JP2013253915A - Lens surface interval measurement device - Google Patents

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Masaki Maruyama
正樹 丸山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a a lens surface interval measurement device that facilitates positioning of an optical axis of a measurement optical system with respect to a measured lens disposed outside the device, and enables measurement of a lens surface interval of the measured lens.SOLUTION: The lens surface interval measurement device comprises: a light source 1; a fiber coupler 2 that acts as a light flux division part and a light flux synthesis part; a light path length change part 16 that changes a light path length of a reference light flux L; a measurement optical part 30 that collects a measurement light flux Land irradiates a measured lens 10 with light; a light detection part 17 that detects light intensity of a synthesis light flux L; a supporting part 31 that includes a shift stage 32 and a gonio-stage 33; an operation input part 14; a movement control part that moves the measurement optical part 30; a separating distance measurement part that measures a separating distance between the measurement optical part 30 and a measured lens surface 10a; and a drive amount calculation part that calculates a distance between centers of a tilting center Q and a curvature center of the measured lens surface 10a from the separation distance and calculates a drive amount for rotating and moving the measurement optical part 30.

Description

本発明は、レンズの面間隔を非接触で測定するレンズ面間隔測定装置に関する。   The present invention relates to a lens surface distance measuring device that measures the surface distance of lenses in a non-contact manner.

従来、レンズの面間隔測定、あるいは中肉測定を、干渉を利用して非接触で測定するレンズ面間隔測定装置が提案されている。
このようなレンズ面間隔測定装置では、低コヒーレンス光源からの光束を2つに分割し、一方の光束を、測定光学系を通してレンズ面に照射し、他方の光束の光路長を変更できるようにしておき、レンズ面で反射して、測定光学系によって集光された反射光束と、他方の光束とを合成し、この合成した光束の光強度を検出する。低コヒーレンス光源からの光束は、コヒーレンス長が短いため、測定光学系のレンズ面で反射された光束の光路長と、参照光束の光路長とが略一致する狭い領域で、干渉が起こり、干渉光強度のピーク値を検出することで、その時の参照光束の光路長から、レンズ面の位置を特定することができる。このため、被検レンズの面間隔を測定することができる。
このような測定では、測定光学系の光軸が被検レンズの光軸とずれていると、面間隔の測定誤差になるため、面間隔の測定に先立って、測定光学系の光軸と被検レンズの光軸とを一致させる調整を行う必要がある。
例えば、特許文献1には、ステージ上に被検光学系を配置し、各面の偏心量を測定し、被検光学系の光軸を算出後、自動ステージにより測定基準軸に対する被検光学系の姿勢を調整する方法が提案されている。
特許文献1では、低コヒーレンス光源を用いたトワイマン・グリーン干渉計を採用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a lens surface distance measuring device that measures lens surface distance measurement or inner wall measurement in a non-contact manner using interference.
In such a lens surface distance measuring device, the light beam from the low-coherence light source is divided into two, and one light beam is irradiated to the lens surface through the measurement optical system so that the optical path length of the other light beam can be changed. Then, the reflected light beam reflected by the lens surface and collected by the measurement optical system is combined with the other light beam, and the light intensity of the combined light beam is detected. Since the light beam from the low-coherence light source has a short coherence length, interference occurs in a narrow region where the optical path length of the light beam reflected by the lens surface of the measurement optical system and the optical path length of the reference light beam substantially coincide with each other, and the interference light By detecting the peak value of the intensity, the position of the lens surface can be specified from the optical path length of the reference light beam at that time. For this reason, the surface interval of the lens to be measured can be measured.
In such a measurement, if the optical axis of the measurement optical system is deviated from the optical axis of the test lens, a measurement error of the surface separation occurs. Therefore, prior to the measurement of the surface separation, the optical axis of the measurement optical system It is necessary to make an adjustment to match the optical axis of the analyzing lens.
For example, in Patent Document 1, a test optical system is arranged on a stage, the amount of eccentricity of each surface is measured, the optical axis of the test optical system is calculated, and then the test optical system with respect to the measurement reference axis is measured by an automatic stage. A method for adjusting the posture of the camera has been proposed.
In Patent Document 1, a Twiman-Green interferometer using a low coherence light source is employed.

特開2005−147703号公報JP 2005-147703 A

しかしながら、上記のような従来技術のレンズ面間隔測定装置では、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、調整ステージにて被検レンズの光軸のシフトおよびチルト調整を実施し、測定光軸との心出しを行っている。このため、レンズ面間隔測定を行う際に被検レンズを調整ステージ上に配置する必要がある。
したがって、例えば、レンズ研磨工程においてレンズの中肉測定を行う場合、研磨機から被検レンズを外し、調整ステージに配置してレンズ面間隔測定を行う必要がある。研磨量が不足していた場合、研磨機に再度取り付けて再加工を行わなければならず、その際に、取り付け誤差が生じると正確な修正が行えないおそれがある。
このため、被検レンズが、例えば、研磨機などの装置に固定された状態でも、レンズ面間隔やレンズ中肉を正確に測定できるレンズ面間隔測定装置が強く望まれている。
このような測定では、被検レンズの位置を正確に調整することができないため、レンズ面間隔測定装置の測定光軸を移動させて、被検レンズの光軸と同軸となる位置に配置する必要があるが、従来技術のレンズ面間隔測定装置では、そのような調整は困難である。
また、レンズ面間隔測定装置全体を可動支持して、その位置、姿勢を調整することも考えられるが、形状が複雑であるため、被検レンズを移動する場合に比べて移動操作が難しく、位置調整の作業性が悪いという問題がある。
However, the conventional lens surface distance measuring device as described above has the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, shift and tilt adjustment of the optical axis of the lens to be measured is performed on the adjustment stage, and centering with the measurement optical axis is performed. For this reason, it is necessary to arrange the test lens on the adjustment stage when the lens surface distance is measured.
Therefore, for example, when measuring the lens thickness in the lens polishing step, it is necessary to remove the lens to be tested from the polishing machine and place it on the adjustment stage to measure the lens surface distance. If the amount of polishing is insufficient, it must be reattached to the polishing machine and reworked. In this case, if an attachment error occurs, there is a possibility that correct correction cannot be performed.
For this reason, there is a strong demand for a lens surface distance measuring device capable of accurately measuring the lens surface distance and the lens thickness even when the test lens is fixed to an apparatus such as a polishing machine.
In such a measurement, the position of the test lens cannot be adjusted accurately, so the measurement optical axis of the lens surface distance measuring device must be moved and placed at a position coaxial with the optical axis of the test lens. However, such adjustment is difficult with the conventional lens surface distance measuring device.
It is also possible to adjust the position and orientation of the entire lens surface distance measuring device by movably supporting it. However, since the shape is complicated, it is difficult to move compared to moving the lens under test. There is a problem that adjustment workability is poor.

