eccentricity measured in this measurement method objectively evaluates the eccentricity accuracy of the produced lens, confirms that it is within a predetermined range, and is subject to conditions on the manufacturing apparatus and manufacturing method. Information for producing a lens with higher decentering accuracy by feedback is insufficient.
例えば、上下一対の成形型を用いてレンズをプレス成形するとき、上型と下型との取り付け精度により上型及び下型の成形面が同一平面上で横ずれしていること、及び、上型及び下型の一方、または、両方を駆動する駆動軸が傾いていることに起因して、面間シフト及び面間ティルトが発生する。レンズに生じた偏心を、実際の製造装置や製造条件にフィードバックし、それらの修正や維持に適用するためには、面間シフト、もしくは、面間ティルトの評価が必要である。 For example, when a lens is press-molded using a pair of upper and lower molds, the molding surfaces of the upper mold and the lower mold are laterally displaced on the same plane due to the mounting accuracy of the upper mold and the lower mold, and the upper mold Further, due to the tilt of the drive shaft that drives one or both of the lower mold and the lower mold, an inter-plane shift and an inter-plane tilt occur. In order to feed back the eccentricity generated in the lens to the actual manufacturing apparatus and manufacturing conditions and apply them to the correction and maintenance of these, it is necessary to evaluate the inter-surface shift or the inter-surface tilt.
そして、特許文献３に記載された測定方法においては、非球面レンズの両面側に平面部が設けられている必要があり、このような平面部が設けられていない非球面レンズには適用できないという問題があった。 And in the measuring method described in Patent Document 3, it is necessary to provide flat portions on both sides of the aspheric lens, and it is not applicable to an aspheric lens without such a flat portion. There was a problem.
なお、非球面レンズの第１面及び第２面のそれぞれの形状を、例えば、触針式の形状測定機を用いて正確に測定すれば、面間ティルト量及び面間シフト量を求めることが可能である。特に、三次元の形状測定機を用いて第１面及び第２面の形状を測定すれば、面間ティルト量及び面間シフト量を算出することができる。しかし、このような方法では、一つの非球面レンズについての測定時間が、例えば、数時間といったように、著しく長くなってしまうという問題がある。 If the respective shapes of the first surface and the second surface of the aspherical lens are accurately measured using, for example, a stylus-type shape measuring machine, the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount can be obtained. Is possible. In particular, if the shapes of the first surface and the second surface are measured using a three-dimensional shape measuring machine, the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount can be calculated. However, in such a method, there is a problem that the measurement time for one aspherical lens becomes remarkably long, for example, several hours.
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、簡便な構成の偏心測定装置を用いて、短時間で、かつ、高精度に、球面及び非球面を有する非球面レンズにおける面間ティルト量及び面間シフト量を分離して測定することができる非球面レンズの測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is proposed in view of the above-described problems, and uses an eccentricity measuring device with a simple configuration, and in a short time and with high accuracy, an aspheric lens having a spherical surface and an aspheric surface. It is an object of the present invention to provide a method for measuring an aspherical lens capable of separately measuring the amount of tilt between surfaces and the amount of shift between surfaces.
また、本発明は、このような非球面レンズの測定方法を実行することができる簡便な構成の非球面レンズの測定装置及び非球面レンズの測定プログラムを提供するとともに、本発明に係る非球面レンズの測定方法を適用した非球面レンズの製造方法を提供し、さらに、この非球面レンズの製造方法により製造された非球面レンズを提供することを目的とする。 In addition, the present invention provides an aspheric lens measurement device and an aspheric lens measurement program with a simple configuration capable of executing such an aspheric lens measurement method, and an aspheric lens according to the present invention. An object of the present invention is to provide an aspherical lens manufacturing method to which the above measuring method is applied, and to provide an aspherical lens manufactured by this aspherical lens manufacturing method.
前述の課題を解決するため、本発明に係る非球面レンズの測定方法は、以下の構成を有するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the method for measuring an aspheric lens according to the present invention has the following configuration.
〔構成１〕
球面及び非球面を有する非球面レンズの第１の面の偏心及び該非球面レンズの第２の面の偏心を測定しこれらの測定結果に基づいて第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算する非球面レンズの測定方法であって、非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、第１の面の偏心及び第２の面の偏心の測定は、所定の第２の基準軸を基準として第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、第２の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、第１の面の非球面軸に対する角度及び第２の基準軸との交点の位置が既知である第１の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とにより測定し、第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算するにあたり、第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいた演算を行うことを特徴とするものである。
[Configuration 1]
The eccentricity of the first surface of the aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface and the eccentricity of the second surface of the aspherical lens are measured, and the distance between the first surface and the second surface is determined based on these measurement results. A method for measuring an aspherical lens that calculates at least one of a shift amount and an inter-surface tilt amount between a first surface and a second surface, wherein the aspherical surface is a first surface, a spherical surface in the aspherical lens. Is the second surface, the measurement of the eccentricity of the first surface and the eccentricity of the second surface is a first measurement step of measuring the eccentricity of the first surface with reference to a predetermined second reference axis. And the second measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with reference to the second reference axis, the angle of the first surface with respect to the aspherical axis, and the position of the intersection with the second reference axis are known. A third measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with respect to a certain first reference axis as a reference, In calculating at least one of the inter-surface shift amount with respect to the first surface and the inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface, it is based on the values obtained by the first to third measurement steps. It is characterized by performing an operation.
なお、本発明において、「偏心」は、「面間シフト」と「面間ティルト」の両方を含む概念である。「面間ティルト」は、第１の面の近軸曲率中心と第２の面の曲率中心とを結ぶ光軸を基準としたときの第１の面の非球面軸の傾きであり、光軸と第１の面の非球面軸とがなす相互の傾き（角度）を「面間ティルト量」という。「面間シフト」は、光軸を基準としたときの第１の面の横ずれであり、光軸と垂直な面に第１の面の面頂を投影したときの光軸と第１の面の面頂の投影像間の距離を「面間シフト量」という。 In the present invention, “eccentricity” is a concept including both “shift between surfaces” and “tilt between surfaces”. The “inter-surface tilt” is the inclination of the aspherical axis of the first surface with respect to the optical axis connecting the paraxial center of curvature of the first surface and the center of curvature of the second surface, and the optical axis The tilt (angle) between the first surface and the aspherical axis of the first surface is called an “inter-surface tilt amount”. “Inter-plane shift” is a lateral shift of the first surface with respect to the optical axis, and the optical axis and the first surface when the top of the first surface is projected onto a surface perpendicular to the optical axis. The distance between the projected images at the top of the surface is referred to as “inter-plane shift amount”.
また、本発明において、非球面レンズ（被検レンズ）は、第１及び第２の面をプレス成形によって成形されたモールドプレスレンズであることが好ましい。さらに、非球面レンズは、レンズ外周面にも成形型の胴型によって転写された被転写面を有するものであることが好ましい。本発明は、このような非球面レンズを評価することによって、成形条件の修正をする際に、顕著な効果を発揮する。 In the present invention, the aspherical lens (test lens) is preferably a mold press lens in which the first and second surfaces are formed by press molding. Furthermore, it is preferable that the aspherical lens has a surface to be transferred which is also transferred to the outer peripheral surface of the lens by a molding die. The present invention exhibits a remarkable effect when the molding conditions are corrected by evaluating such an aspheric lens.
なお、ここで、非球面レンズは、単レンズであっても、接合レンズであってもよい。 Here, the aspheric lens may be a single lens or a cemented lens.
〔構成２〕
〔構成１〕を有する非球面レンズの測定方法において、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行な軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 2]
In the method for measuring an aspheric lens having [Configuration 1], the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface.
〔構成３〕
〔構成１〕を有する非球面レンズの測定方法において、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行で、かつ、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 3]
In the method for measuring an aspheric lens having [Configuration 1], the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspheric lens. It is characterized by this.
〔構成４〕
〔構成１〕を有する非球面レンズの測定方法において、第２の基準軸は、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 4]
In the method for measuring an aspheric lens having [Configuration 1], the second reference axis is an axis passing through the center of the outer diameter of the aspheric lens.
また、本発明に係る非球面レンズの測定装置は、以下の構成を有するものである。 An aspherical lens measuring apparatus according to the present invention has the following configuration.
〔構成５〕
球面及び非球面を有する非球面レンズを保持する保持手段と、この保持手段により保持された非球面レンズに対して光を照射する照射光学系と、この照射光学系により照射され非球面レンズの面により反射された光を検出する検出光学系と、この検出光学系における検出結果に基づいて照射光学系により光が照射された非球面レンズの面の偏心を測定する測定手段と、この測定手段による測定結果に基づく演算を行う演算手段とを備え、非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、保持手段は、非球面レンズを保持するにあたり、所定の第２の基準軸、または、第１の面の非球面軸に対する角度が既知である第１の基準軸を基準として、非球面レンズの位置決めを行い、測定手段は、第１の面の偏心及び第２の面の偏心の測定として、第２の基準軸を基準として第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、第２の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、第１の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とを行い、演算手段は、第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいて、第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算することを特徴とするものである。
[Configuration 5]
A holding means for holding an aspheric lens having a spherical surface and an aspheric surface, an irradiation optical system for irradiating light to the aspheric lens held by the holding means, and a surface of the aspheric lens irradiated by the irradiation optical system A detection optical system for detecting the light reflected by the detection optical system, a measurement means for measuring the eccentricity of the surface of the aspherical lens irradiated with the light by the irradiation optical system based on the detection result in the detection optical system, and the measurement means An aspherical lens having an aspherical surface as the first surface and a spherical surface as the second surface in the aspherical lens, the holding means holds a predetermined surface when holding the aspherical lens. The aspherical lens is positioned with reference to the second reference axis or the first reference axis whose angle with respect to the aspherical axis of the first surface is known, and the measuring means includes the eccentricity of the first surface and Second side As the measurement of the eccentricity, a first measurement step of measuring the eccentricity of the first surface with reference to the second reference axis, and a second measurement of measuring the eccentricity of the second surface with reference to the second reference axis Performing a process and a third measurement process for measuring the eccentricity of the second surface with reference to the first reference axis, and the computing means is based on the values obtained by the first to third measurement processes, At least one of an inter-plane shift amount between the first surface and the second surface and an inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface is calculated.
