JP2010101808A - 曲率半径測定方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】曲率半径測定方法および装置において、被測定物の温度が曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合でも迅速に曲率半径を測定することができるようにする。
【解決手段】被検レンズ２のレンズ面２ａの球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、レンズ面２ａの曲率半径を測定する曲率半径測定方法であって、少なくともレンズ面２ａの球心位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する温度測定工程と、この温度測定工程で測定された被検レンズ２の温度、および被検レンズ２の線膨張係数を用いて、レンズ面２ａの球心位置と面頂位置の間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、レンズ面２ａの曲率半径を算出する曲率半径算出工程とを備える方法を用いる。このため、曲率半径測定装置５０は、被検レンズ２の温度を測定するサーモグラフィ６を備える。
【選択図】図１
【解決手段】被検レンズ２のレンズ面２ａの球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、レンズ面２ａの曲率半径を測定する曲率半径測定方法であって、少なくともレンズ面２ａの球心位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する温度測定工程と、この温度測定工程で測定された被検レンズ２の温度、および被検レンズ２の線膨張係数を用いて、レンズ面２ａの球心位置と面頂位置の間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、レンズ面２ａの曲率半径を算出する曲率半径算出工程とを備える方法を用いる。このため、曲率半径測定装置５０は、被検レンズ２の温度を測定するサーモグラフィ６を備える。
【選択図】図１
Description
本発明は、曲率半径測定方法および装置に関する。
従来、光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、被検面の曲率半径を測定する曲率半径測定方法および装置が知られている。
例えば、特許文献１には、摺動台上の被測定物をレーザー干渉計の光軸に沿って移動させ、被測定物の球面中心がレーザー干渉計の基準球面レンズの焦点位置に一致した位置と被測定物の面頂がレーザー干渉計の基準球面レンズの焦点位置に一致した位置とを検出し、両位置間の被測定物の光軸方向の移動距離によって被測定物の球面曲率を測定する曲率半径測定方法および装置が記載されている。
特公平１−３９０４５号公報
例えば、特許文献１には、摺動台上の被測定物をレーザー干渉計の光軸に沿って移動させ、被測定物の球面中心がレーザー干渉計の基準球面レンズの焦点位置に一致した位置と被測定物の面頂がレーザー干渉計の基準球面レンズの焦点位置に一致した位置とを検出し、両位置間の被測定物の光軸方向の移動距離によって被測定物の球面曲率を測定する曲率半径測定方法および装置が記載されている。
しかしながら、上記のような従来の曲率半径測定方法および装置には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、レーザー干渉計による干渉縞画像を見て、被検面の球心位置と面頂位置とを高精度に求めることができるため、高精度な曲率半径測定を行うことができるが、被検面の曲率半径は、被測定物が熱膨張すると変化するため、厳密に温度管理された環境下で測定を行う必要がある。このため、このような高精度の曲率半径測定装置は、一定の温度に管理された測定室内に設置され、移動距離を測定する測長器も十分な精度で温度補償されているのが一般的である。
ところが、製造工程の途中で被加工物の曲率半径を測定しようとする場合には、製造工程によっては、被加工物が測定基準温度より高温になっている場合がある。例えば、ガラスプレス成形によって製作されたレンズや、研磨加工された直後のレンズは、室温に比べてかなりの高温になり、放冷過程での温度変化も発生する。
また、製造工程における室内温度は、曲率半径測定装置が設置されている測定室内の温度と異なることが多い。このため、被測定物があまり高温にならない場合でも、測定室内の温度と数度以上の差があるのが一般的である。
したがって、従来の曲率半径測定方法および装置では、被測定物の温度が測定基準温度と等しくなるまで冷却する工程が必要となり、曲率半径の測定に時間がかかってしまうという問題がある。
特許文献１に記載の技術では、レーザー干渉計による干渉縞画像を見て、被検面の球心位置と面頂位置とを高精度に求めることができるため、高精度な曲率半径測定を行うことができるが、被検面の曲率半径は、被測定物が熱膨張すると変化するため、厳密に温度管理された環境下で測定を行う必要がある。このため、このような高精度の曲率半径測定装置は、一定の温度に管理された測定室内に設置され、移動距離を測定する測長器も十分な精度で温度補償されているのが一般的である。
ところが、製造工程の途中で被加工物の曲率半径を測定しようとする場合には、製造工程によっては、被加工物が測定基準温度より高温になっている場合がある。例えば、ガラスプレス成形によって製作されたレンズや、研磨加工された直後のレンズは、室温に比べてかなりの高温になり、放冷過程での温度変化も発生する。
また、製造工程における室内温度は、曲率半径測定装置が設置されている測定室内の温度と異なることが多い。このため、被測定物があまり高温にならない場合でも、測定室内の温度と数度以上の差があるのが一般的である。
したがって、従来の曲率半径測定方法および装置では、被測定物の温度が測定基準温度と等しくなるまで冷却する工程が必要となり、曲率半径の測定に時間がかかってしまうという問題がある。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被測定物の温度が曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合でも迅速に曲率半径を測定することができる曲率半径測定方法および装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、前記被検面の曲率半径を測定する曲率半径測定方法であって、少なくとも前記被検面の球心位置の測定時における前記光学素子の温度を測定する温度測定工程と、該温度測定工程で測定された前記光学素子の温度、および前記光学素子の線膨張係数を用いて、前記被検面の球心位置と前記面頂位置との間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、前記被検面の曲率半径を算出する曲率半径算出工程とを備える方法とする。
この発明によれば、温度測定工程によって、少なくとも前記被検面の球心位置の測定時における光学素子の温度を測定し、曲率半径算出工程では、温度測定工程で測定された光学素子の温度、および前記光学素子の線膨張係数を用いて、被検面の球心位置と面頂位置の間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、被検面の曲率半径を算出することができる。
このため、光学素子の温度が、曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合にも、光学素子の温度の実測値に基づいて曲率半径の測定誤差を補正することができる。
この発明によれば、温度測定工程によって、少なくとも前記被検面の球心位置の測定時における光学素子の温度を測定し、曲率半径算出工程では、温度測定工程で測定された光学素子の温度、および前記光学素子の線膨張係数を用いて、被検面の球心位置と面頂位置の間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、被検面の曲率半径を算出することができる。
このため、光学素子の温度が、曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合にも、光学素子の温度の実測値に基づいて曲率半径の測定誤差を補正することができる。
請求項２に記載の発明では、光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、前記被検面の曲率半径を測定する曲率半径測定装置であって、前記光学素子を保持する保持台と、該保持台に保持された前記光学素子の前記被検面に、同一の光束から分割された測定光を照射し、該測定光の前記被検面における反射光と前記同一の光束から分割された参照光とによって干渉縞画像を取得する干渉計と、前記保持台を前記干渉計に対して該干渉計の光軸に沿う方向に相対移動させる相対移動機構と、前記保持台と前記干渉計との間の前記干渉計の光軸に沿う方向の相対距離を測定する測長部と、前記保持台に保持された前記光学素子の温度を測定する温度測定部と、該温度測定部で測定された前記光学素子の温度、および予め入力された前記光学素子の線膨張係数を用いて、前記測長部によって測定された前記球心位置および前記面頂位置での前記保持台と前記干渉計との間の相対距離の差を、曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、前記被検面の曲率半径を算出する曲率半径算出部とを備える構成とする。