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、装置外に配置された被検レンズに対して測定光学系の光軸を容易に位置決めして、被検レンズのレンズ面間隔を測定することができるレンズ面間隔測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The optical axis of the measurement optical system is easily positioned with respect to a test lens disposed outside the apparatus, and the lens surface interval of the test lens is determined. It is an object of the present invention to provide a lens surface distance measuring device capable of measuring

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、光源と、該光源からの光束を測定光束と参照光束とにする光束分割部と、前記参照光束の光路長を変化させる光路長変更部と、前記測定光束を集光して被検レンズに照射し、該被検レンズからの反射光束を集光する測定光学部と、前記被検レンズからの反射光束と、前記参照光束とを重ね合わせて合成光束を形成する光束合成部と、前記合成光束を集光して該合成光束の光強度を検出する光検出部と、前記測定光学部を平行移動する平行移動機構と、前記測定光学部を傾動する傾動機構とを有することにより、前記測定光学部の位置および姿勢を調整可能に支持する支持部と、前記測定光学部を移動するための操作入力が可能な操作入力部と、前記操作入力に基づいて前記平行移動機構および前記傾動機構を駆動して前記測定光学部の移動制御を行う移動制御部と、前記測定光学部と前記被検レンズのレンズ面との間の、前記測定光学部の光軸上の離間距離を測定する離間距離測定部と、前記離間距離に基づいて前記測定光学部の傾動中心と前記レンズ面の曲率中心との間の中心間距離を算出し、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出する駆動量算出部と、を備える構成とする。   In order to solve the above-described problems, in the invention according to claim 1, a light source, a light beam splitting unit that converts a light beam from the light source into a measurement light beam and a reference light beam, and an optical path that changes an optical path length of the reference light beam A length changing unit; a measuring optical unit that collects the measurement light beam and irradiates the lens to be examined; and condenses a reflected light beam from the test lens; a reflected light beam from the test lens; and the reference light beam A light beam combining unit that forms a combined light beam, a light detection unit that collects the combined light beam and detects the light intensity of the combined light beam, a translation mechanism that translates the measurement optical unit, By having a tilting mechanism that tilts the measurement optical unit, a support unit that supports the position and posture of the measurement optical unit so as to be adjustable, and an operation input unit capable of operating input for moving the measurement optical unit And the parallel movement based on the operation input A distance between the measurement optical unit and the lens surface of the lens to be measured on the optical axis between the movement control unit that controls the movement of the measurement optical unit by driving the tilt mechanism and the tilting mechanism; A distance measuring unit that measures a distance; and a center-to-center distance between a tilt center of the measurement optical unit and a center of curvature of the lens surface based on the separation distance; and the measurement optical unit of the lens surface A driving amount calculation unit configured to calculate a driving amount of the parallel movement mechanism and the tilting mechanism for rotating around the center of curvature;

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載のレンズ面間隔測定装置において、前記操作入力部に、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための回転角または前記レンズ面上の回転移動距離が入力された場合に、前記駆動量算出部によって、前記回転角または前記回転移動距離に対応する前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出し、該駆動量を表示する操作入力補助部を備える構成とする。   According to a second aspect of the present invention, in the lens surface distance measuring device according to the first aspect, a rotation angle for rotating the measurement optical unit around the center of curvature of the lens surface or the rotation of the operation input unit, When the rotational movement distance on the lens surface is input, the drive amount calculation unit calculates the drive amounts of the parallel movement mechanism and the tilt mechanism corresponding to the rotation angle or the rotation movement distance, and the drive It is set as the structure provided with the operation input auxiliary | assistance part which displays quantity.

請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載のレンズ面間隔測定装置において、前記離間距離測定部は、前記測定光学部において前記測定光束の光路上の一定位置に配置された参照用光学素子と、前記光路長変更部で前記参照光束の光路長を変化させたときに、前記参照用光学素子の光学面および前記被検レンズの前記レンズ面での干渉による光強度変化を検出することにより、前記離間距離を算出する構成とする。   According to a third aspect of the present invention, in the lens surface interval measuring device according to the first or second aspect, the separation distance measuring unit is a reference disposed at a fixed position on the optical path of the measurement light beam in the measurement optical unit. When the optical path length of the reference light flux is changed by the optical element for optical and the optical path length changing unit, a change in light intensity due to interference between the optical surface of the reference optical element and the lens surface of the lens to be measured is detected. By doing so, the separation distance is calculated.

請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ面間隔測定装置において、前記光束分割部および前記光束合成部は、前記光源、前記光路長変更部、および前記測定光学部と接続されたファイバカプラからなる構成とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the lens surface distance measuring device according to any one of the first to third aspects, the light beam splitting unit and the light beam combining unit include the light source, the optical path length changing unit, and A configuration is made of a fiber coupler connected to the measurement optical unit.