〔構成６〕
〔構成５〕を有する非球面レンズの測定装置において、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行な軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 6]
In the aspherical lens measuring device having [Configuration 5], the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface.
〔構成７〕
〔構成５〕を有する非球面レンズの測定装置において、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行で、かつ、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 7]
In the aspherical lens measurement device having [Configuration 5], the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspherical lens. It is characterized by this.
そして、本発明に係る非球面レンズの測定プログラムは、以下の構成を有するものである。 The aspheric lens measurement program according to the present invention has the following configuration.
〔構成８〕
球面及び非球面を有する非球面レンズの第１の面及び該非球面レンズの第２の面について測定された偏心の測定結果が入力され入力された測定結果に基づいて第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算する非球面レンズの測定プログラムであって、非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、入力される測定結果は、所定の第２の基準軸を基準として第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、第２の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、第１の面の非球面軸に対する角度及び第２の基準軸との交点の位置が既知である第１の基準軸を基準として第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とにより測定されたものであり、第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算するにあたり、第１乃至及び第３の測定工程により求められた値に基づいた演算を行うことを特徴とするものである。
[Configuration 8]
The first surface and the second surface are input based on the input measurement result and the measurement result of the eccentricity measured for the first surface of the aspherical lens having the spherical surface and the aspherical surface and the second surface of the aspherical lens is input. A measurement program for an aspheric lens that calculates at least one of an inter-surface shift amount with respect to a surface and an inter-surface tilt amount between a first surface and a second surface. When the first surface and the spherical surface are the second surface, the input measurement result includes a first measurement step of measuring the eccentricity of the first surface with reference to a predetermined second reference axis, A first reference in which the second measurement step of measuring the eccentricity of the second surface with respect to the reference axis, the angle of the first surface with respect to the aspheric axis, and the position of the intersection of the second reference axis are known. Measured by a third measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with respect to the axis. In calculating at least one of the inter-plane shift amount between the first surface and the second surface and the inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface, the first to third and third The calculation based on the value calculated | required by this measurement process is performed, It is characterized by the above-mentioned.
〔構成９〕
〔構成８〕を有する非球面レンズの測定プログラムにおいて、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行な軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 9]
In the measurement program for an aspheric lens having [Configuration 8], the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface.
〔構成１０〕
〔構成８〕を有する非球面レンズの測定プログラムにおいて、第１の基準軸は、第１の面の非球面軸に対して平行で、かつ、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることを特徴とするものである。
[Configuration 10]
In the measurement program for an aspheric lens having [Configuration 8], the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspheric lens. It is characterized by this.
なお、ここで非球面レンズの外径とは、非球面レンズを第１の基準軸に垂直な平面に投影したときの外径である。 Here, the outer diameter of the aspheric lens is an outer diameter when the aspheric lens is projected onto a plane perpendicular to the first reference axis.
また、本発明に係る非球面レンズの製造方法は、以下の構成を有するものである。 Moreover, the manufacturing method of the aspherical lens which concerns on this invention has the following structures.
〔構成１１〕
非球面形状に加工された成形面を有する一対の成形型を用いこれら成形型に対して成形素材を供給しこの成形素材が加熱により軟化した状態のとき一対の成形型により成形素材をプレス加工しこれら一対の成形型の各成形面の間で非球面レンズを製造する非球面レンズの製造方法において、予備工程として、一対の成形型によって成形された非球面レンズについて、〔構成１〕乃至〔構成４〕のいずれか一を有する非球面レンズの測定方法により、この非球面レンズの第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め、求められた面間シフト量及び面間ティルト量の少なくともいずれか一方に基づいて、予め定められた基準値との比較を行うことにより一対の成形型の相対位置関係の修正を行い、次に、本工程として、相対位置関係の修正がなされた一対の成形型を用いて、非球面レンズを製造することを特徴とするものである。
[Configuration 11]
Using a pair of molds having a molding surface processed into an aspherical shape, the molding material is supplied to these molds, and when the molding material is softened by heating, the molding material is pressed by the pair of molds. In the manufacturing method of the aspherical lens for manufacturing the aspherical lens between the molding surfaces of the pair of molding dies, as a preliminary process, the aspherical lens molded by the pair of molding dies is configured as [Configuration 1] to [Configuration]. 4], the amount of shift between the first surface and the second surface of the aspheric lens, and the distance between the first surface and the second surface. By calculating at least one of the tilt amounts, and comparing with a predetermined reference value based on at least one of the obtained inter-surface shift amount and inter-surface tilt amount, Place Make corrections relationship, then, as this process, correction of the relative positional relationship with the pair of molds have been made, and is characterized in that to produce an aspherical lens.
〔構成１２〕
非球面形状に加工された成形面を有する一対の成形型を用いこれら成形型に対して成形素材を供給しこの成形素材が加熱により軟化した状態のとき一対の成形型により成形素材をプレス加工しこれら一対の成形型の各成形面の間で非球面レンズを製造する非球面レンズの製造方法において、一対の成形型によって非球面レンズを成形する工程と、一対の成形型によって成形された非球面レンズについて〔構成１〕乃至〔構成４〕のいずれか一を有する非球面レンズの測定方法によりこの非球面レンズの第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め予め定められた基準値との比較を行うことにより選別を行う選別工程とを有することを特徴とするものである。
[Configuration 12]
Using a pair of molds having a molding surface processed into an aspherical shape, the molding material is supplied to these molds, and when the molding material is softened by heating, the molding material is pressed by the pair of molds. In the manufacturing method of an aspherical lens for manufacturing an aspherical lens between the molding surfaces of the pair of molding dies, a step of molding the aspherical lens by the pair of molding dies, and an aspherical surface molded by the pair of molding dies With respect to the lens, the amount of interplane shift between the first surface and the second surface of the aspherical lens and the first surface by the measuring method of the aspherical lens having any one of [Configuration 1] to [Configuration 4] And a sorting step of sorting by obtaining at least one of the inter-surface tilt amounts with the second surface and comparing it with a predetermined reference value.
さらに、本発明に係る非球面レンズは、以下の構成を有するものである。 Furthermore, the aspherical lens according to the present invention has the following configuration.
〔構成１３〕
〔構成１１〕、または、〔構成１２〕を有する非球面レンズの製造方法により製造された球面及び非球面を有する非球面レンズであって、第１の面と同時に同一の成形型によって該第１の面の周囲に成形された第１の基準面と、第２の面と同時に同一の成形型によって該第２の面の周囲に成形された第２の基準面とを有することを特徴とするものである。
[Configuration 13]
An aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface manufactured by the method for manufacturing an aspherical lens according to [Configuration 11] or [Configuration 12], wherein the first surface is simultaneously formed by the same mold. A first reference surface molded around the second surface and a second reference surface molded around the second surface by the same mold simultaneously with the second surface. Is.
〔構成１４〕
〔構成１３〕を有する非球面レンズにおいて、第１の基準面は、第１の面の非球面軸に対して垂直な平面であることを特徴とするものである。
[Configuration 14]
In the aspheric lens having [Configuration 13], the first reference surface is a plane perpendicular to the aspheric axis of the first surface.
〔構成１５〕
〔構成１３〕、または、〔構成１４〕を有する非球面レンズにおいて、第１の基準面は、第１の面の非球面軸に対して平行な、平面、または、円筒面であることを特徴とするものである。
[Configuration 15]
In the aspheric lens having [Configuration 13] or [Configuration 14], the first reference surface is a plane or a cylindrical surface parallel to the aspheric axis of the first surface. It is what.
〔構成１６〕
〔構成１３〕乃至〔構成１５〕のいずれか一を有する非球面レンズにおいて、予め定められた基準値が、第１の面と第２の面との面間シフト量について１０μｍ以下、第１の面と第２の面との面間ティルト量について２分以下であることを特徴とするものである。
[Configuration 16]
In the aspherical lens having any one of [Configuration 13] to [Configuration 15], the predetermined reference value is 10 μm or less for the inter-plane shift amount between the first surface and the second surface, The tilt amount between the surface and the second surface is 2 minutes or less.
本発明に係る非球面レンズの測定方法は、〔構成１〕を有することにより、簡便な構成の偏心測定装置を用いて、短時間で、かつ、高精度に、面間ティルト量及び面間シフト量を演算するために必要な測定値を得ることができ、球面及び非球面を有する非球面レンズにおける面間ティルト量及び面間シフト量を分離して測定することができる。 The method for measuring an aspherical lens according to the present invention has [Configuration 1], and uses a decentration measuring device with a simple configuration, and in a short time and with high accuracy, an inter-surface tilt amount and an inter-surface shift. Measurement values necessary for calculating the amount can be obtained, and the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount in the aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface can be measured separately.
そして、この非球面レンズの測定方法は、〔構成２〕、〔構成３〕、または、〔構成４〕を有することにより、面間ティルト量及び面間シフト量を演算するための測定値を得る測定を容易に行うことができる。 This aspherical lens measurement method has [Configuration 2], [Configuration 3], or [Configuration 4] to obtain measurement values for calculating the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount. Measurement can be performed easily.
そして、本発明に係る非球面レンズの測定装置は、〔構成５〕を有することにより、簡便な構成でありながら、短時間で、かつ、高精度に、面間ティルト量及び面間シフト量を演算するために必要な測定値を得ることができ、球面及び非球面を有する非球面レンズにおける面間ティルト量及び面間シフト量を分離して測定することができる。 The aspherical lens measuring apparatus according to the present invention has [Configuration 5], so that the tilt amount and the shift amount between the surfaces can be obtained in a short time and with high accuracy while having a simple configuration. Measurement values necessary for calculation can be obtained, and the inter-surface tilt amount and inter-surface shift amount in an aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface can be measured separately.