この発明によれば、保持台に保持した光学素子を相対移動機構によって、干渉計に対して干渉計の光軸に沿う方向に相対移動させて、干渉計から被検面に照射される測定光の集光位置に被検面の曲率中心が一致する球心位置と、干渉計から被検面に照射される測定光の集光位置に被検面の表面である面頂が一致する面頂位置とに、被検面を相対移動させる。球心位置および面頂位置は、干渉計が取得する干渉縞画像の干渉縞本数が極小となる２位置として決まる。
そして、これら球心位置および面頂位置で、測長部により保持台と干渉計との間の干渉計の光軸に沿う方向の相対距離を測定する。その際、温度測定部によって、少なくとも球心位置の測定時には保持台に保持された光学素子の温度を測定する。
曲率半径算出部では、温度測定部で測定された光学素子の温度、および予め入力された光学素子の線膨張係数を用いて、測長部によって測定された球心位置および面頂位置での保持台と干渉計との間の相対距離の差を、曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、被検面の曲率半径を算出する。
このため、光学素子の温度が、曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合でも、光学素子の温度の実測値に基づいて曲率半径の測定誤差を補正することができる。
この発明によれば、保持台に保持した光学素子を相対移動機構によって、干渉計に対して干渉計の光軸に沿う方向に相対移動させて、干渉計から被検面に照射される測定光の集光位置に被検面の曲率中心が一致する球心位置と、干渉計から被検面に照射される測定光の集光位置に被検面の表面である面頂が一致する面頂位置とに、被検面を相対移動させる。球心位置および面頂位置は、干渉計が取得する干渉縞画像の干渉縞本数が極小となる２位置として決まる。
そして、これら球心位置および面頂位置で、測長部により保持台と干渉計との間の干渉計の光軸に沿う方向の相対距離を測定する。その際、温度測定部によって、少なくとも球心位置の測定時には保持台に保持された光学素子の温度を測定する。
曲率半径算出部では、温度測定部で測定された光学素子の温度、および予め入力された光学素子の線膨張係数を用いて、測長部によって測定された球心位置および面頂位置での保持台と干渉計との間の相対距離の差を、曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、被検面の曲率半径を算出する。
このため、光学素子の温度が、曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合でも、光学素子の温度の実測値に基づいて曲率半径の測定誤差を補正することができる。
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の曲率半径測定装置において、前記温度測定部は、前記光学素子から放射される赤外線を検知して温度を測定するものである構成とする。
この発明によれば、温度測定部が光学素子から放射される赤外線を検知して温度を測定するので、非接触で光学素子の温度測定を行うことができるため、光学素子に熱的な外乱を与えることなく温度測定を行うことができる。
この発明によれば、温度測定部が光学素子から放射される赤外線を検知して温度を測定するので、非接触で光学素子の温度測定を行うことができるため、光学素子に熱的な外乱を与えることなく温度測定を行うことができる。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の曲率半径測定装置において、前記保持台は、前記光学素子の保持部が形成され、前記被検面と反対側の前記光学素子の面を近接して覆うように配置された赤外線透過性を有する光学素子遮蔽部材を備え、前記温度測定部は、前記保持台において前記光学素子遮蔽部材を挟んで前記保持部と対向する位置に配置された構成とする。
この発明によれば、温度測定部が、赤外線透過性を有する光学素子遮蔽部材を挟んで保持台の保持部と対向する位置に配置されるので、光学素子遮蔽部材の近接位置に配置された光学素子の温度を、光学素子遮蔽部材によって光学素子が覆われた状態で、温度測定部を近づけて温度測定をおこなうことができる。
このため、温度測定部が光学素子に近づくことによる熱的な外乱や、光学素子の近傍の気流を低減した状態で温度測定を行うことができる。
この発明によれば、温度測定部が、赤外線透過性を有する光学素子遮蔽部材を挟んで保持台の保持部と対向する位置に配置されるので、光学素子遮蔽部材の近接位置に配置された光学素子の温度を、光学素子遮蔽部材によって光学素子が覆われた状態で、温度測定部を近づけて温度測定をおこなうことができる。
このため、温度測定部が光学素子に近づくことによる熱的な外乱や、光学素子の近傍の気流を低減した状態で温度測定を行うことができる。
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載の曲率半径測定装置において、前記温度測定部は、前記保持台上に保持された前記光学素子に当接可能に設けられた熱電対温度プローブからなる構成とする。
この発明によれば、熱電対温度プローブが光学素子に当接された位置で、光学素子の温度を直接的に測定することができる。
この発明によれば、熱電対温度プローブが光学素子に当接された位置で、光学素子の温度を直接的に測定することができる。
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の曲率半径測定装置において、前記熱電対温度プローブは、前記光学素子を保持する保持部を兼ねる構成とする。
この発明によれば、熱電対温度プローブが光学素子を保持する保持部を兼ねるので、簡素な構成とすることができる。
この発明によれば、熱電対温度プローブが光学素子を保持する保持部を兼ねるので、簡素な構成とすることができる。
本発明の曲率半径測定方法および装置によれば、光学素子の温度測定を行って、温度の実測値を用いて曲率半径の測定誤差を補正することができるため、被測定物の温度が曲率半径測定の測定基準温度と異なる場合でも迅速に曲率半径を測定することができるという効果を奏する。
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置の概略構成を示す模式構成図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）におけるＢ部の拡大断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材の第１変形例を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材の第２変形例を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置の概略構成を示す模式構成図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）におけるＢ部の拡大断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材の第１変形例を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。図４（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる光学素子遮蔽部材の第２変形例を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。
本実施形態の曲率半径測定装置５０は、光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、被検面の曲率半径を測定する装置である。
曲率半径測定装置５０の概略構成は、図１に示すように、保持台１２、サーモグラフィ６（温度測定部）、Ｚ移動ステージ７（相対移動機構）、レーザー測長器８（測長部）、干渉計１、コンピュータ１１（曲率半径算出部）、入力部１０、およびモニタ９からなる。
Ｚ移動ステージ７、レーザー測長器８、および干渉計１は、不図示の支持部材によって、互いに位置決めされて固定されている。本実施形態では、干渉計１の光軸Ｏは略鉛直方向に沿って配置されている。そして、Ｚ移動ステージ７は、干渉計１の光軸Ｏの側方において、後述する保持台１２を支持してこの保持台１２の移動方向が光軸Ｏに沿うように配置され、レーザー測長器８は、干渉計１に対向する下方位置で、測長の基準軸（レーザーの出入射の中心軸）が干渉計１の光軸Ｏと略一致されるように配置されている。
このような位置関係により、干渉計１の光軸Ｏが、曲率半径測定の測定基準軸を構成している。
曲率半径測定装置５０の概略構成は、図１に示すように、保持台１２、サーモグラフィ６（温度測定部）、Ｚ移動ステージ７（相対移動機構）、レーザー測長器８（測長部）、干渉計１、コンピュータ１１（曲率半径算出部）、入力部１０、およびモニタ９からなる。
Ｚ移動ステージ７、レーザー測長器８、および干渉計１は、不図示の支持部材によって、互いに位置決めされて固定されている。本実施形態では、干渉計１の光軸Ｏは略鉛直方向に沿って配置されている。そして、Ｚ移動ステージ７は、干渉計１の光軸Ｏの側方において、後述する保持台１２を支持してこの保持台１２の移動方向が光軸Ｏに沿うように配置され、レーザー測長器８は、干渉計１に対向する下方位置で、測長の基準軸（レーザーの出入射の中心軸）が干渉計１の光軸Ｏと略一致されるように配置されている。