請求項5に記載の発明では、請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ面間隔測定装置において、前記移動制御部は、前記操作入力部に、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための回転角または前記レンズ面上の回転移動距離が入力された場合に、前記駆動量算出部によって、前記回転角または前記回転移動距離に対応する前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出させ、該駆動量に基づいて前記平行移動機構および前記傾動機構を駆動する構成とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the lens surface distance measurement device according to any one of the first to fourth aspects, the movement control unit includes the measurement optical unit disposed on the lens surface. The parallel movement mechanism corresponding to the rotation angle or the rotation movement distance by the drive amount calculation unit when a rotation angle for rotation movement about the center of curvature or a rotation movement distance on the lens surface is input. The driving amount of the tilting mechanism is calculated, and the parallel movement mechanism and the tilting mechanism are driven based on the driving amount.

請求項6に記載の発明では、請求項1または2に記載のレンズ面間隔測定装置において、前記離間距離測定部は、前記測定光学部に設けられた非接触測長機からなる構成とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the lens surface distance measuring device according to the first or second aspect, the separation distance measuring unit includes a non-contact length measuring device provided in the measuring optical unit.

本発明のレンズ面間隔測定装置によれば、測定光束を集光して被検レンズに照射し、被検レンズからの反射光束を集光する測定光学部を支持部上に移動可能に支持し、離間距離測定部および駆動量算出部を備えることにより測定光学部を被検レンズのレンズ面の曲率中心を中心として容易に回転移動させることができるため、装置外に配置された被検レンズに対して測定光学系の光軸を容易に位置決めして、被検レンズのレンズ面間隔を測定することができるという効果を奏する。   According to the lens surface distance measuring device of the present invention, the measurement optical part that condenses the measurement light beam and irradiates the test lens, and condenses the reflected light beam from the test lens, is movably supported on the support part. By providing the separation distance measurement unit and the drive amount calculation unit, the measurement optical unit can be easily rotated around the center of curvature of the lens surface of the test lens. On the other hand, it is possible to easily position the optical axis of the measurement optical system and measure the distance between the lens surfaces of the test lens.

本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置のシステム構成を示す模式的なシステム構成図である。It is a typical system block diagram which shows the system configuration | structure of the lens surface distance measuring apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置の主要部の構成を示す模式的な構成図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the principal part of the lens surface distance measuring apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置に用いる制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the control unit used for the lens surface space | interval measuring apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置の光軸合わせ動作を説明する動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing explaining the optical axis alignment operation | movement of the lens surface distance measuring apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 焦点位置調整状態であって垂直入射調整状態でない場合の光強度の変化を示す模式的なグラフ、そのA部の部分拡大図、および垂直入射調整状態になっている場合の光強度の変化を示す模式的なグラフである。A schematic graph showing a change in light intensity when the focus position is adjusted but not a normal incidence adjustment state, a partially enlarged view of a part A thereof, and a change in the light intensity when in a normal incidence adjustment state It is a typical graph. 図4に続く動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram following FIG. 4. 測定光軸とレンズ光軸が同軸になっている場合の光強度の変化を示す模式的なグラフである。It is a typical graph which shows the change of the light intensity in case a measurement optical axis and a lens optical axis are coaxial. 本発明の第2の実施形態のレンズ面間隔測定装置の主要部の構成を示す模式的な構成図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the principal part of the lens surface distance measuring apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のレンズ面間隔測定装置に用いる制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the function structure of the control unit used for the lens surface space | interval measuring apparatus of the 2nd Embodiment of this invention.

以下では、本発明の実施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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.

[第1の実施形態]
第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置のシステム構成を示す模式的なシステム構成図である。図2は、本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置の主要部の構成を示す模式的な構成図である。図3は、本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置に用いる制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
[First Embodiment]
The lens surface distance measuring apparatus according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic system configuration diagram showing a system configuration of a lens surface distance measuring device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the main part of the lens surface distance measuring device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of a control unit used in the lens surface distance measuring device according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態のレンズ面間隔測定装置50は、装置の外部に配置された被検レンズ10のレンズ面である被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bの間の面間隔の測定、すなわちレンズ中肉測定を行うものである。
被検レンズ10の配置形態は、面間隔測定の間、一定の位置、姿勢が保持され、被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bに後述する測定光束Lを照射して、その反射光束L’を取得できれば、特に限定されない。
図1には、一例として、被検レンズ10が、研磨皿19上に貼り付けられた状態の場合の例を示している。この他の例としては、特に図示しないが、例えば、研磨後、また、成形後の被検レンズ10が、搬送パレットや洗浄治具に保持されているような配置形態なども挙げることができる。
被検レンズ10の種類は、特に限定されず、適宜の凸レンズ、凹レンズを採用することができる。ただし、図1の被検レンズ10は模式的に表している。
測定の具体的な説明では、被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bの面形状を想定した方が分かりやすいため、以下では、一例として、図2に示すように、被検レンズ10の被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bがそれぞれ凸球面の両凸レンズであるとして説明する。
As shown in FIG. 1, the lens surface distance measuring device 50 according to the present embodiment is a surface between a lens surface 10a to be tested and a lens back surface 10b to be tested, which is a lens surface of the lens 10 arranged outside the device. The distance is measured, that is, the lens thickness is measured.
Arrangement form of the lens 10, between the surface interval measurement, fixed position, and orientation is retained, subject lens surface 10a, and the measurement light beam L m which will be described later in the test lens rear surface 10b, the reflected light beam There is no particular limitation as long as L m ′ can be acquired.
In FIG. 1, as an example, an example in which the test lens 10 is in a state of being affixed on the polishing dish 19 is illustrated. As another example, although not particularly illustrated, for example, an arrangement form in which the test lens 10 after polishing or after molding is held on a conveyance pallet or a cleaning jig can be exemplified.
The type of the test lens 10 is not particularly limited, and an appropriate convex lens or concave lens can be adopted. However, the test lens 10 in FIG. 1 is schematically shown.
In the specific description of the measurement, it is easier to understand the assumption of the surface shape of the test lens front surface 10a and the test lens back surface 10b. Therefore, as shown in FIG. Description will be made assuming that the test lens front surface 10a and the test lens back surface 10b are biconvex lenses each having a convex spherical surface.