そして、この非球面レンズの測定装置は、〔構成６〕、または、〔構成７〕を有することにより、面間ティルト量及び面間シフト量を演算するための測定値を得る測定を容易に行うことができる。 And this aspherical lens measuring device has [Configuration 6] or [Configuration 7] to easily perform measurement to obtain measurement values for calculating the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount. be able to.
本発明に係る非球面レンズの測定プログラムは、〔構成８〕を有することにより、簡便な構成の偏心測定装置を用いた測定結果を用いて、短時間で、かつ、高精度に、得られた測定値を用いて、球面及び非球面を有する非球面レンズにおける面間ティルト量及び面間シフト量を分離して演算することができる。 The measurement program for an aspheric lens according to the present invention has [Configuration 8], and is obtained in a short time and with high accuracy using a measurement result using an eccentricity measuring device with a simple configuration. Using the measured values, the inter-surface tilt amount and inter-surface shift amount in an aspheric lens having a spherical surface and an aspheric surface can be calculated separately.
そして、この非球面レンズの測定プログラムは、〔構成９〕、または、〔構成１０〕を有することにより、入力されるべき測定値として、容易に得られた測定値を用いることができる。 The measurement program for the aspheric lens has [Configuration 9] or [Configuration 10], so that a measurement value easily obtained can be used as a measurement value to be input.
また、本発明に係る非球面レンズの製造方法は、〔構成１１〕を有することにより、一対の成形型の相対位置関係の修正が行われるので、球面及び非球面を有する非球面レンズを高精度に製造することができる。 In addition, since the manufacturing method of the aspherical lens according to the present invention has [Configuration 11], the relative positional relationship between the pair of molding dies is corrected, so that the aspherical lens having the spherical surface and the aspherical surface is highly accurate. Can be manufactured.
また、この非球面レンズの製造方法は、〔構成１２〕を有することにより、第１の面と第２の面との面間シフト量及び第１の面と第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方について予め定められた基準値との比較による選別がなされるので、球面及び非球面を有する非球面レンズを高精度に製造することができる。 Further, the manufacturing method of the aspherical lens has [Configuration 12], so that the shift amount between the first surface and the second surface and the tilt between the first surface and the second surface are tilted. Since at least one of the quantities is selected by comparison with a predetermined reference value, an aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface can be manufactured with high accuracy.
そして、本発明に係る非球面レンズは、〔構成１３〕、〔構成１４〕、または、〔構成１５〕を有することにより、前述した非球面レンズの測定装置及び非球面レンズの測定方法による測定を容易に実行することができる。 The aspherical lens according to the present invention has [Configuration 13], [Configuration 14], or [Configuration 15], so that the measurement by the above-described aspherical lens measurement device and the aspherical lens measurement method is performed. Can be easily implemented.
また、この非球面レンズは、〔構成１６〕を有することにより、高精度の非球面レンズとして製造される。 Moreover, this aspherical lens is manufactured as a highly accurate aspherical lens by having [Configuration 16].
すなわち、本発明は、簡便な構成の偏心測定装置を用いて、短時間で、かつ、高精度に、球面及び非球面を有する非球面レンズにおける面間ティルト量及び面間シフト量を分離して測定することができる非球面レンズの測定方法を提供することができるものである。 That is, the present invention separates the inter-surface tilt amount and the inter-surface shift amount in an aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface in a short time and with high accuracy by using an eccentricity measuring device having a simple configuration. It is possible to provide a method for measuring an aspheric lens that can be measured.
また、本発明は、このような非球面レンズの測定方法を実行することができる簡便な構成の非球面レンズの測定装置及び非球面レンズの測定プログラムを提供するとともに、本発明に係る非球面レンズの測定方法を適用した非球面レンズの製造方法を提供し、さらに、この非球面レンズの製造方法により製造された非球面レンズを提供することができるものである。 In addition, the present invention provides an aspheric lens measurement device and an aspheric lens measurement program with a simple configuration capable of executing such an aspheric lens measurement method, and an aspheric lens according to the present invention. The method for manufacturing an aspherical lens to which the above measuring method is applied can be provided, and further, an aspherical lens manufactured by the method for manufacturing an aspherical lens can be provided.
〔非球面レンズの測定装置〕
図１は、本発明に係る非球面レンズの測定装置の構成を示す側面図である。
[Measurement device for aspherical lens]
FIG. 1 is a side view showing the configuration of an aspheric lens measuring apparatus according to the present invention.
本発明に係る非球面レンズの測定装置は、図１に示すように、第１の面Ｒ１が非球面で、第２の面Ｒ２が球面である非球面レンズ１の有する第１の面Ｒ１及び第２の面Ｒ２の面間シフト量及び面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求める装置である。
As shown in FIG. 1, the measuring device for an aspheric lens according to the present invention includes a first surface R1 of the
この非球面レンズの測定装置は、図１に示すように、非球面レンズ１を保持する保持手段１１を有している。この保持手段１１は、非球面レンズ１の基準面によってこの非球面レンズ１を位置決めして保持することにより、第１の面Ｒ１の非球面軸に対する角度が既知である第１の基準軸、または、所定の第２の基準軸を基準として、非球面レンズの位置決めを行う。すなわち、非球面レンズ１の基準面は、第１の基準軸、または、第２の基準軸に対する角度が既知となっている面である。例えば、第１の基準面は、第１の面Ｒ１の非球面軸に垂直な平面であることが望ましく、第２の基準面は、第２の基準軸に垂直な平面であることが望ましい。
As shown in FIG. 1, this aspherical lens measuring apparatus has a holding means 11 that holds the
その意味において、本発明における被検レンズとなる非球面レンズ１は、第１及び第２の面Ｒ１，Ｒ２をプレス成形によって成形されたモールドプレスレンズであることが好ましく、さらに、レンズ外周面にも成形型の胴型によって転写された被転写面を有するものであることが好ましい。本発明は、このような非球面レンズ１を評価することによって、成形条件の修正をする際に、顕著な効果を発揮する。なお、非球面レンズ１は、単レンズであっても、接合レンズであってもよい。
In that sense, the
ここで、第１の基準軸は、第２の基準軸との交点の位置が既知となっている軸である。そして、第１の基準軸は、第１の面Ｒ１の非球面軸に対して平行な軸であることが望ましい。さらに、第１の基準軸は、第１の面Ｒ１の非球面軸に対して平行で、かつ、非球面レンズ１の外径の中心を通る軸であることが望ましい。また、第２の基準軸は、任意の軸とすることができるが、非球面レンズ１の外径の中心を通る軸であることが望ましい。
Here, the first reference axis is an axis whose position of the intersection with the second reference axis is known. The first reference axis is preferably an axis parallel to the aspheric axis of the first surface R1. Furthermore, the first reference axis is preferably an axis that is parallel to the aspherical axis of the first surface R1 and that passes through the center of the outer diameter of the
なお、非球面レンズ１の外径とは、第１の基準軸については、非球面レンズ１を第１の基準軸に垂直な平面に投影したときの外径であり、第２の基準軸については、非球面レンズ１を第２の基準軸に垂直な平面に投影したときの外径である。
The outer diameter of the
このように第１の基準軸及び第２の基準軸を定めることにより、第１の基準軸は、第１の面Ｒ１の非球面軸に対する角度が既知となり、第２の基準軸は、第２の面Ｒ２の曲率中心を通る軸となり、また、第１の基準軸と第２の基準軸との交点の位置が既知となる。そして、保持手段１１は、モータ等の駆動手段１１ａにより、保持した非球面レンズ１を、第１の基準軸、または、第２の基準軸回りに回転操作することできるように構成されている。
By defining the first reference axis and the second reference axis in this manner, the first reference axis has an known angle with respect to the aspherical axis of the first surface R1, and the second reference axis is the second reference axis. This is an axis that passes through the center of curvature of the surface R2, and the position of the intersection of the first reference axis and the second reference axis is known. The holding
図２は、この非球面レンズの測定装置における保持手段の構成の他の例を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing another example of the configuration of the holding means in this aspherical lens measuring apparatus.
なお、この保持手段１１は、図２に示すように、非球面レンズ１が載置される支持台２１と、この非球面レンズ１の外周面を挟持するＶ溝状の位置決め冶具２２及び回転ローラ２３とから構成されるものとしてもよい。この保持手段１１においては、支持台２１が、非球面レンズ１の上下方向の位置決めを行う。そして、位置決め冶具２２が非球面レンズ１の外周面の２点において接触し、回転ローラ２３が非球面レンズ１の外周面の１点において接触して、非球面レンズ１の水平方向の位置決めを行う。回転ローラ２３は、非球面レンズ１の水平方向を位置決め冶具２２に対して押し付けた状態で、回転操作され、非球面レンズ１を第１の基準軸、または、第２の基準軸回りに回転させる。
As shown in FIG. 2, the holding means 11 includes a
そして、この測定装置は、図１に示すように、保持手段１１により保持された非球面レンズ１に対して光（レーザビーム）を照射する照射光学系１２を有している。この照明光学系１２においては、光源１３から発せられた光が、ハーフミラー１４により反射されて集光光学系１５に入射される。そして、集光光学系１５は、入射された光を、保持手段１１に保持された非球面レンズ１の第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２上に集光して照射し、各光線を第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２の近軸領域においてこれら面Ｒ１，Ｒ２に対して略々垂直に入射させる。
As shown in FIG. 1, this measuring apparatus has an irradiation
また、この測定装置は、照射光学系１２により非球面レンズ１に照射され非球面レンズの第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２により反射された光を検出する検出光学系１６を備えている。この検出光学系１６においては、第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２により反射された光が集光光学系１５に再入射され、この集光光学系１５を経た光が、ハーフミラー１４を透過して受光部（ＣＣＤ）１７により受光される。
The measuring apparatus also includes a detection
また、この受光部１７は、検出光学系１６における検出結果に基づいて、照射光学系１２により光が照射された非球面レンズ１の面の偏心を測定する測定手段を構成している。この測定手段においては、保持手段１１に保持された非球面レンズ１に対し照射光学系１２により光を照射し、この非球面レンズ１を基準軸回りに回転させることにより、非球面レンズ１からの反射光の位置に基づいて、基準軸と第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２との交点における第１の面Ｒ１、または、第２の面Ｒ２の法線と基準軸とのなす角度が測定される。
Further, the light receiving unit 17 constitutes a measuring unit that measures the eccentricity of the surface of the
この測定手段により、第１の面Ｒ１の偏心及び第２の面Ｒ２の偏心の測定として、第２の基準軸を基準として第１の面Ｒ１の偏心を測定する第１の測定工程と、第２の基準軸を基準として第２の面Ｒ２の偏心を測定する第２の測定工程と、第１の基準軸を基準として第２の面Ｒ２の偏心を測定する第３の測定工程を行うことができる。 A first measuring step of measuring the eccentricity of the first surface R1 with reference to the second reference axis as a measurement of the eccentricity of the first surface R1 and the eccentricity of the second surface R2 by the measuring means; Performing a second measurement step of measuring the eccentricity of the second surface R2 with reference to the second reference axis, and a third measurement step of measuring the eccentricity of the second surface R2 with reference to the first reference axis. Can do.