このような位置関係により、干渉計１の光軸Ｏが、曲率半径測定の測定基準軸を構成している。
被測定物である光学素子の被検面は、凸面、凹面のいずれでもよく、光学素子の種類はレンズでも曲面ミラーでもよい。
ただし、特に断らない場合には、光学素子の一例として、第１面に凹球面からなるレンズ面２ａ、第２面に平面２ｂを備える凹平レンズにおいて、レンズ面２ａを被検面とする場合の例で説明する。
ただし、特に断らない場合には、光学素子の一例として、第１面に凹球面からなるレンズ面２ａ、第２面に平面２ｂを備える凹平レンズにおいて、レンズ面２ａを被検面とする場合の例で説明する。
保持台１２は、被検レンズ２の光軸が干渉計１の光軸Ｏと同軸になるように被検レンズ２を保持するもので、Ｚ移動ステージ７によって干渉計１の光軸Ｏに沿って移動可能に支持された架台５と、架台５の上面５ｂ上に立設された複数の支柱４と、各支柱４の上端に着脱可能に固定された被検レンズ載置台３とを備える。
架台５の下面側（干渉計１に対向する面の反対側）には、干渉計１の光軸Ｏに重なる位置に、レーザー光を反射する反射部材５ａが設置されている。
支柱４の高さは、後述するサーモグラフィ６の高さより高くなるように設定されている。
架台５の下面側（干渉計１に対向する面の反対側）には、干渉計１の光軸Ｏに重なる位置に、レーザー光を反射する反射部材５ａが設置されている。
支柱４の高さは、後述するサーモグラフィ６の高さより高くなるように設定されている。
被検レンズ載置台３は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、被検レンズ２の平面２ｂを中央に載置するための被検レンズ載置面３ａ（保持部）と、支柱４の上端に着脱可能に固定するための固定面３ｂとを有する矩形平板状の部材である。固定面３ｂの詳細形状は、特に図示しないが、適宜の凹凸形状、または貫通孔などの係止構造が設けられ、これにより支柱４の上端に係止されるようになっている。
被検レンズ載置面３ａは、図２（ｃ）に示すように、先端部が一平面上に整列された多数の微小な凹凸部が、少なくとも被検レンズ２の載置範囲に形成された粗面からなる。これにより、被検レンズ載置面３ａは、鏡面に比べて真実接触面積が低減された状態で、被検レンズ２の平面２ｂを受けることができる保持部を構成している。
被検レンズ載置台３の材質は、赤外線透過性を有する適宜の材質、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）、オレフィン系樹脂などを採用することができる。
本実施形態では、約２μｍ〜約２０μｍ程度の赤外波長域で良好な透過率特性を有するＧｅを採用している。Ｓｉは約６μｍ以下の赤外波長域、ＢａＦ２は約１５μｍ以下の赤外波長域、オレフィン系樹脂は約８μｍ〜約１４μｍでの赤外波長域で良好な透過率特性を有する。
被検レンズ載置面３ａは、図２（ｃ）に示すように、先端部が一平面上に整列された多数の微小な凹凸部が、少なくとも被検レンズ２の載置範囲に形成された粗面からなる。これにより、被検レンズ載置面３ａは、鏡面に比べて真実接触面積が低減された状態で、被検レンズ２の平面２ｂを受けることができる保持部を構成している。
被検レンズ載置台３の材質は、赤外線透過性を有する適宜の材質、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコン（Ｓｉ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）、オレフィン系樹脂などを採用することができる。
本実施形態では、約２μｍ〜約２０μｍ程度の赤外波長域で良好な透過率特性を有するＧｅを採用している。Ｓｉは約６μｍ以下の赤外波長域、ＢａＦ２は約１５μｍ以下の赤外波長域、オレフィン系樹脂は約８μｍ〜約１４μｍでの赤外波長域で良好な透過率特性を有する。
干渉計１の光軸Ｏに対する被検レンズ２の光軸の位置合わせは、例えば、被検レンズ２の側面を微動させる位置調整治具（不図示）などを、被検レンズ載置台３とは別体に設けてもよいし、被検レンズ載置台３上に、被検レンズ２の光軸を位置決めして保持するチャック機構を設けるなどしてもよい。
次に、例えば両凸レンズなど、曲面を保持する必要がある場合の被検レンズ載置台３の変形例について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示す第１変形例の被検レンズ載置台３Ａは、例えば被検レンズ２Ａ（図３（ｂ）に二点鎖線で示す）のようにとして、凸面２ｃ、２ｄを備える両凸レンズ等を載置する場合に好適なものである。
被検レンズ載置台３Ａは、被検レンズ載置台３の中央部に、凸面２ｄと略同じ曲率半径を有する凹部である被検レンズ受け面３ｃを形成した板状部材である。被検レンズ受け面３ｃの表面は、被検レンズ載置面３ａと同様な粗面となっている。
また、被検レンズ受け面３ｃは、その中心が固定面３ｂに設けられた不図示の係止構造に対して一定の位置関係となるように形成されている。すなわち、支柱４上に被検レンズ載置台３Ａを係止すると、被検レンズ受け面３ｃの中心が干渉計１の光軸Ｏに位置合わせされ、被検レンズ２Ａを被検レンズ受け面３ｃに水平に載置することで、被検レンズ２Ａの光軸が干渉計１の光軸Ｏに一致されるようになっている。
被検レンズ載置台３Ａの材質は、被検レンズ載置台３と同様な材質を採用することができる。
図３（ａ）、（ｂ）に示す第１変形例の被検レンズ載置台３Ａは、例えば被検レンズ２Ａ（図３（ｂ）に二点鎖線で示す）のようにとして、凸面２ｃ、２ｄを備える両凸レンズ等を載置する場合に好適なものである。
被検レンズ載置台３Ａは、被検レンズ載置台３の中央部に、凸面２ｄと略同じ曲率半径を有する凹部である被検レンズ受け面３ｃを形成した板状部材である。被検レンズ受け面３ｃの表面は、被検レンズ載置面３ａと同様な粗面となっている。
また、被検レンズ受け面３ｃは、その中心が固定面３ｂに設けられた不図示の係止構造に対して一定の位置関係となるように形成されている。すなわち、支柱４上に被検レンズ載置台３Ａを係止すると、被検レンズ受け面３ｃの中心が干渉計１の光軸Ｏに位置合わせされ、被検レンズ２Ａを被検レンズ受け面３ｃに水平に載置することで、被検レンズ２Ａの光軸が干渉計１の光軸Ｏに一致されるようになっている。
被検レンズ載置台３Ａの材質は、被検レンズ載置台３と同様な材質を採用することができる。
また、図４（ａ）、（ｂ）に示す第２変形例の被検レンズ載置台１３もまた被検レンズ２Ａを載置するのに好適である。
被検レンズ載置台１３は、被検レンズ載置台３と同材質の平板部材である遮蔽部材１３Ａの上面１３ａの中央に、内径が被検レンズ２Ａの外径より小さい環状の被検レンズ保持部１３Ｂが設けられたものである。このため、図４（ｂ）に示すように、凸面２ｄが、被検レンズ保持部１３Ｂの内周側上端部で保持可能となっている。
また、凹面を有する被検レンズの凹面を受ける必要がある場合には、被検レンズ保持部１３Ｂの外周側上端部で受けることができる。
遮蔽部材１３Ａの上面１３ａと反対側の固定面１３ｂには、特に図示しないが、被検レンズ載置台３の固定面３ｂと同様に、支柱４の上端に着脱可能に固定するための係止構造が形成されている。
また、被検レンズ保持部１３Ｂは、その中心が固定面１３ｂの係止構造に対して一定の位置関係となるように形成されている。すなわち、支柱４上に被検レンズ載置台１３を係止すると、被検レンズ保持部１３Ｂの中心が干渉計１の光軸Ｏに位置合わせされ、被検レンズ２Ａを被検レンズ保持部１３Ｂに水平に載置することで被検レンズ２Ａの光軸が干渉計１の光軸Ｏに一致されるようになっている。
被検レンズ載置台１３は、被検レンズ載置台３と同材質の平板部材である遮蔽部材１３Ａの上面１３ａの中央に、内径が被検レンズ２Ａの外径より小さい環状の被検レンズ保持部１３Ｂが設けられたものである。このため、図４（ｂ）に示すように、凸面２ｄが、被検レンズ保持部１３Ｂの内周側上端部で保持可能となっている。
また、凹面を有する被検レンズの凹面を受ける必要がある場合には、被検レンズ保持部１３Ｂの外周側上端部で受けることができる。
遮蔽部材１３Ａの上面１３ａと反対側の固定面１３ｂには、特に図示しないが、被検レンズ載置台３の固定面３ｂと同様に、支柱４の上端に着脱可能に固定するための係止構造が形成されている。
また、被検レンズ保持部１３Ｂは、その中心が固定面１３ｂの係止構造に対して一定の位置関係となるように形成されている。すなわち、支柱４上に被検レンズ載置台１３を係止すると、被検レンズ保持部１３Ｂの中心が干渉計１の光軸Ｏに位置合わせされ、被検レンズ２Ａを被検レンズ保持部１３Ｂに水平に載置することで被検レンズ２Ａの光軸が干渉計１の光軸Ｏに一致されるようになっている。
被検レンズ保持部１３Ｂの環状形状は、被検レンズ２Ａの軸直角断面積に比べて十分小さい断面積を有する形状とすることが好ましい。この場合、後述する温度測定の支障とはならないので、被検レンズ保持部１３Ｂの材質は、赤外波長域で透過率が低い金属、例えば、ステンレス鋼などの安価な材質を採用してもよい。
ただし、被検レンズ保持部１３Ｂは、遮蔽部材１３Ａと同材質であればより好ましい。この場合には、環状形状には特に制限はない。
また、遮蔽部材１３Ａと一体に加工できる場合には、一体加工されていることが好ましい。