レンズ面間隔測定装置50の概略構成は、光源1、ファイバカプラ2(光束分割部、光束合成部)、光路長変更部16、測定光学部30、支持部31、光検出部17、および制御ユニット13を備える。   The schematic configuration of the lens surface distance measuring device 50 includes a light source 1, a fiber coupler 2 (light beam splitting unit, light beam combining unit), an optical path length changing unit 16, a measuring optical unit 30, a support unit 31, a light detecting unit 17, and a control unit. 13 is provided.

光源1は、低コヒーレンス光源であるSLD(Super Luminescent Diode、スーパールミネッセントダイオード)を採用している。
ファイバカプラ2は、4つのポートを有し、各ポートから延ばされた光ファイバの先端部に入出射口としてファイバカプラ端面2a、2b、2c、2dが形成されている。
このためファイバカプラ2は、ファイバカプラ端面2aから入射した光を分割して、ファイバカプラ端面2c、2bに出射するとともに、ファイバカプラ端面2c、2bから入射した光を合成して、ファイバカプラ端面2dから出射させることができる。
The light source 1 employs an SLD (Super Luminescent Diode) that is a low-coherence light source.
The fiber coupler 2 has four ports, and fiber coupler end faces 2a, 2b, 2c, and 2d are formed as input / output ports at the tip of the optical fiber extended from each port.
For this reason, the fiber coupler 2 divides the light incident from the fiber coupler end surface 2a and emits the light to the fiber coupler end surfaces 2c and 2b, and combines the light incident from the fiber coupler end surfaces 2c and 2b to obtain the fiber coupler end surface 2d. Can be emitted.

光源1は、その出射光束がファイバカプラ端面2aに入射されるように、ファイバカプラ端面2aの近傍に配置されている。
このため、ファイバカプラ2に入射した光源1からの光束は、ファイバカプラ端面2bから出射される参照光束Lと、ファイバカプラ端面2cから出射される測定光束Lとに分割される。したがって、ファイバカプラ2は、光束分割部を構成している。
The light source 1 is disposed in the vicinity of the fiber coupler end surface 2a so that the emitted light beam is incident on the fiber coupler end surface 2a.
For this reason, the light beam from the light source 1 incident on the fiber coupler 2 is split into a reference light beam L r emitted from the fiber coupler end surface 2b and a measurement light beam L m emitted from the fiber coupler end surface 2c. Therefore, the fiber coupler 2 constitutes a light beam splitting unit.

光路長変更部16は、ファイバカプラ端面2bから出射された参照光束Lを折り返し位置を変えてファイバカプラ端面2bに再入射させることにより、参照光束Lの光路長を変化させる装置部分である。
光路長変更部16の概略構成は、図示略の筐体内に、コリメートレンズ3、参照ミラー5、直動ステージ4、およびリニアスケール6を備える。
The optical path length changing unit 16 is a device portion that changes the optical path length of the reference light beam L r by changing the folding position and re-entering the fiber beam end surface 2 b with the reference light beam L r emitted from the fiber coupler end surface 2 b. .
The schematic configuration of the optical path length changing unit 16 includes a collimating lens 3, a reference mirror 5, a linear motion stage 4, and a linear scale 6 in a housing (not shown).

コリメートレンズ3は、ファイバカプラ端面2bから出射された参照光束Lを平行光束にする光学素子である。
参照ミラー5は、参照光束Lを反射してファイバカプラ端面2bに戻すために平面ミラーであり、参照光束Lの光軸が垂直入射する姿勢で直動ステージ4に支持され、直動ステージ4によって、参照光束Lの光軸に沿って移動可能に設けられている。
直動ステージ4は、例えば、送りねじ機構やリニアモータ等の直動機構を備え、参照ミラー5を参照光束Lの光軸に沿う方向に移動可能に支持するものである。
リニアスケール6は、直動ステージ4によって移動される参照ミラー5の移動位置の情報を取得し、この移動位置の情報を制御ユニット13に出力するものである。
直動ステージ4、リニアスケール6は、制御ユニット13と通信可能に接続され、それぞれ制御ユニット13からの制御信号によって動作が制御される。
Collimator lens 3 is an optical element to parallel light flux reference light beam L r emitted from the fiber coupler end face 2b.
Reference mirror 5 is a plane mirror for reflecting the reference light beam L r is returned to the fiber coupler end surface 2b, the optical axis of the reference light beam L r is supported on the linear stage 4 in a posture in which perpendicularly incident, linear stage by 4, it is provided to be movable along the optical axis of the reference light beam L r.
Linear stage 4, for example, those with a linear motion mechanism such as a feed screw mechanism or a linear motor, movably supported in a direction along the reference mirror 5 to the optical axis of the reference light beam L r.
The linear scale 6 acquires information on the movement position of the reference mirror 5 moved by the linear motion stage 4 and outputs the information on the movement position to the control unit 13.
The linear motion stage 4 and the linear scale 6 are communicably connected to the control unit 13, and their operations are controlled by control signals from the control unit 13.

測定光学部30は、ファイバカプラ端面2cから出射された測定光束Lを集光して被検レンズ10に照射し、被検レンズ10からの反射光束L’を集光して、ファイバカプラ端面2cに再入射させる装置部分である。
測定光学部30の概略構成は、光路長変更部16の図示略の筐体とは別に設けられ支持部31によって可動支持された筐体30b内に、測定光学系30aを備え、測定光束Lの出射方向の先端側に離間距離測定部34を備える。
Measuring optical unit 30 condenses the measuring beam L m emitted from the fiber coupler end surface 2c was irradiated to the lens 10, condenses the reflected light beam L m 'from the lens 10, fiber coupler It is a device portion that re-enters the end face 2c.
Schematic configuration of the measurement optical unit 30, the movable supported housing 30b by a support part 31 is provided separately from the not shown housing of the optical path length changing unit 16 includes a measurement optical system 30a, the measurement light beam L m The separation distance measurement unit 34 is provided on the tip side in the emission direction.