なお、本発明において、「偏心」は、「面間シフト」と「面間ティルト」の両方を含む概念である。「面間ティルト」は、第１の面Ｒ１の近軸曲率中心Ｏ１と第２の面Ｒ２の曲率中心Ｏ２とを結ぶ光軸を基準としたときの第１の面Ｒ１の非球面軸の傾きであり、光軸と第１の面Ｒ１の非球面軸とがなす相互の傾き（角度）を「面間ティルト量」という。「面間シフト」は、光軸を基準としたときの第１の面Ｒ１の横ずれであり、光軸と垂直な面に第１の面Ｒ１の面頂を投影したときの光軸と第１の面の面頂の投影像間の距離を「面間シフト量」という。 In the present invention, “eccentricity” is a concept including both “shift between surfaces” and “tilt between surfaces”. The “inter-surface tilt” is the inclination of the aspherical axis of the first surface R1 with respect to the optical axis connecting the paraxial center of curvature O1 of the first surface R1 and the center of curvature O2 of the second surface R2. The mutual inclination (angle) formed by the optical axis and the aspherical axis of the first surface R1 is referred to as “inter-surface tilt amount”. “Inter-plane shift” is a lateral shift of the first surface R1 with respect to the optical axis, and the optical axis when the top of the first surface R1 is projected onto a surface perpendicular to the optical axis and the first surface R1. The distance between the projected images at the top of the surface is called “inter-plane shift amount”.
そして、この測定装置は、演算手段１８を有している。この演算手段１８は、受光部１７による測定結果が入力されるコンピュータ装置であって、後述するように、本発明に係る非球面レンズの測定方法にしたがい、測定手段による測定結果に基づく演算を行う。 This measuring apparatus has a calculation means 18. The calculation means 18 is a computer device to which the measurement result by the light receiving unit 17 is input, and performs calculation based on the measurement result by the measurement means according to the method for measuring an aspheric lens according to the present invention, as will be described later. .
すなわち、演算手段１８は、測定手段により第１乃至第３の測定工程により測定された第１の面Ｒ１の偏心及び第２の面Ｒ２の偏心の測定結果に基づいて、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量及び第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算する。このとき、演算手段１８は、測定手段により第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいた演算を行う。 In other words, the computing means 18 determines the first surface R1 and the first surface R1 based on the measurement results of the eccentricity of the first surface R1 and the eccentricity of the second surface R2 measured in the first to third measurement steps by the measuring means. At least one of the inter-plane shift amount with the second surface R2 and the inter-surface tilt amount between the first surface R1 and the second surface R2 is calculated. At this time, the calculation means 18 performs a calculation based on the values obtained by the measurement means through the first to third measurement steps.
図３は、第１の基準面及び第２の基準面の少なくともいずれか一方を第１の面の非球面軸、または、第２の基準軸に対して平行な円筒面とした非球面レンズの形状を示す断面図である。 FIG. 3 shows an aspheric lens in which at least one of the first reference surface and the second reference surface is an aspherical axis of the first surface or a cylindrical surface parallel to the second reference axis. It is sectional drawing which shows a shape.
なお、本発明に係る非球面レンズの測定装置においては、前述したように、第１の面Ｒ１の非球面軸に垂直な平面状の第１の基準面及び第２の基準軸に垂直な平面状の第２の基準面を有する非球面レンズのみならず、図３に示すように、第１の基準面及び第２の基準面の少なくともいずれか一方を、第１の面Ｒ１の非球面軸、または、第２の基準軸に対して平行な、平面、または、円筒面とした非球面レンズを被検レンズとすることができる。 In the aspherical lens measuring apparatus according to the present invention, as described above, the planar first reference plane perpendicular to the aspherical axis of the first surface R1 and the plane perpendicular to the second reference axis. As shown in FIG. 3, at least one of the first reference surface and the second reference surface is not limited to the aspherical axis of the first surface R1. Alternatively, an aspheric lens having a plane or cylindrical surface parallel to the second reference axis can be used as the test lens.
この場合には、図３に示すように、例えば、第１の基準面１ａが第１の面Ｒ１の非球面軸に対して平行な円筒面となり、第２の基準面１ｂが第２の基準軸に対して垂直な平面となっていてもよい。
In this case, as shown in FIG. 3, for example, the
〔非球面レンズの測定方法〕
本発明に係る非球面レンズの測定方法においては、前述した非球面レンズの測定装置を用いて、まず、測定手段により、以下の三工程によって、第１の面Ｒ１の偏心及び第２の面Ｒ２の偏心の測定を行う。
[Measurement method of aspherical lens]
In the method for measuring an aspheric lens according to the present invention, first, the eccentricity of the first surface R1 and the second surface R2 are performed by the measuring means by the following three steps using the aspheric lens measuring apparatus described above. Measure eccentricity.
（第１の測定工程）
図４は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第１及び第２の測定工程（ｙ軸回り）を示す側面図である。
(First measurement process)
FIG. 4 is a side view showing first and second measurement steps (around the y axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
図５は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第１及び第２の測定工程（ｘ軸回り）を示す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing first and second measurement steps (around the x-axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
この第１の測定工程においては、図４及び図５に示すように、第２平面部１ｂを第２の基準面とし、この第２の基準面に垂直であって非球面レンズ１の外径中心を通る第２の基準軸Ｂに対する第１の面Ｒ１の偏心を測定する。ここで、非球面レンズ１の外径は、非球面レンズ１を第２の基準軸Ｂに垂直な平面に投影したときの外径である。
In the first measurement step, as shown in FIGS. 4 and 5, the second
すなわち、第２平面部１ｂを保持台１１に載せるとともに、非球面レンズ１の外周面を保持した状態で、非球面レンズ１を回転させながら、光源から第１の面Ｒ１に光束を照射し、第１の面Ｒ１の反射光を受光部により受光し、回転軸（第２の基準軸Ｂ）に対する第１の面Ｒ１の偏心量Ｒ１２を測定する。
That is, the second
図４に示すように、光線方向をｚ軸とし、ｘ軸回りの回転角をαとし、ｙ軸回りの回転角をβとすると、非球面レンズ１に照射した光束の反射光により、角度α１２（第２の基準軸Ｂと第１の面Ｒ１との交点における第１の面Ｒ１の法線と第２の基準軸Ｂとのなす角度のｘ軸回りの成分）及び角度β１２（第２の基準軸Ｂと第１の面Ｒ１との交点における第１の面Ｒ１の法線と第２の基準軸Ｂとのなす角度のｙ軸回りの成分）が測定される。そして、第２の基準軸Ｂを基準とする第１の面Ｒ１の偏心量Ｒ１２は、以下のように表される。
Ｒ１２＝（β１２，α１２）（∵第２平面部１ｂ及び外周面を基準とした第１の面Ｒ１の偏心量）
As shown in FIG. 4, assuming that the light beam direction is the z-axis, the rotation angle about the x-axis is α, and the rotation angle about the y-axis is β, the angle α 12 (The component around the x-axis of the angle formed by the normal line of the first surface R1 and the second reference axis B at the intersection of the second reference axis B and the first surface R1) and the angle β12 (second The component around the y axis of the angle formed by the normal line of the first surface R1 and the second reference axis B at the intersection of the reference axis B and the first surface R1 is measured. The eccentric amount R12 of the first surface R1 with respect to the second reference axis B is expressed as follows.
R12 = (β12, α12) (∵ eccentric amount of the first surface R1 with respect to the second
なお、ここで、第２の面Ｒ２と、第２の面Ｒ２との角度が既知である第２平面部１ｂとは、実質的にティルトがないものとする。同様に、以下の説明においては、第１の面Ｒ１と、第１の面Ｒ１との角度が既知である第１平面部１ａとは、実質的にティルトがないものとする。
Here, it is assumed that the second
図４中のｘ１２は、β１２の長さ表記であって、球心Ｏ１（第１の面Ｒ１の近軸曲率中心）と第２の基準軸Ｂとの距離を表わしている。以下の説明中のｘ２２，ｘ２１，ｙ１２，ｙ２２，ｙ２１についても同様である。 In FIG. 4, x12 is a length notation of β12 and represents the distance between the spherical center O1 (the paraxial center of curvature of the first surface R1) and the second reference axis B. The same applies to x22, x21, y12, y22, and y21 in the following description.