ただし、被検レンズ保持部１３Ｂは、遮蔽部材１３Ａと同材質であればより好ましい。この場合には、環状形状には特に制限はない。
また、遮蔽部材１３Ａと一体に加工できる場合には、一体加工されていることが好ましい。
これら被検レンズ載置台３、３Ａ、１３は、いずれも被検レンズ２、２Ａの被検面と反対側の平面２ｂ、凸面２ｄに近接して被検レンズを覆う光学素子遮蔽部材を構成している。
サーモグラフィ６（図１参照）は、被検レンズ２から放射される赤外線を検知して温度を測定する温度測定部の一例であって、赤外線カメラで撮像した赤外線画像を解析して、温度データを取得するものである。
サーモグラフィ６は、撮像範囲の温度分布が測定されるため、温度データとしては、被検レンズ２のレンズ有効範囲における平均値を採用することができる。
本実施形態では、サーモグラフィ６は、架台５と被検レンズ載置台３との間の空間に配置され、被検レンズ２の載置範囲を撮像できるようになっている。
サーモグラフィ６は、コンピュータ１１にケーブル６ａを介して電気的に接続され、測定された温度データをコンピュータ１１に送出できるようになっている。
サーモグラフィ６は、撮像範囲の温度分布が測定されるため、温度データとしては、被検レンズ２のレンズ有効範囲における平均値を採用することができる。
本実施形態では、サーモグラフィ６は、架台５と被検レンズ載置台３との間の空間に配置され、被検レンズ２の載置範囲を撮像できるようになっている。
サーモグラフィ６は、コンピュータ１１にケーブル６ａを介して電気的に接続され、測定された温度データをコンピュータ１１に送出できるようになっている。
Ｚ移動ステージ７は、架台５を光軸Ｏに沿う方向に移動することで、保持台１２を干渉計１に対して光軸Ｏに沿う方向に相対移動させるものである。
Ｚ移動ステージ７としては、例えば、リニアガイドおよびボールねじ送り機構を備えた１軸移動ステージや、リニアモータアクチュエータなどを採用することができる。
また、Ｚ移動ステージ７は、移動精度は低精度だが移動範囲が大きい粗動アクチュエータと、移動精度が高精度で移動範囲が小さい微動アクチュエータとの組合せからなり、それぞれが必要に応じて切り換えらえることが好ましい。この場合、粗動アクチュエータと微動アクチュエータとは、異なる機構の組合せであってもよい。
Ｚ移動ステージ７は、コンピュータ１１にケーブル７ａを介して電気的に接続され、コンピュータ１１からの制御信号によって移動動作が行われるとともに、Ｚ移動ステージ７の適宜の原点からの移動位置の情報をコンピュータ１１に送出できるようになっている。
Ｚ移動ステージ７としては、例えば、リニアガイドおよびボールねじ送り機構を備えた１軸移動ステージや、リニアモータアクチュエータなどを採用することができる。
また、Ｚ移動ステージ７は、移動精度は低精度だが移動範囲が大きい粗動アクチュエータと、移動精度が高精度で移動範囲が小さい微動アクチュエータとの組合せからなり、それぞれが必要に応じて切り換えらえることが好ましい。この場合、粗動アクチュエータと微動アクチュエータとは、異なる機構の組合せであってもよい。
Ｚ移動ステージ７は、コンピュータ１１にケーブル７ａを介して電気的に接続され、コンピュータ１１からの制御信号によって移動動作が行われるとともに、Ｚ移動ステージ７の適宜の原点からの移動位置の情報をコンピュータ１１に送出できるようになっている。
レーザー測長器８は、保持台１２と干渉計１との間の光軸Ｏに沿う方向の相対距離を測定するもので、架台５の下面側に配置されている。
本実施形態のレーザー測長器８は、架台５の下面に設けられた反射部材５ａに向けてレーザー光Ｌを測定光として照射し、反射部材５ａでの反射光との干渉による明暗パターンを係数して保持台１２の移動量を検出するレーザー干渉測長器を採用している。
レーザー測長器８は、コンピュータ１１にケーブル８ａを介して電気的に接続され、相対距離の測定値をコンピュータ１１に送出できるようになっている。
また、レーザー測長器８の原点リセットは、入力部１０の操作入力に基づいて、コンピュータ１１によって制御できるようになっている。
本実施形態のレーザー測長器８は、架台５の下面に設けられた反射部材５ａに向けてレーザー光Ｌを測定光として照射し、反射部材５ａでの反射光との干渉による明暗パターンを係数して保持台１２の移動量を検出するレーザー干渉測長器を採用している。
レーザー測長器８は、コンピュータ１１にケーブル８ａを介して電気的に接続され、相対距離の測定値をコンピュータ１１に送出できるようになっている。
また、レーザー測長器８の原点リセットは、入力部１０の操作入力に基づいて、コンピュータ１１によって制御できるようになっている。
干渉計１は、装置内部に、図示しないレーザー光源、干渉光学系、および撮像手段を備え、保持台１２に保持された被検レンズ２のレンズ面２ａに、同一の光束から分割された測定光Ｌｉを照射し、この測定光Ｌｉのレンズ面２ａにおける反射光Ｌｒと前記同一の光束から分割された参照光とによって干渉縞画像を取得するものである。
測定光Ｌｉは、干渉計１の下方の光軸Ｏ上の集光点Ｐに集光される光束として出射される。
干渉計１の種類としては、特に限定されない。例えば、フィゾー型干渉計、トワイマングリーン型干渉計、マッハツェンダー型干渉計などを好適に採用することができる。
また、干渉計１は、コンピュータ１１とケーブル１ａを介して電気的に接続されており、取得された干渉縞画像の画像データをコンピュータ１１に送出できるようになっている。
測定光Ｌｉは、干渉計１の下方の光軸Ｏ上の集光点Ｐに集光される光束として出射される。
干渉計１の種類としては、特に限定されない。例えば、フィゾー型干渉計、トワイマングリーン型干渉計、マッハツェンダー型干渉計などを好適に採用することができる。
また、干渉計１は、コンピュータ１１とケーブル１ａを介して電気的に接続されており、取得された干渉縞画像の画像データをコンピュータ１１に送出できるようになっている。
コンピュータ１１は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、および外部記憶装置を備え、曲率半径測定装置５０の動作制御および測定演算を行うものである。
コンピュータ１１は、通信を行う入出力インターフェースを介して、サーモグラフィ６、Ｚ移動ステージ７、レーザー測長器８、および干渉計１と電気的に接続され、これらに制御信号を送出することで、動作制御を行うとともに、これらからそれぞれ送出される温度データ、移動位置の情報、相対距離の測定値、および干渉縞画像の画像データを受信し、これらデータに基づいて、種々の演算や画像表示制御を行うものである。
コンピュータ１１には、動作制御や測定演算の条件を測定者が入力するため、例えばキーボード、マウスなどからなる入力部１０と、コンピュータ１１が受信した画像データ等を表示画面９ａに表示するモニタ９とが接続されている。
コンピュータ１１は、通信を行う入出力インターフェースを介して、サーモグラフィ６、Ｚ移動ステージ７、レーザー測長器８、および干渉計１と電気的に接続され、これらに制御信号を送出することで、動作制御を行うとともに、これらからそれぞれ送出される温度データ、移動位置の情報、相対距離の測定値、および干渉縞画像の画像データを受信し、これらデータに基づいて、種々の演算や画像表示制御を行うものである。
コンピュータ１１には、動作制御や測定演算の条件を測定者が入力するため、例えばキーボード、マウスなどからなる入力部１０と、コンピュータ１１が受信した画像データ等を表示画面９ａに表示するモニタ９とが接続されている。
次に、曲率半径測定装置５０の動作について、曲率半径測定装置５０を用いて行う本実施形態の曲率半径測定方法を中心として説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定方法のフローを示すフローチャートである。図６は、球心位置および面頂位置における保持台と干渉計との間の相対距離の測定フローを示すフローチャートである。図７は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置の面頂位置測定時の様子を示す模式図である。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定方法のフローを示すフローチャートである。図６は、球心位置および面頂位置における保持台と干渉計との間の相対距離の測定フローを示すフローチャートである。図７は、本発明の第１の実施形態に係る曲率半径測定装置の面頂位置測定時の様子を示す模式図である。
本実施形態の曲率半径測定方法について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ１（図５参照）では、測定者が、曲率半径測定を行うためのパラメータを、入力部１０を介してコンピュータ１１に入力する。入力されたパラメータは、コンピュータ１１内のメモリまたは外部記憶装置に記憶される。
本ステップで入力するパラメータとしては、少なくとも、曲率半径測定の測定基準温度Ｔ０、被検レンズ２の材質の線膨張係数α、被検レンズ２のレンズ面２ａの曲率半径の設計値Ｒｄが挙げられる。
ステップＳ１（図５参照）では、測定者が、曲率半径測定を行うためのパラメータを、入力部１０を介してコンピュータ１１に入力する。入力されたパラメータは、コンピュータ１１内のメモリまたは外部記憶装置に記憶される。
本ステップで入力するパラメータとしては、少なくとも、曲率半径測定の測定基準温度Ｔ０、被検レンズ２の材質の線膨張係数α、被検レンズ２のレンズ面２ａの曲率半径の設計値Ｒｄが挙げられる。