筐体30bには、ファイバカプラ端面2cが固定されており、ファイバカプラ端面2cから出射された測定光束Lは、筐体30b内に導かれる。
測定光学系30aは、ファイバカプラ端面2cから出射された測定光束Lを集光して平行光束化するコリメートレンズ7と、平行光束化された測定光束Lを集光して被検レンズ10に向けて照射する集光レンズ8とを備える。
測定光学系30aは、筐体30bに対して位置が固定されている。このため、測定光学系30aの光軸である測定光軸Pと筐体30bとの相対位置関係は固定されている。
特に、集光レンズ8は、測定光学部30の先端側に設けられたレンズ保持部30cに固定されている。
The housing 30b, and fiber coupler end face 2c is fixed, the measurement light beam L m emitted from the fiber coupler end face 2c is guided to the housing 30b.
Measurement optical system 30a includes a collimator lens 7 for collimated by converging the emitted measurement light beam L m from the fiber coupler end faces 2c, collimated measurement luminous beam L m condenses with test lens 10 And a condensing lens 8 for irradiating the light.
The position of the measurement optical system 30a is fixed with respect to the housing 30b. For this reason, the relative positional relationship between the measurement optical axis P, which is the optical axis of the measurement optical system 30a, and the housing 30b is fixed.
In particular, the condenser lens 8 is fixed to a lens holding portion 30 c provided on the distal end side of the measurement optical unit 30.

離間距離測定部34は、測定光学部30と被検レンズ10のレンズ面との間の、測定光軸P上の離間距離を測定するものである。
離間距離測定部34の構成は、このような離間距離が測定できれば、特に限定されない。本実施形態の離間距離測定部34は、一例として、図2に示すように、集光レンズ8から離間した一定位置に筐体30bおよび集光レンズ8との相対位置関係が固定された平行平板20(参照用光学素子)を用いた場合の例で説明する。
平行平板20は、集光レンズ8に面する第1面20aとその裏面であり被検レンズ10側に向けられた第2面20bとの間の面間隔が、測定光学部30における他の光学素子の面間隔と異なっているガラス平板である。
平行平板20は、レンズ保持部30cの先端部に固定されており、これにより、集光レンズ8と被検レンズ10との間において、集光レンズ8から一定距離だけ離れた位置に固定されている。
平行平板20を用いた離間距離の測定方法については、後述する動作説明の中で説明する。
The separation distance measurement unit 34 measures a separation distance on the measurement optical axis P between the measurement optical unit 30 and the lens surface of the lens 10 to be tested.
The configuration of the separation distance measurement unit 34 is not particularly limited as long as such a separation distance can be measured. As an example, the separation distance measuring unit 34 of the present embodiment is a parallel plate in which the relative positional relationship between the housing 30b and the condenser lens 8 is fixed at a fixed position separated from the condenser lens 8, as shown in FIG. An example using 20 (reference optical element) will be described.
The parallel plate 20 has a surface interval between the first surface 20a facing the condenser lens 8 and the second surface 20b which is the back surface thereof and directed to the lens 10 to be tested. It is a glass flat plate different from the element spacing.
The parallel plate 20 is fixed to the tip of the lens holding portion 30c, and is thereby fixed at a position away from the condensing lens 8 by a certain distance between the condensing lens 8 and the test lens 10. Yes.
A method for measuring the separation distance using the parallel plate 20 will be described in the operation description to be described later.

支持部31は、測定光学部30の被検レンズ10に対する位置および姿勢を調整可能に支持するもので、本実施形態では、マグネットスタンド31a、支持アーム31b、シフトステージ32(平行移動機構)、およびゴニオステージ33(傾動機構)を備える。   The support unit 31 supports the measurement optical unit 30 so that the position and posture of the measurement optical unit 30 with respect to the lens 10 can be adjusted. In the present embodiment, the support unit 31 includes a magnet stand 31a, a support arm 31b, a shift stage 32 (parallel movement mechanism), and A gonio stage 33 (tilting mechanism) is provided.

マグネットスタンド31aは、支持部31を被検レンズ10の近くに配された磁性体からなる固定盤40上に着脱可能に固定するための基台部である。
固定盤40としては、被検レンズ10との間の位置関係が安定している適宜の部材を採用することができる。例えば、被検レンズ10がレンズ研磨機上に固定されている場合、被検レンズ10が固定された研磨皿19の近傍のレンズ研磨機の堅固な筐体や、作業台などを利用することができる。
The magnet stand 31a is a base part for detachably fixing the support part 31 on a fixed plate 40 made of a magnetic material disposed near the lens 10 to be examined.
As the fixed platen 40, an appropriate member having a stable positional relationship with the lens 10 to be examined can be employed. For example, when the test lens 10 is fixed on the lens polishing machine, it is possible to use a rigid housing or work table of the lens polishing machine near the polishing dish 19 to which the test lens 10 is fixed. it can.

支持アーム31bは、測定光学部30を、面間隔を測定するための位置、姿勢で、マグネットスタンド31aから離して配置するための支持部材であり、長さや方向などが変えられるようになっている。
本実施形態では、測定光学部30が軽量であるため、支持アーム31bの具体例としては、図2に示すようなフレキシブルアームを採用している。ただし、支持アーム31bの構成はこれには限定されず、複数のロッド、クランプ、関節などが組み合わされた構成などでもよい。
The support arm 31b is a support member for disposing the measurement optical unit 30 at a position and posture for measuring a surface interval and being separated from the magnet stand 31a, and the length, direction, and the like can be changed. .
In this embodiment, since the measurement optical unit 30 is lightweight, a flexible arm as shown in FIG. 2 is adopted as a specific example of the support arm 31b. However, the configuration of the support arm 31b is not limited thereto, and may be a configuration in which a plurality of rods, clamps, joints, and the like are combined.