（第２の測定工程）
図４は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第１及び第２の測定工程（ｙ軸回り）を示す側面図である。
(Second measurement process)
FIG. 4 is a side view showing first and second measurement steps (around the y axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
図５は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第１及び第２の測定工程（ｘ軸回り）を示す側面図である。 FIG. 5 is a side view showing first and second measurement steps (around the x-axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
この第２の測定工程においては、図４及び図５に示すように、第２の面Ｒ２との角度が既知である第２平面部１ｂを第２の基準面とし、この第２の基準面に垂直であって非球面レンズ１の外径中心を通る第２の基準軸Ｂに対する第２の面Ｒ２の偏心を測定する。
In the second measuring step, as shown in FIGS. 4 and 5, the second
すなわち、第１の測定工程から非球面レンズ１の保持姿勢を変えずに、第１の測定工程と同様に非球面レンズ１を回転させながら、光源から第１の面Ｒ１を透して第２の面Ｒ２に光束を照射し、第２の面Ｒ２の反射光を受光部により受光し、回転軸（第２の基準軸Ｂ）に対する第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２２を測定する。
That is, without changing the holding posture of the
非球面レンズ１に照射した光束の反射光により、角度α２２（第２の基準軸Ｂと第２の面Ｒ２との交点における第２の面Ｒ２の法線と第２の基準軸Ｂとのなす角度のｘ軸回りの成分）及び角度β２２（第２の基準軸Ｂと第２の面Ｒ２との交点における第２の面Ｒ２の法線と第２の基準軸Ｂとのなす角度のｙ軸回りの成分）が測定される。そして、第２の基準軸Ｂを基準とする第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２２は、以下のように表される。
Ｒ２２＝（β２２，α２２）（∵第２平面部１ｂ及び外周面を基準とした第２の面Ｒ２の偏心量）
By the reflected light of the light beam applied to the
R22 = (β22, α22) (the eccentric amount of the second surface R2 with respect to the second
なお、第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２２は、第２の面Ｒ２に第１の面Ｒ１を透して光を照射して測定してもよいし、図４及び図５中の下方側から第２の面Ｒ２に直接光を照射して測定してもよい。 The eccentric amount R22 of the second surface R2 may be measured by irradiating the second surface R2 with light through the first surface R1, or from the lower side in FIGS. You may measure by irradiating light directly to 2nd surface R2.
（第３の測定工程）
図６は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第３の測定工程（ｙ軸回り）を示す側面図である。
(Third measurement process)
FIG. 6 is a side view showing a third measurement step (around the y-axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
図７は、本発明に係る非球面レンズの測定方法における第３の測定工程（ｘ軸回り）を示す側面図である。 FIG. 7 is a side view showing a third measurement step (around the x-axis) in the method for measuring an aspheric lens according to the present invention.
この第３の測定工程においては、図６及び図７に示すように、第１の面Ｒ１の非球面軸との角度が既知である第１平面部１ａを第１の基準面とし、この第１の基準面に垂直であって非球面レンズ１の外径中心を通る第１の基準軸Ａに対する第２の面Ｒ２の偏心を測定する。ここで、非球面レンズ１の外径は、非球面レンズ１を第１の基準軸Ａに垂直な平面に投影したときの外径である。
In the third measurement step, as shown in FIGS. 6 and 7, the
すなわち、保持台１１上の非球面レンズ１を反転させ、第１平面部１ａを保持台１１に載置するとともに、非球面レンズ１の外周面を保持した状態で、非球面レンズ１を回転させながら、光源から第２の面Ｒ２に光束を照射し、第２の面Ｒ２の反射光を受光部によって受光し、回転軸（第１の基準軸Ａ）に対する第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２１´を測定する。
That is, the
非球面レンズ１に照射した光束の反射光により、角度α２１´（第１の基準軸Ａと第２の面Ｒ２との交点における第２の面Ｒ２の法線と第１の基準軸Ａとのなす角度のｘ軸回りの成分）及び角度β２１´（第１の基準軸Ａと第２の面Ｒ２との交点における第２の面Ｒ２の法線と第１の基準軸Ａとのなす角度のｙ軸回りの成分）が測定される。そして、第１の基準軸Ａを基準とする第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２１´は、以下のように表される。
Ｒ２１´＝（β２１´，α２１´）（∵第１平面部１ａ及び外周面を基準とした第２の面Ｒ２の偏心量）
The angle α21 ′ (the normal of the second surface R2 at the intersection of the first reference axis A and the second surface R2 and the first reference axis A is reflected by the reflected light of the light beam applied to the
R21 ′ = (β21 ′, α21 ′) (∵Eccentricity of the second surface R2 with respect to the first
ここで、第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２１´を、第１の面Ｒ１上における表記となるように、ｙ軸中心に反転すると、第１平面部１ａ及び外周面を基準とした第２の面Ｒ２の偏心Ｒ２１は、以下のように示すことができる。
Ｒ２１＝（β２１，α２１）＝（β２１´，−α２１´）
Here, when the eccentric amount R21 ′ of the second surface R2 is reversed to the y-axis center so as to be represented on the first surface R1, the second plane based on the
R21 = (β21, α21) = (β21 ′, −α21 ′)
次に、この測定方法においては、前述のようにして測定された偏心量Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ２１を用いて、以下のようにして、面間ティルト量及び面間シフト量の演算を行う。 Next, in this measurement method, the amount of tilt between surfaces and the amount of shift between surfaces are calculated as follows using the eccentric amounts R12, R22, R21 measured as described above.
（演算方法）
前述の測定結果における偏心量Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ２１については、以下の関係が成立している。
(Calculation method)
The following relations are established for the eccentric amounts R12, R22, and R21 in the measurement results described above.
第２平面部１ｂ及び外周面を基準とした第１の面Ｒ１の偏心Ｒ１２について、以下の関係が成立している。
sinβ１２＝ｘ１２／Ｒ１（∵Ｒ１は、第１の面Ｒ１の曲率半径）
ｘ１２＝Ｒ１sinβ１２＝Ｓｘ１２＋Ｔｘ１２＝Ｓｘ１２＋Ｒ１sinβ
（∵Ｓｘ１２は、ｘ１２のシフト成分）
（∵Ｔｘ１２は、ｘ１２のティルト成分）
sinα１２＝−Ｙ１２／Ｒ１
ｙ１２＝−Ｒ１sinα１２＝Ｓｙ１２＋Ｔｙ１２＝Ｓｙ１２−Ｒ１sinα
（∵Ｓｙ１２は、ｙ１２のシフト成分）
（∵Ｔｙ１２は、ｙ１２のティルト成分）
The following relationship is established for the eccentricity R12 of the first surface R1 with reference to the second
sinβ12 = x12 / R1 (∵R1 is the radius of curvature of the first surface R1)
x12 = R1sinβ12 = Sx12 + Tx12 = Sx12 + R1sinβ
(∵Sx12 is the shift component of x12)
(∵Tx12 is the tilt component of x12)
sin α12 = −Y12 / R1
y12 = −R1sinα12 = Sy12 + Ty12 = Sy12−R1sinα
(∵Sy12 is the shift component of y12)
(∵Ty12 is the tilt component of y12)
第２平面部１ｂ及び外周面を基準とした第２の面Ｒ２の偏心Ｒ２２について、以下の関係が成立している。
sinβ２２＝ｘ２２／Ｒ２（∵Ｒ２は、第２の面Ｒ２の曲率半径）
ｘ２２＝Ｒ２sinβ２２＝Ｓｘ２２＋Ｔｘ２２＝Ｓｘ２２＋０
（∵Ｓｘ２２は、ｘ２２のシフト成分）
（∵Ｔｘ２２は、ｘ２２のティルト成分であり、実質的に０である。）
sinα２２＝−Ｙ２２／Ｒ２
ｙ２２＝−Ｒ２sinα２２＝Ｓｙ２２＋Ｔｙ２２＝Ｓｙ２２＋０
（∵Ｓｙ２２は、ｙ２２のシフト成分）
（∵Ｔｙ２２は、ｙ２２のティルト成分であり、実質的に０である。）
The following relationship is established for the eccentricity R22 of the second surface R2 with reference to the second
sinβ22 = x22 / R2 (∵R2 is the radius of curvature of the second surface R2)
x22 = R2sinβ22 = Sx22 + Tx22 =
(∵Sx22 is the shift component of x22)
(∵Tx22 is a tilt component of x22 and is substantially zero.)
sin α22 = −Y22 / R2
y22 = −R2sin α22 = Sy22 + Ty22 =
(∵Sy22 is the shift component of y22)
(∵Ty22 is a tilt component of y22 and is substantially zero.)
第１平面部１ａ及び外周面を基準とした第２の面Ｒ２の偏心Ｒ２１について、以下の関係が成立している。
sinβ２１＝ｘ２１／Ｒ２
ｘ２１＝Ｒ２sinβ２１＝Ｓｘ２１＋Ｔｘ２１＝Ｓｘ２１−Ｒ２sinβ
（∵Ｓｘ２１は、ｘ２１のシフト成分）
（∵Ｔｘ２１は、ｘ２１のティルト成分）
sinα２１＝−ｙ２１／Ｒ２
ｙ２１＝−Ｒ２sinα２１＝Ｓｙ２１＋Ｔｙ２１＝Ｓｙ２１＋Ｒ２sinα
（∵Ｓｙ２１は、ｙ２１のシフト成分）
（∵Ｔｙ２１は、ｙ２１のティルト成分）
The following relationship is established for the eccentricity R21 of the second surface R2 with respect to the first
sinβ21 = x21 / R2
x21 = R2sinβ21 = Sx21 + Tx21 = Sx21−R2sinβ
(∵Sx21 is the shift component of x21)
(∵Tx21 is the tilt component of x21)
sin α21 = −y21 / R2
y21 = −R2sinα21 = Sy21 + Ty21 = Sy21 + R2sinα
(∵Sy21 is a shift component of y21)
(∵Ty21 is the tilt component of y21)
（面間ティルト及び面間シフトの演算方法）
面間ティルト量（β，α）（第２の面Ｒ２に対する第１の面Ｒ１のティルト量）及び面間シフト量（Ｓｘ，Ｓｙ）（第２の面Ｒ２に対する第１の面Ｒ１のシフト量）を求める演算方法を以下に説明する。
(Calculation method of inter-surface tilt and inter-surface shift)
Inter-plane tilt amount (β, α) (tilt amount of first surface R1 with respect to second surface R2) and inter-surface shift amount (Sx, Sy) (shift amount of first surface R1 with respect to second surface R2) ) Will be described below.