ここで曲率半径測定の測定基準温度Ｔ０は、曲率半径を規定する温度を意味する。簡単のため、曲率半径測定装置５０は、測定基準温度Ｔ０に調整された測定室に配置されているものとする。ただし、レーザー測長器８の測定精度に影響しない温度であれば、曲率半径測定装置５０は、測定基準温度Ｔ０と異なる測定室に配置されていてもよい。
曲率半径測定装置５０に固有の位置情報、例えば、干渉計１の集光点Ｐと保持台１２との位置関係や、Ｚ移動ステージ７による保持台１２の移動位置に応じて決まる干渉計１の集光点Ｐと反射部材５ａとの位置関係等の情報は、予めコンピュータ１１に記憶されている。
曲率半径測定装置５０に固有の位置情報、例えば、干渉計１の集光点Ｐと保持台１２との位置関係や、Ｚ移動ステージ７による保持台１２の移動位置に応じて決まる干渉計１の集光点Ｐと反射部材５ａとの位置関係等の情報は、予めコンピュータ１１に記憶されている。
次に行うステップＳ２は、球心位置測定工程と温度測定工程とを備える。
球心位置測定工程は、レンズ面２ａの曲率中心Ｑの位置である球心位置の位置情報を、曲率中心Ｑが測定光Ｌｉの集光点Ｐに一致したときにレーザー測長器８で測定される保持台１２の光軸Ｏに沿う方向の位置Ｚｃｆとして求め、この位置Ｚｃｆをコンピュータ１１に記憶する工程である。
温度測定工程は、この球心位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する工程である。
球心位置測定工程は、レンズ面２ａの曲率中心Ｑの位置である球心位置の位置情報を、曲率中心Ｑが測定光Ｌｉの集光点Ｐに一致したときにレーザー測長器８で測定される保持台１２の光軸Ｏに沿う方向の位置Ｚｃｆとして求め、この位置Ｚｃｆをコンピュータ１１に記憶する工程である。
温度測定工程は、この球心位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する工程である。
本ステップは、図６に示すステップＳ２０〜Ｓ２２を順次実行するものである。
まず、ステップＳ２０では、測定者が入力部１０に測定開始の操作入力をすることで、コンピュータ１１を介してレーザー測長器８の原点をリセットする。この原点は、ステップＳ３を終了するまで変更しなければ、どの位置でリセットしてもよい。
そして、測定者は、被検レンズ載置面３ａに被検レンズ２を載置する。
ここで、本実施形態の被検レンズ２は、測定基準温度Ｔ０に調温されない状態で載置されてもよい。例えば、測定室より高温の製造場所から搬入してすぐに載置したり、例えば、研磨、研削、コーティングなどの製造工程で加熱されて冷却されていない状態で載置したりしてもよい。
被検レンズ載置面３ａは粗面からなるため、被検レンズ２の平面２ｂを載置しても、真実接触面積が非常に狭い。このため、レンズ面２ａから被検レンズ載置面３ａへの熱伝導が抑制される。また、被検レンズ載置面３ａは被検レンズ２の平面２ｂに当接した状態で覆っているため、被検レンズ載置面３ａが保温カバーの機能を有し、被検レンズ２の平面２ｂからの放熱が抑制される。
このように、被検レンズ２は、被検レンズ載置面３ａ上では、温度変化しにくい状態で載置される。
まず、ステップＳ２０では、測定者が入力部１０に測定開始の操作入力をすることで、コンピュータ１１を介してレーザー測長器８の原点をリセットする。この原点は、ステップＳ３を終了するまで変更しなければ、どの位置でリセットしてもよい。
そして、測定者は、被検レンズ載置面３ａに被検レンズ２を載置する。
ここで、本実施形態の被検レンズ２は、測定基準温度Ｔ０に調温されない状態で載置されてもよい。例えば、測定室より高温の製造場所から搬入してすぐに載置したり、例えば、研磨、研削、コーティングなどの製造工程で加熱されて冷却されていない状態で載置したりしてもよい。
被検レンズ載置面３ａは粗面からなるため、被検レンズ２の平面２ｂを載置しても、真実接触面積が非常に狭い。このため、レンズ面２ａから被検レンズ載置面３ａへの熱伝導が抑制される。また、被検レンズ載置面３ａは被検レンズ２の平面２ｂに当接した状態で覆っているため、被検レンズ載置面３ａが保温カバーの機能を有し、被検レンズ２の平面２ｂからの放熱が抑制される。
このように、被検レンズ２は、被検レンズ載置面３ａ上では、温度変化しにくい状態で載置される。
次に、測定者が、入力部１０から球心位置への移動開始を操作入力すると、コンピュータ１１は、コンピュータ１１に記憶された保持台１２と集光点Ｐとの位置関係に基づいてＺ移動ステージ７を駆動して架台５を移動し、レンズ面２ａの曲率中心Ｑを測定光Ｌｉの集光点Ｐに略一致させる。
このとき、レーザー測長器８で測定された架台５の位置情報（原点からの光軸Ｏに沿う方向の距離）は、コンピュータ１１に逐次送出され、モニタ９の表示画面９ａに表示される。
この移動の際、被検レンズ２が載置された被検レンズ載置面３ａには、開口が設けられていないため、架台５の移動方向に伴って、空気が被検レンズ載置面３ａを貫通して流通することがないので、被検レンズ載置面３ａに貫通孔が設けられている場合に比べて、移動時の被検レンズ２の放熱や冷却が抑制される。
このとき、レーザー測長器８で測定された架台５の位置情報（原点からの光軸Ｏに沿う方向の距離）は、コンピュータ１１に逐次送出され、モニタ９の表示画面９ａに表示される。
この移動の際、被検レンズ２が載置された被検レンズ載置面３ａには、開口が設けられていないため、架台５の移動方向に伴って、空気が被検レンズ載置面３ａを貫通して流通することがないので、被検レンズ載置面３ａに貫通孔が設けられている場合に比べて、移動時の被検レンズ２の放熱や冷却が抑制される。
このようにして、レンズ面２ａの曲率中心Ｑを測定光Ｌｉの集光点Ｐに略一致させた移動後の状態では、干渉計１からレンズ面２ａに向けて照射される測定光Ｌｉは、集光点Ｐを通過して発散光として進み、レンズ面２ａに略法線方向から入射し、レンズ面２ａで一部が反射光Ｌｒとして、干渉計１側に反射される。
反射光Ｌｒは、略法線上に反射されて、干渉計１に入射する。反射光Ｌｒは、干渉計１内の干渉光学系によって、測定光Ｌｉを形成したのと同一の光束が分割されてなる参照光と干渉して、干渉計１内の撮像手段の撮像面上に干渉縞画像が投影される。
撮像手段は、この干渉縞画像を光電変換し、画像データとして、コンピュータ１１に送出する。
コンピュータ１１は、干渉計１から送出されたこの画像データをモニタ９の表示画面９ａ上に表示させる。これにより、測定者は、表示画面９ａ上で干渉縞画像を視認することができる。
反射光Ｌｒは、略法線上に反射されて、干渉計１に入射する。反射光Ｌｒは、干渉計１内の干渉光学系によって、測定光Ｌｉを形成したのと同一の光束が分割されてなる参照光と干渉して、干渉計１内の撮像手段の撮像面上に干渉縞画像が投影される。
撮像手段は、この干渉縞画像を光電変換し、画像データとして、コンピュータ１１に送出する。
コンピュータ１１は、干渉計１から送出されたこの画像データをモニタ９の表示画面９ａ上に表示させる。これにより、測定者は、表示画面９ａ上で干渉縞画像を視認することができる。
次に、ステップＳ２１では、測定者が表示画面９ａ上の干渉縞画像を確認しながら、入力部１０を介して、Ｚ移動ステージ７の駆動量を微調整する操作入力を行う。コンピュータ１１は、この操作入力に応じて架台５を微小移動させる。
このように被検レンズ２を保持する架台５が微小移動されると、曲率中心Ｑと集光点Ｐとの位置ずれ量に応じて干渉縞画像が変化する。干渉縞画像の縞本数が極小となる状態（以下ヌル状態と称する）が、曲率中心Ｑと集光点Ｐとが一致した状態である。
そこで測定者は、上記のような架台５の光軸Ｏに沿う方向の位置の微調整を行い、表示画面９ａを見てヌル状態であると判断した場合に、入力部１０から架台５の微小移動を終了する操作入力を行い、ステップＳ２１を終了する。
このように被検レンズ２を保持する架台５が微小移動されると、曲率中心Ｑと集光点Ｐとの位置ずれ量に応じて干渉縞画像が変化する。干渉縞画像の縞本数が極小となる状態（以下ヌル状態と称する）が、曲率中心Ｑと集光点Ｐとが一致した状態である。
そこで測定者は、上記のような架台５の光軸Ｏに沿う方向の位置の微調整を行い、表示画面９ａを見てヌル状態であると判断した場合に、入力部１０から架台５の微小移動を終了する操作入力を行い、ステップＳ２１を終了する。
次に、ステップＳ２２では、コンピュータ１１は、ステップＳ２１の終了時にレーザー測長器８から送出された架台５の位置情報を位置Ｚｃｆとして記憶するとともに、サーモグラフィ６によって被検レンズ２の温度を測定させる。
被検レンズ２の温度に応じて放射される赤外線は、被検レンズ載置面３ａを透過して、サーモグラフィ６に到達する。サーモグラフィ６では、被検レンズ２から放射される赤外線を検知して、被検レンズ２の赤外線による画像を取得し温度測定を行う。すなわち、画像輝度に対応する赤外線の受光量を温度に換算し、被検レンズ２の画像範囲内の温度分布の平均をとって、被検レンズ２の温度データとする。
このとき、被検レンズ２は粗面からなる被検レンズ載置面３ａ上に載置されているため、被検レンズ載置面３ａからの熱伝導は抑制されている。また、被検レンズ載置面３ａが被検レンズ２の平面２ｂを覆うように設けられているため、被検レンズ載置面３ａ上に開口が設けられて空気が架台５の移動方向に流通しやすくなっている場合に比べて、被検レンズ２の放熱や冷却が抑制されている。このように、被検レンズ２は、被検レンズ載置面３ａに載置後の温度変化を抑えた状態で載置し、架台５とともに移動される。