シフトステージ32は、支持アーム31bのマグネットスタンド31aと反対側の端部に固定され、互いに直交する3軸方向に平行移動可能に設けられた移動ステージであり、例えば、3つの1軸ステージを組み合わせたXYZステージを採用することができる。また、測定光学部30の配置自由度を増すために、これらの平行移動ステージに加えて、支持アーム31bの中心軸線回りに回転する回転ステージを組み合わせた構成とすることも可能である。
本実施形態では、シフトステージ32は、図1に示すように、制御ユニット13と通信可能に接続されており、制御ユニット13からの制御信号によって駆動される。
The shift stage 32 is a moving stage that is fixed to the end of the support arm 31b opposite to the magnet stand 31a and is provided so as to be able to translate in three axial directions orthogonal to each other. For example, a combination of three single-axis stages is combined. An XYZ stage can be employed. Further, in order to increase the degree of freedom of arrangement of the measurement optical unit 30, in addition to these parallel movement stages, a rotation stage that rotates around the central axis of the support arm 31b may be combined.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the shift stage 32 is connected to the control unit 13 so as to be communicable, and is driven by a control signal from the control unit 13.

ゴニオステージ33は、シフトステージ32上に固定され、図2に示すように、測定光軸Pを含み互いに直交する2平面内で、それぞれ、傾動中心Qを中心とする傾動が可能な2軸の傾動ステージである。
傾動中心Qは、測定光軸Pとの相対位置関係が知られていれば、測定光軸P上になくてもよいが、後述する測定時の駆動量の換算をより容易にするためには、測定光軸P上に位置することが好ましい。
The gonio stage 33 is fixed on the shift stage 32, and as shown in FIG. 2, the gonio stage 33 can be tilted around the tilt center Q in two planes including the measurement optical axis P and orthogonal to each other. It is a tilting stage.
The tilt center Q may not be on the measurement optical axis P as long as the relative positional relationship with the measurement optical axis P is known, but in order to make conversion of the driving amount at the time of measurement easier, which will be described later. It is preferable to be located on the measurement optical axis P.

本実施形態では、ゴニオステージ33が各傾動の基準位置に駆動された際に、測定光軸Pが、シフトステージ32の1軸ステージの移動方向と平行、かつこの1軸ステージに直交する1軸ステージとで構成される移動平面に平行に配置されている。また、ゴニオステージ33の傾動中心Qは、測定光軸P上に位置している。   In the present embodiment, when the gonio stage 33 is driven to the reference position for each tilt, the measurement optical axis P is parallel to the moving direction of the one-axis stage of the shift stage 32 and is one axis orthogonal to the one-axis stage. It is arranged in parallel to a moving plane composed of a stage. Further, the tilt center Q of the gonio stage 33 is located on the measurement optical axis P.

光検出部17は、図1に示すように、ファイバカプラ2のファイバカプラ端面2dから出射される合成光束Lを集光して、合成光束Lの光強度を検出するものである。
合成光束Lは、ファイバカプラ端面2bに再入射した参照光束Lと、測定光束Lが被検レンズ10で反射されてファイバカプラ端面2cに再入射した反射光束L’とが合成された光束である。このため、ファイバカプラ2は、光束合成部を構成している。
Light detection unit 17, as shown in FIG. 1, in which by condensing the combined light beams L c emitted from the fiber coupler end face 2d of the fiber coupler 2, for detecting the light intensity of the combined light beam L c.
The combined light beam L c is composed of the reference light beam L r re-entered on the fiber coupler end surface 2b and the reflected light beam L m ′ reflected from the measurement light beam L m on the test lens 10 and re-entered on the fiber coupler end surface 2c. Light flux. For this reason, the fiber coupler 2 constitutes a light beam combining unit.

光検出部17の概略構成は、ファイバカプラ端面2dから出射された合成光束Lを集光する集光レンズ11と、集光レンズ11で集光された合成光束Lを受光するフォトダイオード12とを備える。 Schematic configuration of an optical detection unit 17, a photodiode 12 for receiving a condenser lens 11 for condensing the combined light beams L c emitted from the fiber coupler end face 2d, the collected synthetic light beam L c by the condenser lens 11 With.

制御ユニット13の機能構成は、レンズ面間隔測定装置50の動作制御や面間隔のための演算を行うためのもので、図3に示すように、測定制御部100、データ取得部101、移動制御部102、駆動量算出部103、面間隔算出部104、および離間距離算出部105を備える。   The functional configuration of the control unit 13 is for performing operation control of the lens surface distance measuring device 50 and computation for surface distance. As shown in FIG. 3, the measurement control unit 100, the data acquisition unit 101, and movement control are performed. Unit 102, drive amount calculation unit 103, surface interval calculation unit 104, and separation distance calculation unit 105.

測定制御部100は、レンズ面間隔測定装置50の全体制御を行うためのもので、制御ユニット13内のデータ取得部101、移動制御部102、駆動量算出部103、面間隔算出部104、および離間距離算出部105と通信可能に接続され、それぞれに制御信号を送出したり、それぞれから演算結果を取得したりすることができる。
また、測定制御部100は、レンズ面間隔測定装置50の動作を制御するために操作者が操作入力を行うための操作入力部14と、制御ユニット13が行う制御や演算結果に関する情報を文字や画像等によって表示する表示部15と、光路長変更部16とが電気的に接続されている。
The measurement control unit 100 is for performing overall control of the lens surface distance measurement device 50, and includes a data acquisition unit 101, a movement control unit 102, a drive amount calculation unit 103, a surface distance calculation unit 104, and the like in the control unit 13. It is communicably connected to the separation distance calculation unit 105, and can send a control signal to each of them or acquire a calculation result from each.
In addition, the measurement control unit 100 includes an operation input unit 14 for an operator to input an operation to control the operation of the lens surface distance measuring device 50, and information on the control and calculation results performed by the control unit 13. The display unit 15 that displays images and the like and the optical path length changing unit 16 are electrically connected.