（コバ厚Ｑが０の場合のｘ軸方向（βｍの算出））
図８は、第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（第１の基準面）上で交差する場合の面間シフト（ｘ軸方向）の演算方法を示す側面図である。
(X-axis direction when edge thickness Q is 0 (calculation of βm))
FIG. 8 shows a calculation method of the inter-plane shift (x-axis direction) when the first reference axis A and the second reference axis B intersect on the
なお、非球面レンズ１の外周のコバ厚Ｑがいずれか一点において０となっており、第１の基準軸Ａについての非球面レンズ１の外径が第１平面部１ａで画定され、第２の基準軸Ｂについての非球面レンズ１の外径が第２平面部１ｂで画定される場合に、第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとは、第１平面部１ａ（第１の基準面）上で交差する。
The edge thickness Q of the outer periphery of the
第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（基準面）上で交差する場合、すなわち、図８に示すように、非球面レンズ１の外周のコバ厚Ｑがいずれか一点において０となっている場合には、以下の演算を行う。
Ｐsinβｍ＝ｘ２１cosβｍ−ｘ２２
ここでβｍ≪１とすると、
sinβｍ＝βｍ、cosβｍ＝１
Ｐβｍ＝−ｘ２１＋ｘ２２
∴βｍ＝（ｘ２１−ｘ２２）／Ｐ
When the first reference axis A and the second reference axis B intersect on the
Psinβm = x21cosβm-x22
If βm << 1,
sinβm = βm, cosβm = 1
Pβm = −x21 + x22
∴βm = (x21−x22) / P
（コバ厚Ｑが０の場合のｙ軸方向（αｍの算出））
図９は、第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（第１の基準面）上で交差する場合の面間シフト（ｙ軸方向）の演算方法を示す側面図である。
(Y-axis direction when edge thickness Q is 0 (calculation of αm))
FIG. 9 shows a calculation method of the inter-plane shift (y-axis direction) when the first reference axis A and the second reference axis B intersect on the
第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（基準面）上で交差する場合、すなわち、図９に示すように、非球面レンズ１の外周のコバ厚Ｑがいずれか一点において０となっている場合には、以下の演算を行う。
−Ｐsinαｍ＝−ｙ２１cosαｍ＋ｙ２２
ここでαｍ≪１とすると、
sinαｍ＝αｍ、cosαｍ＝１
−Ｐαｍ＝−ｙ２１＋ｙ２２
∴αｍ＝（ｙ２１−ｙ２２）／Ｐ
When the first reference axis A and the second reference axis B intersect on the
-Psinαm = -y21cosαm + y22
If αm << 1 here,
sinαm = αm, cosαm = 1
−Pαm = −y21 + y22
∴αm = (y21−y22) / P
（コバ厚Ｑが０でない場合のｘ軸方向（βｍの算出））
図１０は、第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（第１の基準面）上で交差しない場合の面間シフト（ｘ軸方向）の演算方法を示す側面図である。
(X-axis direction when edge thickness Q is not 0 (calculation of βm))
FIG. 10 shows a calculation method of the inter-plane shift (x-axis direction) when the first reference axis A and the second reference axis B do not intersect on the
第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（基準面）上で交差しない場合、すなわち、図１０に示すように、非球面レンズ１の外周のコバ厚Ｑがいずれの点においても０となっていない場合には、以下の演算を行う。
Ｐsinβｍ＝（ｘ２１−Ｑsinβ／２）cosβｍ−ｘ２２
ここでβｍ≪１とすると、
Ｐβｍ＝−ｘ２１＋Ｑβｍ／２＋ｘ２２
Ｐβｍ−Ｑβｍ／２＝ｘ２１−ｘ２２
∴βｍ＝２（ｘ２１−ｘ２２）／（２Ｐ−Ｑ）
When the first reference axis A and the second reference axis B do not intersect on the
Psinβm = (x21−Qsinβ / 2) cosβm−x22
If βm << 1,
Pβm = −x21 + Qβm / 2 + x22
Pβm−Qβm / 2 = x21−x22
∴βm = 2 (x21−x22) / (2P−Q)
（コバ厚Ｑが０でない場合のｙ軸方向（αｍの算出））
図１１は、第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（第１の基準面）上で交差しない場合の面間シフト（ｙ軸方向）の演算方法を示す側面図である。
(Y-axis direction when edge thickness Q is not 0 (calculation of αm))
FIG. 11 shows a calculation method of the inter-plane shift (y-axis direction) when the first reference axis A and the second reference axis B do not intersect on the
第１の基準軸Ａと第２の基準軸Ｂとが第１平面部１ａ（基準面）上で交差しない場合、すなわち、図１１に示すように、非球面レンズ１の外周のコバ厚Ｑがいずれの点においても０となっていない場合には、以下の演算を行う。
−Ｐsinαｍ＝−（ｙ２１＋Ｑsinαｍ／２）cosαｍ＋ｙ２２
ここでαｍ≪１とすると、
−Ｐαｍ＝−ｙ２１−Ｑαｍ／２＋ｙ２２
−Ｐαｍ＋Ｑαｍ／２＝−ｙ２１＋ｙ２２
∴αｍ＝２（ｙ２１−ｙ２２）／（２Ｐ−Ｑ）
When the first reference axis A and the second reference axis B do not intersect on the
−Psinαm = − (y21 + Qsinαm / 2) cosαm + y22
If αm << 1 here,
−Pαm = −y21−Qαm / 2 + y22
−Pαm + Qαm / 2 = −y21 + y22
∴αm = 2 (y21−y22) / (2P−Q)
（α及びβの算出（αｎ及びβｎの算出））
ところで、図８及び図９に示すように、ｘｙｚ座標系において、第２の面Ｒ２の面頂ＶＲ２、第１の面Ｒ１の近軸曲率中心Ｏ１、及び、第２の面Ｒ２の曲率中心Ｏ２の座標は、第２の面Ｒ２の面頂ＶＲ２を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）とし、レンズの肉厚をｄとすると、以下のように表される。
ＶＲ２＝（０，０，０）
Ｏ１ ＝（ｘ１２−ｘ２２，ｙ１２−ｙ２２，−ｄ＋Ｒ１）
Ｏ２ ＝（０，０，Ｒ２）
(Calculation of α and β (calculation of αn and βn))
By the way, as shown in FIGS. 8 and 9, in the xyz coordinate system, the top vertex VR2 of the second surface R2, the paraxial center of curvature O1 of the first surface R1, and the center of curvature O2 of the second surface R2. Are expressed as follows, assuming that the top vertex VR2 of the second surface R2 is (x, y, z) = (0, 0, 0) and the lens thickness is d.
VR2 = (0, 0, 0)
O1 = (x12-x22, y12-y22, -d + R1)
O2 = (0, 0, R2)
面間ティルト量（β，α）（光軸に対する第１の面Ｒ１の非球面軸のティルト量）及び面間シフト量（Ｓｘ，Ｓｙ）（光軸に対する第１の面Ｒ１の非球面軸のシフト量）を求める演算方法を以下に説明する。
βｎ＝tan−１（（ｘ１２−ｘ２２）／（Ｒ２−（−ｄ＋Ｒ１）））
β＝βｍ＋βｎ
Ｓｘ＝−Ｒ２cosβ
αｎ＝tan−１（（ｙ１２−ｙ２２）／（Ｒ２−（−ｄ＋Ｒ１）））
α＝αｍ＋αｎ
Ｓｙ＝−Ｒ２cosα
Interplane tilt amount (β, α) (tilt amount of the aspherical axis of the first surface R1 with respect to the optical axis) and interplane shift amount (Sx, Sy) (the aspherical axis of the first surface R1 with respect to the optical axis) A calculation method for obtaining the shift amount will be described below.
βn = tan −1 ((x12−x22) / (R2 − (− d + R1)))
β = βm + βn
Sx = −R2cosβ
αn = tan −1 ((y12−y22) / (R2 − (− d + R1)))
α = αm + αn
Sy = -R2cosα
（演算結果）
前述の演算結果に基づき、面間ティルト量（β，α）（光軸に対する第１の面Ｒ１の非球面軸のティルト量）は、大きさＴ及び方向γについて、さらに以下の演算により求められる。
Ｔ＝√（α２＋β２）
γ＝tan−１（β／α）
(Calculation result)
Based on the above calculation results, the inter-surface tilt amount (β, α) (the tilt amount of the aspherical axis of the first surface R1 with respect to the optical axis) is further obtained for the size T and the direction γ by the following calculation. .
T = √ (α 2 + β 2 )
γ = tan −1 (β / α)
また、第２の基準軸Ｂに対する第１の面Ｒ１のシフト量Ｓ１２の大きさは、以下の演算により求められる。
Ｓ１２＝√（Ｓｘ１２２＋Ｓｙ１２２）
The magnitude of the shift amount S12 of the first surface R1 with respect to the second reference axis B is obtained by the following calculation.
S12 = √ (Sx12 2 + Sy12 2 )
第１の基準軸Ａに対する第２の面Ｒ２のシフト量Ｓ２２の大きさは、以下の演算により求められる。
Ｓ２２＝√（Ｓｘ２２２＋Ｓｙ２２２）＝√（ｘ２２２＋ｙ２２２）
The magnitude of the shift amount S22 of the second surface R2 with respect to the first reference axis A is obtained by the following calculation.
S22 = √ (Sx22 2 + Sy22 2 ) = √ (x22 2 + y22 2 )
そして、面間シフト量（Ｓｘ，Ｓｙ）（光軸に対する第１の面Ｒ１の非球面軸のシフト量）は、大きさＳについて、以下の演算により求められる。
Ｓ＝√（Ｓｘ２＋Ｓｙ２）
The inter-plane shift amount (Sx, Sy) (the shift amount of the aspherical axis of the first surface R1 with respect to the optical axis) is obtained for the magnitude S by the following calculation.
S = √ (Sx 2 + Sy 2 )
〔非球面レンズの測定プログラム〕
図１２は、本発明に係る非球面レンズの測定プログラムを示すフローチャートである。
[Aspherical lens measurement program]
FIG. 12 is a flowchart showing an aspheric lens measurement program according to the present invention.