サーモグラフィ６によって測定された温度から求められた温度データは、コンピュータ１１に送出され、コンピュータ１１によって温度Ｔｃｆとして記憶される。
以上で、図５のステップＳ２を終了し、図５のステップＳ３に移行する。
被検レンズ２の温度に応じて放射される赤外線は、被検レンズ載置面３ａを透過して、サーモグラフィ６に到達する。サーモグラフィ６では、被検レンズ２から放射される赤外線を検知して、被検レンズ２の赤外線による画像を取得し温度測定を行う。すなわち、画像輝度に対応する赤外線の受光量を温度に換算し、被検レンズ２の画像範囲内の温度分布の平均をとって、被検レンズ２の温度データとする。
このとき、被検レンズ２は粗面からなる被検レンズ載置面３ａ上に載置されているため、被検レンズ載置面３ａからの熱伝導は抑制されている。また、被検レンズ載置面３ａが被検レンズ２の平面２ｂを覆うように設けられているため、被検レンズ載置面３ａ上に開口が設けられて空気が架台５の移動方向に流通しやすくなっている場合に比べて、被検レンズ２の放熱や冷却が抑制されている。このように、被検レンズ２は、被検レンズ載置面３ａに載置後の温度変化を抑えた状態で載置し、架台５とともに移動される。
サーモグラフィ６によって測定された温度から求められた温度データは、コンピュータ１１に送出され、コンピュータ１１によって温度Ｔｃｆとして記憶される。
以上で、図５のステップＳ２を終了し、図５のステップＳ３に移行する。
次に行うステップＳ３は、面頂位置測定工程と温度測定工程とを備える。
面頂位置測定工程は、レンズ面２ａと光軸Ｏとの交点である面頂位置の位置情報を、面頂位置に測定光Ｌｉの集光点Ｐを一致させたときにレーザー測長器８で測定される保持台１２の光軸Ｏに沿う方向の位置Ｚｃｅとして求め、この位置Ｚｃｅをコンピュータ１１に記憶する工程である。
温度測定工程は、この面頂位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する工程である。
面頂位置測定工程は、レンズ面２ａと光軸Ｏとの交点である面頂位置の位置情報を、面頂位置に測定光Ｌｉの集光点Ｐを一致させたときにレーザー測長器８で測定される保持台１２の光軸Ｏに沿う方向の位置Ｚｃｅとして求め、この位置Ｚｃｅをコンピュータ１１に記憶する工程である。
温度測定工程は、この面頂位置の測定時における被検レンズ２の温度を測定する工程である。
本ステップは、図６に示すステップＳ３０〜Ｓ３２を順次実行するものである。ステップＳ３０〜Ｓ３２は、架台５を移動させる際の移動目標位置が異なる点を除けばステップＳ２で説明したステップＳ２０〜Ｓ２２とそれぞれ対応し、略同様の動作が行われる。以下、上記ステップＳ２０〜Ｓ２２と異なる点を中心に説明する。
まず、ステップＳ３０では、ステップＳ２からのレーザー測長器８による距離測定を継続しつつ、ステップＳ２が終了したときの架台５の位置から、コンピュータ１１に記憶されたレンズ面２ａの曲率半径の設計値Ｒｄに基づいてＺ移動ステージ７を駆動して架台５を移動させ、レンズ面２ａの面頂位置の近傍に測定光Ｌｉの集光点Ｐが位置するようにする。
次に、ステップＳ３１では、ステップＳ２１と同様にして、干渉縞画像がヌル状態になるように、Ｚ移動ステージ７を駆動して架台５の位置を微小移動させる。測定者は、表示画面９ａを見てヌル状態であると判断した場合には、入力部１０から架台５の微小移動を終了する操作入力を行い、ステップＳ３１を終了する。
これにより、図７に示すように、測定光Ｌｉの集光点Ｐは、レンズ面２ａの面頂位置に一致した状態とされる。
まず、ステップＳ３０では、ステップＳ２からのレーザー測長器８による距離測定を継続しつつ、ステップＳ２が終了したときの架台５の位置から、コンピュータ１１に記憶されたレンズ面２ａの曲率半径の設計値Ｒｄに基づいてＺ移動ステージ７を駆動して架台５を移動させ、レンズ面２ａの面頂位置の近傍に測定光Ｌｉの集光点Ｐが位置するようにする。
次に、ステップＳ３１では、ステップＳ２１と同様にして、干渉縞画像がヌル状態になるように、Ｚ移動ステージ７を駆動して架台５の位置を微小移動させる。測定者は、表示画面９ａを見てヌル状態であると判断した場合には、入力部１０から架台５の微小移動を終了する操作入力を行い、ステップＳ３１を終了する。
これにより、図７に示すように、測定光Ｌｉの集光点Ｐは、レンズ面２ａの面頂位置に一致した状態とされる。
次に、ステップＳ３２では、コンピュータ１１は、ステップＳ３１の終了時にレーザー測長器８から送出された架台５の位置情報を位置Ｚｃｅとして記憶するとともに、サーモグラフィ６によって被検レンズ２の温度を測定させる。サーモグラフィ６によって測定された温度から求められた温度データは、コンピュータ１１に送出され、コンピュータ１１によって温度Ｔｃｅとして記憶される。
そして、図５のステップＳ４に移行する。
そして、図５のステップＳ４に移行する。
ステップＳ４は、ステップＳ２、Ｓ３の各温度測定工程で測定された被検レンズ２の温度、および被検レンズ２の線膨張係数を用いて、レンズ面２ａの、球心位置と面頂位置との間の距離を曲率半径測定の測定基準温度Ｔ０での距離に換算して、レンズ面２ａの曲率半径を算出する工程である。
すなわち、コンピュータ１１は、次式（１）のような演算を行って、測定基準温度Ｔ０におけるレンズ面２ａの曲率半径Ｒ０を求める。ここで、ｄ０は、測定基準温度Ｔ０における被検レンズ２のレンズ肉厚である。
すなわち、コンピュータ１１は、次式（１）のような演算を行って、測定基準温度Ｔ０におけるレンズ面２ａの曲率半径Ｒ０を求める。ここで、ｄ０は、測定基準温度Ｔ０における被検レンズ２のレンズ肉厚である。
ｄｃｆ＝ｄ０・｛１＋α・（Ｔｃｆ−Ｔ０）｝ ・・・（１）
ｄｃｅ＝ｄ０・｛１＋α・（Ｔｃｅ−Ｔ０）｝ ・・・（２）
Ｒ０＝｛（Ｚｃｅ＋ｄｃｅ）−（Ｚｃｆ＋ｄｃｆ）｝・｛１−α・（Ｔｃｆ−Ｔ０）｝
・・・（３）
ｄｃｅ＝ｄ０・｛１＋α・（Ｔｃｅ−Ｔ０）｝ ・・・（２）
Ｒ０＝｛（Ｚｃｅ＋ｄｃｅ）−（Ｚｃｆ＋ｄｃｆ）｝・｛１−α・（Ｔｃｆ−Ｔ０）｝
・・・（３）
ステップＳ２の測定時には、被検レンズ２が温度Ｔｃｆになっているので、測定基準温度Ｔ０の状態に比べて、各部の寸法が、α・（Ｔｃｆ−Ｔ０）だけ熱膨張している。このため、レンズ肉厚ｄ０は、上記式（１）のｄｃｆのように変化し、被検レンズ載置面３ａ上のレンズ面２ａの面頂位置が変化する。また、レンズ面２ａの曲率半径が変化する。例えば、Ｔｃｆ＞Ｔ０の場合には、曲率半径Ｒ０よりも大きな値となる。これらの寸法変化に応じて、被検レンズ載置面３ａに対する球心位置が変化する。
また、ステップＳ３の測定時には、被検レンズ２の温度がＴｃｅなので、測定基準温度Ｔ０の状態に比べて、各部の寸法が、α・（Ｔｃｅ−Ｔ０）だけ熱膨張している。このため、レンズ肉厚ｄ０は、上記式（２）のｄｃｅのように変化し、被検レンズ載置面３ａ上のレンズ面２ａの面頂位置が変化する。一方、レンズ面２ａの曲率半径も変化するので球心位置も変化するが、ステップＳ３では、干渉計１内においてレンズ面２ａの面頂位置での反射光Ｌｒと参照光との干渉縞のヌル状態を検出している。このため、面頂位置の測定時には、レンズ面２ａの曲率半径が変化してもレーザー測長器８の測定値Ｚｃｅには影響しない。
このため、測定時の温度Ｔｃｆ、Ｔｃｅを考慮して、測定基準温度Ｔ０における曲率半径Ｒ０は、上記式（３）のように表される。
また、ステップＳ３の測定時には、被検レンズ２の温度がＴｃｅなので、測定基準温度Ｔ０の状態に比べて、各部の寸法が、α・（Ｔｃｅ−Ｔ０）だけ熱膨張している。このため、レンズ肉厚ｄ０は、上記式（２）のｄｃｅのように変化し、被検レンズ載置面３ａ上のレンズ面２ａの面頂位置が変化する。一方、レンズ面２ａの曲率半径も変化するので球心位置も変化するが、ステップＳ３では、干渉計１内においてレンズ面２ａの面頂位置での反射光Ｌｒと参照光との干渉縞のヌル状態を検出している。このため、面頂位置の測定時には、レンズ面２ａの曲率半径が変化してもレーザー測長器８の測定値Ｚｃｅには影響しない。
このため、測定時の温度Ｔｃｆ、Ｔｃｅを考慮して、測定基準温度Ｔ０における曲率半径Ｒ０は、上記式（３）のように表される。
コンピュータ１１によって算出された曲率半径Ｒ０は、モニタ９の表示画面９ａ上に数値情報として表示する。
以上で、曲率半径測定を終了する。
以上で、曲率半径測定を終了する。
このように、曲率半径測定装置５０を用いた本実施形態の曲率半径測定方法によれば、レンズ面２ａの球心位置および面頂位置の測定時に、それぞれ被検レンズ２の温度を実測し、それぞれ測定された温度Ｔｃｆ、Ｔｃｅを用いて、上記式（１）〜（３）の演算を行い、測定基準温度Ｔ０におけるレンズ面２ａの曲率半径Ｒ０を算出することができる。
このため、被検レンズ２の温度が測定基準温度Ｔ０と異なっていても、曲率半径の測定誤差を補正することができるので、被検レンズ２の正確な曲率半径の測定を行うことができる。
また、被検レンズ２の温度が測定基準温度Ｔ０になるまで、冷却したり、調温したりする必要がないため、迅速に曲率半径を測定することができる。
また、球心位置および面頂位置のそれぞれの測定時に温度測定工程を行って、曲率半径の測定誤差を補正するので、球心位置および面頂位置の測定の間で、被検レンズ２の温度が変化しても、高精度に曲率半径Ｒ０を算出することができる。
このため、被検レンズ２の温度が測定基準温度Ｔ０と異なっていても、曲率半径の測定誤差を補正することができるので、被検レンズ２の正確な曲率半径の測定を行うことができる。