操作入力部14は、例えば、キーボード、マウス、操作ボタン等の操作入力手段を備えている。また、操作入力部14の操作入力は、表示部15の表示画面15a(図1参照)をタッチパネル等で構成し、表示画面15a上に適宜のGUIを表示し、このGUIをタッチペンや操作者の指等で操作する構成としてもよい。
操作者が行う操作入力の例としては、レンズ面間隔測定装置50の起動、停止や、シフトステージ32、ゴニオステージ33を駆動して、測定光学部30を被検レンズ10に対して移動させるための移動位置の操作入力を挙げることができる。
各操作入力は、必要に応じて、制御信号や数値情報に換算されて、測定制御部100に送出される。
The operation input unit 14 includes operation input means such as a keyboard, a mouse, and operation buttons, for example. In addition, the operation input of the operation input unit 14 is configured by configuring the display screen 15a (see FIG. 1) of the display unit 15 with a touch panel or the like and displaying an appropriate GUI on the display screen 15a. It may be configured to operate with a finger or the like.
Examples of the operation input performed by the operator include starting and stopping the lens surface distance measuring device 50 and driving the shift stage 32 and the gonio stage 33 to move the measurement optical unit 30 relative to the lens 10 to be measured. The operation input of the movement position can be mentioned.
Each operation input is converted into a control signal or numerical information as necessary, and sent to the measurement control unit 100.

データ取得部101は、図3に示すように、フォトダイオード12に電気的に接続され、フォトダイオード12の出力を取得し、この出力をA/D変換して測定制御部100に送出するものである。   As shown in FIG. 3, the data acquisition unit 101 is electrically connected to the photodiode 12, acquires the output of the photodiode 12, A / D converts this output, and sends it to the measurement control unit 100. is there.

移動制御部102は、シフトステージ32、ゴニオステージ33と通信可能に接続され、測定制御部100から送出される制御信号および駆動量の情報に基づいて、シフトステージ32、ゴニオステージ33を駆動するものである。   The movement control unit 102 is communicably connected to the shift stage 32 and the gonio stage 33, and drives the shift stage 32 and the gonio stage 33 based on the control signal sent from the measurement control unit 100 and information on the driving amount. It is.

駆動量算出部103は、操作入力部14からの操作入力に基づいて測定制御部100から送出される測定光学部30の移動位置の情報から、シフトステージ32、ゴニオステージ33の駆動量を算出するものである。   The drive amount calculation unit 103 calculates the drive amounts of the shift stage 32 and the gonio stage 33 from the information on the movement position of the measurement optical unit 30 sent from the measurement control unit 100 based on the operation input from the operation input unit 14. Is.

特に、駆動量算出部103は、測定光学部30と被検レンズ10の被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)との間の測定光軸P上の離間距離に基づいて、測定光学部30の傾動中心Qと被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)の曲率中心O(O)との間の中心間距離を算出し、曲率中心O(O)を中心として測定光学部30を回転移動するためのシフトステージ32およびゴニオステージ33の駆動量(以下、「回転運動駆動量」と称する)を算出できるようになっている。 In particular, the drive amount calculation unit 103 determines the measurement optical unit based on the separation distance on the measurement optical axis P between the measurement optical unit 30 and the test lens front surface 10a (the test lens back surface 10b) of the test lens 10. The center-to-center distance between the tilt center Q of 30 and the center of curvature O a (O b ) of the lens surface 10 a (test lens back surface 10 b ) is calculated, and measured with the center of curvature O a (O b ) as the center. The drive amount of the shift stage 32 and the gonio stage 33 for rotating the optical unit 30 (hereinafter referred to as “rotational motion drive amount”) can be calculated.

なお、測定光学部30の回転移動量の情報は、曲率中心O(O)を中心とした回転角でもよいし、被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)上での最短移動長さであってもよい。ここで、被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)上での最短移動長さとは、被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)上の2点をそれぞれの球面の大円(球心を通る平面と交差して形成される円)で結んだときの弧長である。 Note that the information on the rotational movement amount of the measurement optical unit 30 may be a rotation angle centered on the center of curvature O a (O b ) or the shortest movement length on the test lens surface 10a (test lens back surface 10b). It may be. Here, the shortest movement length on the test lens surface 10a (the test lens back surface 10b) is a large circle (spherical center) of each spherical surface at two points on the test lens surface 10a (the test lens back surface 10b). Arc length when connected by a circle that intersects the plane passing through

回転角と、レンズ面上での最短移動長さとは、レンズ面の曲率半径が分かっていれば一対一に対応するため、互いの換算は容易である。例えば、最短移動長さで入力すると、測定光軸Pの回転移動量が目標値に近づいた場合に、誤差の大きさを距離感覚で把握できるため、操作者によっては操作入力がやりやすくなる場合がある。
以下の説明は、簡単のため、操作者は回転角を入力する場合の例で説明する。
Since the rotation angle and the shortest moving length on the lens surface correspond one-to-one if the radius of curvature of the lens surface is known, conversion between each other is easy. For example, when the input is performed with the shortest movement length, when the rotational movement amount of the measurement optical axis P approaches the target value, the magnitude of the error can be grasped with a sense of distance, so that it is easy for some operators to input the operation. There is.
For the sake of simplicity, the following description will be given using an example in which the operator inputs a rotation angle.

駆動量算出部103で算出された回転運動駆動量は、測定制御部100に送出され、測定制御部100によって、表示部15に表示されるようになっている。
このため、操作者は、表示部15を見て、操作入力した回転角に対する回転運動駆動量を知ることができるようになっている。
The rotational movement drive amount calculated by the drive amount calculation unit 103 is sent to the measurement control unit 100 and displayed on the display unit 15 by the measurement control unit 100.
For this reason, the operator can see the rotational movement drive amount with respect to the rotation angle input by the operation by looking at the display unit 15.