本発明に係る非球面レンズの測定プログラムは、非球面レンズ１の有する第１の面Ｒ１及び第２の面Ｒ２の面間シフト量及び面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求めるプログラムであって、第１の面Ｒ１及び第２の面Ｒ２について測定された偏心の測定結果が入力され、入力された測定結果に基づいて、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量及び第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算する。
The aspheric lens measurement program according to the present invention is a program for obtaining at least one of the inter-surface shift amount and the inter-surface tilt amount of the first surface R1 and the second surface R2 of the
すなわち、この非球面レンズの測定プログラムは、前述の非球面レンズの測定装置の演算装置において、前述の非球面レンズの測定方法を実行するプログラムである。 That is, the aspheric lens measurement program is a program for executing the above-described aspheric lens measurement method in the arithmetic device of the aspheric lens measurement device.
この非球面レンズの測定プログラムは、図１２に示すように、ステップｓｔ１においてスタートすると、ステップｓｔ２において、測定手段による測定結果（β１２，α１２，β２２，α２２，β２１´，α２１´）が入力される。ここで入力される測定結果は、第２の基準軸Ｂを基準として第１の面Ｒ１の偏心を測定する第１の測定工程と、第２の基準軸Ｂを基準として第２の面Ｒ２の偏心を測定する第２の測定工程と、第１の面Ｒ１の非球面軸に対する角度及び第２の基準軸Ｂとの交点の位置が既知である第１の基準軸Ａを基準として第２の面Ｒ２の偏心を測定する第３の測定工程とにより測定されたものである。 As shown in FIG. 12, when the measurement program for the aspheric lens is started in step st1, measurement results (β12, α12, β22, α22, β21 ′, α21 ′) by the measuring means are input in step st2. . The measurement result input here includes the first measurement step of measuring the eccentricity of the first surface R1 with the second reference axis B as a reference, and the second surface R2 with the second reference axis B as a reference. The second measurement step for measuring the eccentricity, the second reference step with respect to the first reference axis A where the angle of the first surface R1 with respect to the aspherical axis and the position of the intersection with the second reference axis B are known. This is measured by the third measuring step for measuring the eccentricity of the surface R2.
なお、この測定においても、第１の基準軸Ａは、第１の面Ｒ１の非球面軸に対して平行な軸であることが望ましく、さらに、第１の面Ｒ１の非球面軸に対して平行で、かつ、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることが望ましい。また、第２の基準軸Ｂは、非球面レンズの外径の中心を通る軸であることが望ましい。非球面レンズ１の外径とは、第１の基準軸Ａについては、非球面レンズ１を第１の基準軸Ａに垂直な平面に投影したときの外径であり、第２の基準軸Ｂについては、非球面レンズ１を第２の基準軸Ｂに垂直な平面に投影したときの外径である。
In this measurement as well, the first reference axis A is preferably an axis parallel to the aspherical axis of the first surface R1, and further, with respect to the aspherical axis of the first surface R1. It is desirable that the axis be parallel and pass through the center of the outer diameter of the aspheric lens. The second reference axis B is preferably an axis that passes through the center of the outer diameter of the aspheric lens. The outer diameter of the
次に、ステップｓｔ３において、第２の面Ｒ２の偏心量Ｒ２１´を、第１の面Ｒ１上における表記となるように、ｙ軸中心に反転する。すなわち、以下の演算を行う。
Ｒ２１＝（β２１，α２１）＝（β２１´，−α２１´）
Next, in step st3, the eccentric amount R21 ′ of the second surface R2 is reversed about the y-axis center so as to be represented on the first surface R1. That is, the following calculation is performed.
R21 = (β21, α21) = (β21 ′, −α21 ′)
そして、ステップｓｔ４において、ｘ１２，ｙ１２，ｘ２２，ｙ２２，ｘ２１，ｙ２１を演算する。この演算は、前述したように、第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいて行う。 In step st4, x12, y12, x22, y22, x21, and y21 are calculated. As described above, this calculation is performed based on the values obtained by the first to third measurement steps.
次に、ステップｓｔ５において、面間ティルト量を求めるため、β，αを演算する。 Next, in step st5, β and α are calculated in order to obtain an inter-surface tilt amount.
そして、ステップｓｔ６において、面間シフトＳｘ，Ｓｙを演算する。ここでは、これらの演算結果に基づいて、前述したように、面間ティルト量（β，α）の大きさＴ及び方向γ、面間シフト量（Ｓｘ，Ｓｙ）の大きさＳについて演算するようにしてもよい。 In step st6, the inter-plane shifts Sx and Sy are calculated. Here, based on these calculation results, as described above, the size T and the direction γ of the inter-plane tilt amount (β, α) and the size S of the inter-plane shift amount (Sx, Sy) are calculated. It may be.
〔非球面レンズの製造方法〕
本発明に係る非球面レンズの製造方法は、非球面形状に加工された成形面を有する一対の成形型を用い、これら成形型に対して成形素材を供給し、この成形素材が加熱により軟化した状態のとき、一対の成形型により成形素材をプレス加工し、これら一対の成形型の各成形面の間で非球面レンズを製造する非球面レンズの製造方法である。
[Method of manufacturing aspherical lens]
The manufacturing method of the aspherical lens according to the present invention uses a pair of molding dies having a molding surface processed into an aspherical shape, supplies the molding material to these molding dies, and the molding material is softened by heating. In this state, the molding material is pressed by a pair of molds, and an aspheric lens is manufactured between the molding surfaces of the pair of molds.
（第１の実施形態）
この非球面レンズの製造方法においては、予備工程として、一対の成形型によって成形された非球面レンズについて、前述した非球面レンズの測定方法により、この非球面レンズの第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量及び第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め、求められた面間シフト量及び面間ティルト量の少なくともいずれか一方に基づいて、予め定められた基準値との比較を行うことにより、一対の成形型の相対位置関係の修正を行う。
(First embodiment)
In this aspherical lens manufacturing method, as a preliminary step, the first surface R1 and the second surface R2 of the aspherical lens are measured with respect to the aspherical lens molded by the pair of molding dies by the aspherical lens measuring method described above. At least one of the inter-plane shift amount with the surface R2 and the inter-surface tilt amount between the first surface R1 and the second surface R2 is obtained, and at least one of the obtained inter-surface shift amount and inter-surface tilt amount is obtained. Based on either of these, the relative positional relationship between the pair of molds is corrected by making a comparison with a predetermined reference value.
次に、本工程として、相対位置関係の修正がなされた一対の成形型を用いて、非球面レンズを製造する。 Next, as this step, an aspherical lens is manufactured using a pair of molds whose relative positional relationship has been corrected.
（第２の実施形態）
また、この非球面レンズの製造方法は、一対の成形型によって非球面レンズを成形する工程と、一対の成形型によって成形された非球面レンズについて選別を行う選別工程とを有するものとしてもよい。
(Second Embodiment)
The method for manufacturing an aspheric lens may include a step of forming an aspheric lens with a pair of molds and a selection step of selecting the aspheric lenses formed with a pair of molds.
この選別工程は、一対の成形型によって成形された非球面レンズについて、前述した非球面レンズの測定方法により、この非球面レンズの第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量及び第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め、予め定められた基準値との比較を行うことにより選別を行うものである。 In this selection step, the shift amount between the first surface R1 and the second surface R2 of the aspherical lens is measured by the above-described aspherical lens measurement method for the aspherical lens molded by the pair of molds. Further, at least one of the inter-surface tilt amounts between the first surface R1 and the second surface R2 is obtained, and selection is performed by comparison with a predetermined reference value.
なお、予め定められた基準値は、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量について１０μｍ以下、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量について２分以下であることが望ましい。 The predetermined reference value is 10 μm or less for the inter-plane shift amount between the first surface R1 and the second surface R2, and 2 for the inter-surface tilt amount between the first surface R1 and the second surface R2. Desirably less than a minute.
〔非球面レンズ〕
本発明に係る非球面レンズは、前述した本発明に係る非球面レンズの製造方法により製造された非球面レンズである。
[Aspherical lens]
The aspherical lens according to the present invention is an aspherical lens manufactured by the method for manufacturing an aspherical lens according to the present invention described above.
そして、この非球面レンズは、第１の面Ｒ１と同時に同一の成形型によって第１の面Ｒ１の周囲に成形された第１の基準面と、第２の面Ｒ２と同時に同一の成形型によって該第２の面Ｒ２の周囲に成形された第２の基準面とを有している。 The aspherical lens has a first reference surface molded around the first surface R1 by the same molding die simultaneously with the first surface R1, and a same molding die simultaneously with the second surface R2. And a second reference surface formed around the second surface R2.
そして、第１の基準面及び第２の基準面の少なくともいずれか一方は、第１の面Ｒ１の非球面軸、または、第２の基準軸に対して垂直な平面であることが好ましい。 At least one of the first reference surface and the second reference surface is preferably an aspherical axis of the first surface R1 or a plane perpendicular to the second reference axis.
または、第１の基準面及び第２の基準面の少なくともいずれか一方は、第１の面Ｒ１の非球面軸、または、第２の基準軸に対して平行な、平面、または、円筒面としてもよい。 Alternatively, at least one of the first reference surface and the second reference surface is a flat surface or a cylindrical surface parallel to the aspherical axis of the first surface R1 or the second reference axis. Also good.
前述した製造方法における予め定められた基準値は、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間シフト量について１０μｍ以下、第１の面Ｒ１と第２の面Ｒ２との面間ティルト量について２分以下であることが望ましい。 The predetermined reference value in the manufacturing method described above is 10 μm or less with respect to the shift amount between the first surface R1 and the second surface R2, and the inter-surface tilt between the first surface R1 and the second surface R2. The amount is desirably 2 minutes or less.