また、被検レンズ２の温度が測定基準温度Ｔ０になるまで、冷却したり、調温したりする必要がないため、迅速に曲率半径を測定することができる。
また、球心位置および面頂位置のそれぞれの測定時に温度測定工程を行って、曲率半径の測定誤差を補正するので、球心位置および面頂位置の測定の間で、被検レンズ２の温度が変化しても、高精度に曲率半径Ｒ０を算出することができる。
次に、本実施形態の曲率半径測定方法の変形例について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態の曲率半径測定方法の変形例の、面頂位置での保持台と干渉計との間の相対距離の測定フローを示すフローチャートである。
図８は、本発明の第１の実施形態の曲率半径測定方法の変形例の、面頂位置での保持台と干渉計との間の相対距離の測定フローを示すフローチャートである。
本変形例は、ＴｃｆとＴｃｅとの差が十分小さい場合、あるいはＲ０に比べてｄ０が十分小さい場合に好適となる曲率半径測定方法である。ここで、それぞれ十分に小さいとは、曲率半径の所望の測定精度に比べて、小さな誤差しか発生しない程度に小さいという意味である。
このような条件の下では、上記式（１）、（２）のｄｃｆ、ｄｃｅの間の差は、曲率半径の測定精度に影響しないので、下記式（４）のように、上記式（３）から除去した演算式を用いて、曲率半径Ｒ０を上記第１の実施形態と同様な精度で求めることができる。この場合、上記第１の実施形態のステップＳ３における温度測定工程を省略することができる。
このような条件の下では、上記式（１）、（２）のｄｃｆ、ｄｃｅの間の差は、曲率半径の測定精度に影響しないので、下記式（４）のように、上記式（３）から除去した演算式を用いて、曲率半径Ｒ０を上記第１の実施形態と同様な精度で求めることができる。この場合、上記第１の実施形態のステップＳ３における温度測定工程を省略することができる。
Ｒ０＝（Ｚｃｅ−Ｚｃｆ）・｛１−α・（Ｔｃｆ−Ｔ０）｝ ・・・（４）
すなわち、本変形例の曲率半径測定方法では、図５に示すように、上記ステップＳ３，４に代えて、ステップＳ１３、Ｓ１４を実行する。
ステップＳ１３は、図８に示すように、上記第１の実施形態と同様に、ステップＳ３０、Ｓ３１を行った後、図６のステップＳ３２に代えて、図８のステップＳ３３を実行するようにしたものである。
ステップＳ３３では、コンピュータ１１は、ステップＳ３１の終了時にレーザー測長器８から送出された架台５の位置情報を位置Ｚｃｅとして記憶し、図５のステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１３は、図８に示すように、上記第１の実施形態と同様に、ステップＳ３０、Ｓ３１を行った後、図６のステップＳ３２に代えて、図８のステップＳ３３を実行するようにしたものである。
ステップＳ３３では、コンピュータ１１は、ステップＳ３１の終了時にレーザー測長器８から送出された架台５の位置情報を位置Ｚｃｅとして記憶し、図５のステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、ステップＳ２の温度測定工程で測定された被検レンズ２の温度、および被検レンズ２の線膨張係数を用いて、レンズ面２ａの、球心位置と面頂位置との間の距離を曲率半径測定の測定基準温度Ｔ０での距離に換算して、レンズ面２ａの曲率半径を算出する工程である。
すなわち、コンピュータ１１は、上記式（４）のような演算を行って、測定基準温度Ｔ０におけるレンズ面２ａの曲率半径Ｒ０を求める。
すなわち、コンピュータ１１は、上記式（４）のような演算を行って、測定基準温度Ｔ０におけるレンズ面２ａの曲率半径Ｒ０を求める。
本変形例によれば、温度測定の回数および演算量を低減できるので、より迅速な曲率半径測定を行うことができる。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置の概略構成を示す模式構成図である。図１０（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる保持台を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置の概略構成を示す模式構成図である。図１０（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る曲率半径測定装置に用いる保持台を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
本実施形態の曲率半径測定装置５１は、上記第１の実施形態の曲率半径測定装置５０のサーモグラフィ６を削除し、保持台１２に代えて、保持台１５を備える。
保持台１５は、上記第１の実施形態の架台５上に、熱電対プローブ１４（温度測定部）を配置したものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
保持台１５は、上記第１の実施形態の架台５上に、熱電対プローブ１４（温度測定部）を配置したものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
熱電対プローブ１４は、プローブ本体１４ｄの先端に、プローブ本体１４ｄの長手方向に対して直交する方向に折り曲げられたＬ字プローブ部１４ｃが設けられ、Ｌ字プローブ部１４ｃの先端１４ｂに、温度測定を行うための熱電対が設けられたものである。
Ｌ字プローブ部１４ｃの内部には、熱電対の電圧出力を温度に換算する温度計測回路を内蔵しており、これにより測定された温度データが、ケーブル１４ａを通して、コンピュータ１１に送出されるようになっている。
Ｌ字プローブ部１４ｃの内部には、熱電対の電圧出力を温度に換算する温度計測回路を内蔵しており、これにより測定された温度データが、ケーブル１４ａを通して、コンピュータ１１に送出されるようになっている。
本実施形態では、３つの熱電対プローブ１４が架台５の上面５ｂに配置されている。これら熱電対プローブ１４は、本実施形態では、架台５に対して熱電対プローブ保持部１６によって位置が固定されている。
各熱電対プローブ１４は、各プローブ先端１４ｂの位置が被検レンズ２の平面２ｂの外径よりわずかに小さい円１７の円周上、かつ架台５の上面５ｂに平行な同一平面上に整列された状態で、円１７の径方向外側に向かって放射状に固定されている。
これにより、３箇所のプローブ先端１４ｂ上に、被検レンズ２の平面２ｂや、上記第１の実施形態で説明した被検レンズ２Ａの凸面２ｄ、あるいは凹レンズの凹面を、架台５の上方に離間して配置することができる。
各熱電対プローブ１４は、各プローブ先端１４ｂの位置が被検レンズ２の平面２ｂの外径よりわずかに小さい円１７の円周上、かつ架台５の上面５ｂに平行な同一平面上に整列された状態で、円１７の径方向外側に向かって放射状に固定されている。
これにより、３箇所のプローブ先端１４ｂ上に、被検レンズ２の平面２ｂや、上記第１の実施形態で説明した被検レンズ２Ａの凸面２ｄ、あるいは凹レンズの凹面を、架台５の上方に離間して配置することができる。
熱電対プローブ保持部１６は、例えば、プローブ本体１４ｄを上から係止するＵ字ホルダを、架台５上にネジ締結するなどして、熱電対プローブ１４を架台５上に着脱可能に固定する構成を採用することができる。
これにより、被検レンズ２のレンズ外径が変化した場合などに、被検レンズ２の載置位置を変更することができる。
ただし、熱電対プローブ保持部１６は、熱電対プローブ１４を着脱することなくプローブ先端１４ｂの位置を移動できるように、架台５上に移動ステージを介して固定され、この移動ステージの移動台上に熱電対プローブ１４を固定する構成としてもよい。
これにより、被検レンズ２のレンズ外径が変化した場合などに、被検レンズ２の載置位置を変更することができる。
ただし、熱電対プローブ保持部１６は、熱電対プローブ１４を着脱することなくプローブ先端１４ｂの位置を移動できるように、架台５上に移動ステージを介して固定され、この移動ステージの移動台上に熱電対プローブ１４を固定する構成としてもよい。
このような曲率半径測定装置５１によれば、被検レンズの面形状によらず、被検レンズを熱電対プローブ１４のプローブ先端１４ｂによって３点支持することができる。例えば、被検レンズ２の平面２ｂや被検レンズ２Ａの凸面２ｄを３点支持した状態で、被検レンズ２、２Ａなどを載置することができる。したがって、熱電対プローブ１４は、温度測定部であるとともに、被検レンズ２を保持する保持部を兼ねている。
そして、この載置状態において、プローブ先端１４ｂと被検レンズ２の平面２ｂ等との接触位置での被検レンズ２の温度測定を行うことができる。各熱電対プローブ１４によって測定された温度データは、コンピュータ１１に送出される。
コンピュータ１１は、送出された３つの温度データから、被検レンズ２等の温度を推定する。例えば、３つの温度データの平均をとる。
ただし、被検レンズ２のレンズ形状によっては、温度分布を有するため、プローブ先端１４ｂの温度とレンズ面２ａの熱膨張に寄与する温度との差が大きくなる場合がある。このような場合には、予め被検レンズ２の全体の温度分布と各プローブ先端１４ｂの測定温度との関係を求めてプローブ先端１４ｂの測定値からの換算式を作成しておき、この換算式に基づいて、被検レンズ２の温度を推定するようにしてもよい。
そして、この載置状態において、プローブ先端１４ｂと被検レンズ２の平面２ｂ等との接触位置での被検レンズ２の温度測定を行うことができる。各熱電対プローブ１４によって測定された温度データは、コンピュータ１１に送出される。
コンピュータ１１は、送出された３つの温度データから、被検レンズ２等の温度を推定する。例えば、３つの温度データの平均をとる。
ただし、被検レンズ２のレンズ形状によっては、温度分布を有するため、プローブ先端１４ｂの温度とレンズ面２ａの熱膨張に寄与する温度との差が大きくなる場合がある。このような場合には、予め被検レンズ２の全体の温度分布と各プローブ先端１４ｂの測定温度との関係を求めてプローブ先端１４ｂの測定値からの換算式を作成しておき、この換算式に基づいて、被検レンズ２の温度を推定するようにしてもよい。
曲率半径測定装置５１を用いた曲率半径測定方法は、温度Ｔｃｆ、Ｔｃｅを測定する際に、上記第１の実施形態のサーモグラフィ６に代えて、熱電対プローブ１４によって測定する点のみが異なる。曲率半径測定装置５１の測定動作や、曲率半径算出工程の演算は、上記第１の実施形態とまったく同様であるため、説明を省略する。
本実施形態では、被検レンズ２の温度を熱電対プローブ１４によって直接的に測定できるとともに、熱電対を用いるため測定分解が高い。そのため、高精度な温度測定を行うことができる。
また、サーモグラフィ６に比べて小型の熱電対プローブ１４を用いるため、装置を小型化することができる。
また、熱電対プローブ１４が、被検レンズ２の保持部を兼ねているため、温度測定部とは別に保持部を備える上記第１の実施形態に比べて、装置の部品点数を低減することができ、装置の簡素化、低コスト化が可能となる。
本実施形態では、被検レンズ２の温度を熱電対プローブ１４によって直接的に測定できるとともに、熱電対を用いるため測定分解が高い。そのため、高精度な温度測定を行うことができる。
また、サーモグラフィ６に比べて小型の熱電対プローブ１４を用いるため、装置を小型化することができる。
また、熱電対プローブ１４が、被検レンズ２の保持部を兼ねているため、温度測定部とは別に保持部を備える上記第１の実施形態に比べて、装置の部品点数を低減することができ、装置の簡素化、低コスト化が可能となる。
なお、上記の第１の実施形態の説明では、光学素子遮蔽板を介して非接触で温度測定を行う温度測定部の例として、サーモグラフィ６の場合の例で説明したが、温度測定を非接触で行う温度測定部としては、これに限定されない。
例えば、焦電型赤外線センサやサーモパイル等の赤外線検出素子を用いた放射温度計などを好適に採用することができる。
例えば、焦電型赤外線センサやサーモパイル等の赤外線検出素子を用いた放射温度計などを好適に採用することができる。
また、上記の説明では、干渉計を固定し保持台を移動させることで、干渉計と保持台との相対移動を行う場合の例で説明したが、保持台を固定して、干渉計あるいは干渉計から照射する測定光の集光点の位置を移動させるような相対移動を行ってもよく、干渉計および保持台をそれぞれ移動させて相対移動してもよい。
また、上記の説明では、測定者が干渉縞画像をモニタで見ることで、ヌル状態を判定する場合の例で説明したが、例えば周知のフリンジスキャン法などを用いて、干渉縞画像の変化を自動的に検出して、ヌル状態を自動判定させるようにしてもよい。
その際、相対移動機構は、波長以下の微小移動を高精度に行うことができるように、例えば圧電素子などの微小移動機構を備えた構成とすることが好ましい。
その際、相対移動機構は、波長以下の微小移動を高精度に行うことができるように、例えば圧電素子などの微小移動機構を備えた構成とすることが好ましい。
また、上記の第２の実施形態の説明では、温度測定部が熱電対プローブからなり光学素子の保持部を兼ねる場合の例で説明したが、熱電対プローブは、保持部の一部をなす構成としてもよい。例えば、光学素子を受ける２個の突起部材と、１つの熱電対プローブとで、保持部を構成してもよい。
また、熱電対プローブは、光学素子を受ける保持部を構成しなくてもよい。例えば載置面の位置を位置決めする３個の突起部材で保持部を構成し、光学素子において突起部材との接触位置と異なる箇所に、熱電対プローブを弾性的に接触させるようにしてもよい。
また、熱電対プローブは、光学素子を受ける保持部を構成しなくてもよい。例えば載置面の位置を位置決めする３個の突起部材で保持部を構成し、光学素子において突起部材との接触位置と異なる箇所に、熱電対プローブを弾性的に接触させるようにしてもよい。
また、上記の各実施形態、各変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
１ 干渉計
２、２Ａ 被検レンズ（光学素子）
２ａ レンズ面（被検面）
２ｃ 凸面（被検面）
３、３Ａ 被検レンズ載置台（光学素子遮蔽部材）
３ａ 被検レンズ載置面（保持部）
５ 架台
５ａ 反射部材
６ サーモグラフィ（温度測定部）
７ Ｚ移動ステージ（相対移動機構）
８ レーザー測長器（測長部）
９ モニタ
１０ 入力部
１１ コンピュータ（曲率半径算出部）
１２ 保持台
１３ 被検レンズ載置台
１３Ａ 遮蔽部材（光学素子遮蔽部材）
１３Ｂ 被検レンズ保持部（保持部）
１４ 熱電対プローブ（温度測定部）
１５ 保持台
５０、５１ 曲率半径測定装置
α 線膨張係数
ｄ０ レンズ肉厚
Ｌｉ 測定光
Ｌｒ 反射光
Ｏ 光軸（干渉計の光軸）
Ｒ０ 曲率半径
Ｔ０ 測定基準温度
Ｔｃｅ、Ｔｃｆ 温度
Ｚｃｅ、Ｚｃｆ 位置
２、２Ａ 被検レンズ（光学素子）
２ａ レンズ面（被検面）
２ｃ 凸面（被検面）
３、３Ａ 被検レンズ載置台（光学素子遮蔽部材）
３ａ 被検レンズ載置面（保持部）
５ 架台
５ａ 反射部材
６ サーモグラフィ（温度測定部）
７ Ｚ移動ステージ（相対移動機構）
８ レーザー測長器（測長部）
９ モニタ
１０ 入力部
１１ コンピュータ（曲率半径算出部）
１２ 保持台
１３ 被検レンズ載置台
１３Ａ 遮蔽部材（光学素子遮蔽部材）
１３Ｂ 被検レンズ保持部（保持部）
１４ 熱電対プローブ（温度測定部）
１５ 保持台
５０、５１ 曲率半径測定装置
α 線膨張係数
ｄ０ レンズ肉厚
Ｌｉ 測定光
Ｌｒ 反射光
Ｏ 光軸（干渉計の光軸）
Ｒ０ 曲率半径
Ｔ０ 測定基準温度
Ｔｃｅ、Ｔｃｆ 温度
Ｚｃｅ、Ｚｃｆ 位置
Claims (6)
- 光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、前記被検面の曲率半径を測定する曲率半径測定方法であって、
少なくとも前記被検面の球心位置の測定時における前記光学素子の温度を測定する温度測定工程と、
該温度測定工程で測定された前記光学素子の温度、および前記光学素子の線膨張係数を用いて、前記被検面の球心位置と前記面頂位置との間の距離を曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、前記被検面の曲率半径を算出する曲率半径算出工程とを備えることを特徴とする曲率半径測定方法。 - 光学素子の被検面の球心位置および面頂位置の間の距離を測定することにより、前記被検面の曲率半径を測定する曲率半径測定装置であって、
前記光学素子を保持する保持台と、
該保持台に保持された前記光学素子の前記被検面に、同一の光束から分割された測定光を照射し、該測定光の前記被検面における反射光と前記同一の光束から分割された参照光とによって干渉縞画像を取得する干渉計と、
前記保持台を前記干渉計に対して該干渉計の光軸に沿う方向に相対移動させる相対移動機構と、
前記保持台と前記干渉計との間の前記干渉計の光軸に沿う方向の相対距離を測定する測長部と、
前記保持台に保持された前記光学素子の温度を測定する温度測定部と、
該温度測定部で測定された前記光学素子の温度、および予め入力された前記光学素子の線膨張係数を用いて、前記測長部によって測定された前記球心位置および前記面頂位置での前記保持台と前記干渉計との間の相対距離の差を、曲率半径測定の測定基準温度での距離に換算して、前記被検面の曲率半径を算出する曲率半径算出部とを備えることを特徴とする曲率半径測定装置。 - 前記温度測定部は、
前記光学素子から放射される赤外線を検知して温度を測定するものであることを特徴とする請求項２に記載の曲率半径測定装置。 - 前記保持台は、
前記光学素子の保持部が形成され、前記被検面と反対側の前記光学素子の面を近接して覆うように配置された赤外線透過性を有する光学素子遮蔽部材を備え、
前記温度測定部は、
前記保持台において前記光学素子遮蔽部材を挟んで前記保持部と対向する位置に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の曲率半径測定装置。 - 前記温度測定部は、
前記保持台上に保持された前記光学素子に当接可能に設けられた熱電対温度プローブからなることを特徴とする請求項２に記載の曲率半径測定装置。 - 前記熱電対温度プローブは、
前記光学素子を保持する保持部を兼ねることを特徴とする請求項５に記載の曲率半径測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP2008274747A JP2010101808A (ja) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | 曲率半径測定方法および装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
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