１ 非球面レンズ
Ｒ１ 第１の面
Ｒ２ 第２の面
１１ 保持手段
１２ 照明光学系
１６ 検出光学系
１７ 受光部
１８ 演算手段
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、前記第１の面の偏心及び前記第２の面の偏心の測定は、所定の第２の基準軸を基準として前記第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、前記第２の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、前記第１の面の非球面軸に対する角度及び前記第２の基準軸との交点の位置が既知である第１の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とにより測定し、
前記第１の面と前記第２の面との面間シフト量及び前記第１の面と前記第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算するにあたり、前記第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいた演算を行う
ことを特徴とする非球面レンズの測定方法。 The eccentricity of the first surface of the aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface and the eccentricity of the second surface of the aspherical lens are measured. Based on the measurement results, the first surface and the second surface are measured. A method for measuring an aspherical lens that calculates at least one of an inter-surface shift amount with respect to a surface and an inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface,
In the aspheric lens, when the aspheric surface is the first surface and the spherical surface is the second surface, the measurement of the eccentricity of the first surface and the eccentricity of the second surface is performed by a predetermined second reference axis. A first measuring step for measuring the eccentricity of the first surface with reference to the second reference step, a second measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with respect to the second reference axis, and the first A third measurement step of measuring the eccentricity of the second surface with reference to the first reference axis, the angle of the surface with respect to the aspherical axis and the position of the intersection with the second reference axis being known. ,
In calculating at least one of the inter-plane shift amount between the first surface and the second surface and the inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface, the first to second 3. A method for measuring an aspheric lens, comprising performing a calculation based on the value obtained by the measuring step 3.
ことを特徴とする請求項１記載の非球面レンズの測定方法。 The method for measuring an aspherical lens according to claim 1, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface.
ことを特徴とする請求項１記載の非球面レンズの測定方法。 The non-linearity according to claim 1, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspherical lens. Spherical lens measurement method.
ことを特徴とする請求項１記載の非球面レンズの測定方法。 The method for measuring an aspheric lens according to claim 1, wherein the second reference axis is an axis passing through a center of an outer diameter of the aspheric lens.
前記保持手段により保持された非球面レンズに対して光を照射する照射光学系と、
前記照射光学系により照射され前記非球面レンズの面により反射された光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系における検出結果に基づいて、前記照射光学系により光が照射された非球面レンズの面の偏心を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づく演算を行う演算手段
とを備え、
前記非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、前記保持手段は、前記非球面レンズを保持するにあたり、所定の第２の基準軸、または、前記第１の面の非球面軸に対する角度が既知である第１の基準軸を基準として、前記非球面レンズの位置決めを行い、
前記測定手段は、前記第１の面の偏心及び前記第２の面の偏心の測定として、前記第２の基準軸を基準として前記第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、前記第２の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、前記第１の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とを行い、
前記演算手段は、前記第１乃至第３の測定工程により求められた値に基づいて、前記第１の面と前記第２の面との面間シフト量及び前記第１の面と前記第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算する
ことを特徴とする非球面レンズの測定装置。 Holding means for holding an aspheric lens having a spherical surface and an aspheric surface;
An irradiation optical system for irradiating light to the aspherical lens held by the holding means;
A detection optical system for detecting light irradiated by the irradiation optical system and reflected by the surface of the aspheric lens;
Measuring means for measuring the eccentricity of the surface of the aspherical lens irradiated with light by the irradiation optical system based on the detection result in the detection optical system;
Computation means for performing computation based on the measurement result by the measurement means,
In the aspheric lens, when the aspheric surface is the first surface and the spherical surface is the second surface, the holding means holds the aspheric lens with a predetermined second reference axis or the first surface. Positioning the aspheric lens with reference to a first reference axis whose angle relative to the aspheric axis of the first surface is known;
The measuring means measures the eccentricity of the first surface with respect to the second reference axis as a measurement of the eccentricity of the first surface and the eccentricity of the second surface; and A second measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with reference to the second reference axis; and a third measuring step for measuring the eccentricity of the second surface with reference to the first reference axis. And
The computing means is based on the values obtained in the first to third measurement steps, and the inter-surface shift amount between the first surface and the second surface, and the first surface and the second surface. An apparatus for measuring an aspherical lens that calculates at least one of the tilt amounts between the surfaces of the aspherical lens.
ことを特徴とする請求項５記載の非球面レンズの測定装置。 The aspherical lens measuring apparatus according to claim 5, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface.
ことを特徴とする請求項５記載の非球面レンズの測定装置。 The non-linearity according to claim 5, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspheric lens. Spherical lens measuring device.
前記非球面レンズにおいて、非球面を第１の面、球面を第２の面としたとき、入力される前記測定結果は、所定の第２の基準軸を基準として前記第１の面の偏心を測定する第１の測定工程と、前記第２の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第２の測定工程と、前記第１の面の非球面軸に対する角度及び前記第２の基準軸との交点の位置が既知である第１の基準軸を基準として前記第２の面の偏心を測定する第３の測定工程とにより測定されたものであり、
前記第１の面と前記第２の面との面間シフト量及び前記第１の面と前記第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を演算するにあたり、前記第１乃至及び第３の測定工程により求められた値に基づいた演算を行う
ことを特徴とする非球面レンズの測定プログラム。 A measurement result of the eccentricity measured for the first surface of the aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface and the second surface of the aspherical lens is input, and based on the input measurement result, the first surface An aspherical lens measurement program for calculating at least one of an inter-plane shift amount with the second surface and an inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface,
In the aspherical lens, when the aspherical surface is the first surface and the spherical surface is the second surface, the input measurement result is the eccentricity of the first surface with respect to a predetermined second reference axis. A first measuring step for measuring, a second measuring step for measuring an eccentricity of the second surface with reference to the second reference axis, an angle of the first surface with respect to the aspherical axis, and the second And a third measurement step of measuring the eccentricity of the second surface with reference to the first reference axis where the position of the intersection with the reference axis is known,
In calculating at least one of the inter-plane shift amount between the first surface and the second surface and the inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface, the first to and An aspherical lens measurement program that performs an operation based on the value obtained in the third measurement step.
ことを特徴とする請求項８記載の非球面レンズの測定プログラム。 The measurement program for an aspheric lens according to claim 8, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspheric axis of the first surface.
ことを特徴とする請求項８記載の非球面レンズの測定プログラム。 The non-linearity according to claim 8, wherein the first reference axis is an axis parallel to the aspherical axis of the first surface and passing through the center of the outer diameter of the aspherical lens. Spherical lens measurement program.
予備工程として、前記一対の成形型によって成形された非球面レンズについて、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の非球面レンズの測定方法により、この非球面レンズの第１の面と第２の面との面間シフト量及び前記第１の面と前記第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め、求められた前記面間シフト量及び前記面間ティルト量の少なくともいずれか一方に基づいて、予め定められた基準値との比較を行うことにより前記一対の成形型の相対位置関係の修正を行い、
次に、本工程として、相対位置関係の修正がなされた前記一対の成形型を用いて、非球面レンズを製造する
ことを特徴とする非球面レンズの製造方法。 Using a pair of molding dies having a molding surface processed into an aspherical shape, when a molding material is supplied to these molding dies and the molding material is softened by heating, the molding is performed by the pair of molding dies. In the manufacturing method of an aspherical lens that presses a material and manufactures an aspherical lens between the molding surfaces of the pair of molding dies,
As a preliminary step, the aspherical lens molded by the pair of molds is measured with the first surface of the aspherical lens by the method for measuring an aspherical lens according to any one of claims 1 to 4. At least one of an inter-plane shift amount with the second surface and an inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface is obtained, and the obtained inter-surface shift amount and the inter-surface tilt amount are obtained. Based on at least one of the above, by correcting the relative positional relationship of the pair of molds by performing a comparison with a predetermined reference value,
Next, as this step, an aspheric lens is manufactured by using the pair of molds whose relative positional relationship has been corrected.
前記一対の成形型によって非球面レンズを成形する工程と、
前記一対の成形型によって成形された非球面レンズについて、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の非球面レンズの測定方法により、この非球面レンズの第１の面と第２の面との面間シフト量及び前記第１の面と前記第２の面との面間ティルト量の少なくともいずれか一方を求め、予め定められた基準値との比較を行うことにより選別を行う選別工程と
を有することを特徴とする非球面レンズの製造方法。 Using a pair of molding dies having a molding surface processed into an aspherical shape, when a molding material is supplied to these molding dies and the molding material is softened by heating, the molding is performed by the pair of molding dies. In the manufacturing method of an aspherical lens that presses a material and manufactures an aspherical lens between the molding surfaces of the pair of molding dies,
Forming an aspheric lens with the pair of molds;
The aspherical lens molded by the pair of molds is measured by the aspherical lens measurement method according to any one of claims 1 to 4, and the first surface and the second surface of the aspherical lens. A selection step of performing selection by obtaining at least one of an inter-plane shift amount and an inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface, and comparing with a predetermined reference value And a manufacturing method of an aspherical lens.
第１の面と同時に同一の成形型によって該第１の面の周囲に成形された第１の基準面と、
第２の面と同時に同一の成形型によって該第２の面の周囲に成形された第２の基準面と
を有することを特徴とする非球面レンズ。 An aspherical lens having a spherical surface and an aspherical surface manufactured by the method for manufacturing an aspherical lens according to claim 11 or claim 12,
A first reference surface molded around the first surface by the same mold simultaneously with the first surface;
An aspherical lens comprising: a second reference surface formed around the second surface by the same mold simultaneously with the second surface.
ことを特徴とする請求項１３記載の非球面レンズ。 The aspherical lens according to claim 13, wherein the first reference surface is a plane perpendicular to the aspherical axis of the first surface.
ことを特徴とする請求項１３、または、請求項１４記載の非球面レンズ。 The aspherical lens according to claim 13 or 14, wherein the first reference surface is a flat surface or a cylindrical surface parallel to the aspherical axis of the first surface. .
ことを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか一に記載の非球面レンズ。 The predetermined reference value is 10 μm or less for the inter-plane shift amount between the first surface and the second surface, and 2 minutes or less for the inter-surface tilt amount between the first surface and the second surface. The aspherical lens according to any one of claims 13 to 15, wherein the aspheric lens is.
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