このため、操作入力部14に、測定光学部30を被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)の曲率中心O(O)を中心として回転移動するための回転角または被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)の最短移動長さが入力された場合に、駆動量算出部103によって、回転角または最短移動長さに対応する回転運動駆動量を算出させ、この回転運動駆動量を表示する操作入力補助部107を構成している。 Therefore, the rotation angle for rotating the measurement optical unit 30 around the curvature center O a (O b ) of the test lens surface 10 a (the test lens back surface 10 b ) or the test lens surface to the operation input unit 14. When the shortest movement length of 10a (back surface 10b to be examined) is input, the driving amount calculation unit 103 calculates the rotational movement driving amount corresponding to the rotation angle or the shortest movement length, and this rotational movement driving amount. The operation input auxiliary unit 107 is displayed.

面間隔算出部104は、測定制御部100から送出されるフォトダイオード12の光強度の信号変化に基づいて、被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bの間の面間隔を算出し、測定制御部100に送出するものである。   The surface interval calculation unit 104 calculates the surface interval between the lens front surface 10a and the lens rear surface 10b based on the signal change in the light intensity of the photodiode 12 sent from the measurement control unit 100, and performs measurement control. The data is sent to the unit 100.

離間距離算出部105は、測定制御部100から送出されたフォトダイオード12の光強度信号から、平行平板20の第1面20a、第2面20bと、被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)とで生じた光強度変化を特定し、第1面20aまたは第2面20bからの被検レンズ表面10a(被検レンズ裏面10b)までの測定光軸P上の離間距離を算出するものである。
離間距離は、測定光学部30のどの位置から測ってもよいし、レンズ面は、被検レンズ表面10aでも被検レンズ裏面10bでもどちらの距離でもよい。以下では、一例として、第2面20bから被検レンズ表面10aまでの距離を離間距離c(図2参照)とする場合の例で説明する。
The separation distance calculation unit 105 determines the first surface 20a and the second surface 20b of the parallel plate 20 and the test lens surface 10a (the test lens back surface 10b) from the light intensity signal of the photodiode 12 sent from the measurement control unit 100. ), And the distance on the measurement optical axis P from the first surface 20a or the second surface 20b to the test lens surface 10a (the test lens back surface 10b) is calculated. is there.
The separation distance may be measured from any position on the measurement optical unit 30, and the lens surface may be either the test lens front surface 10a or the test lens back surface 10b. Hereinafter, as an example, a description will be given of an example in which the distance from the second surface 20b to the lens surface 10a to be measured is the separation distance c (see FIG. 2).

このように、本実施形態は、離間距離測定部34が、平行平板20、離間距離算出部105、および測定制御部100から構成される場合の例になっている。   As described above, the present embodiment is an example in the case where the separation distance measurement unit 34 includes the parallel plate 20, the separation distance calculation unit 105, and the measurement control unit 100.

制御ユニット13の装置構成は、CPU、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、このコンピュータによって、上記に説明した各機能に対応する制御プログラムや演算プログラムが実行されるようになっている。   The device configuration of the control unit 13 includes a computer including a CPU, a memory, an input / output interface, an external storage device, and the like, and the computer executes a control program and an arithmetic program corresponding to each function described above. It has become.

次に、レンズ面間隔測定装置50の動作について、被検レンズ10のレンズ光軸Oと測定光軸Pとの光軸合わせ動作を中心として説明する。
図4(a)、(b)、(c)は、本発明の第1の実施形態のレンズ面間隔測定装置の光軸合わせ動作を説明する動作説明図である。図5(a)は、後述する焦点位置調整状態であって後述する垂直入射調整状態でない場合の光強度の変化を示す模式的なグラフである。図5(b)は、図5(a)におけるA部の部分拡大図である。図5(c)は、垂直入射調整状態になっている場合の光強度の変化を示す模式的なグラフである。各グラフの横軸は参照光束の光路長、縦軸は光強度である。図6(a)、(b)、(c)は、図4(c)続く動作説明図である。
Next, the operation of the lens surface distance measuring device 50 will be described focusing on the optical axis alignment operation between the lens optical axis O 0 of the lens 10 to be measured and the measurement optical axis P.
4A, 4B, and 4C are operation explanatory views for explaining the optical axis alignment operation of the lens surface distance measuring device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is a schematic graph showing a change in light intensity in a focus position adjustment state described later and not in a vertical incidence adjustment state described later. FIG.5 (b) is the elements on larger scale of the A section in Fig.5 (a). FIG. 5C is a schematic graph showing a change in light intensity in the normal incidence adjustment state. The horizontal axis of each graph is the optical path length of the reference light beam, and the vertical axis is the light intensity. 6 (a), 6 (b), and 6 (c) are explanatory diagrams of operations following FIG. 4 (c).

レンズ面間隔測定装置50によって、被検レンズ10の面間隔を測定するには、まず、図1に示すように、被検レンズ10の近傍の固定盤40に支持部31を固定する。
次に、操作者は、操作入力部14から操作入力して、レンズ面間隔測定装置50を起動し、シフトステージ32、ゴニオステージ33の位置を、それぞれ平行移動、傾動の基準位置に合わせる初期設定を行う。
また、後述する計算に用いるため、被検レンズ表面10aの曲率半径R、被検レンズ裏面10bの曲率半径R、被検レンズ10の硝材の屈折率nを入力する。これらの値は、予め設定済みの平行平板20の取り付け位置や、ゴニオステージ33の傾動中心Qの位置座標とともに、測定制御部100によって記憶され、制御ユニット13内でパラメータとして共有される。
In order to measure the surface distance of the lens 10 to be measured by the lens surface distance measuring device 50, first, as shown in FIG. 1, the support portion 31 is fixed to the stationary platen 40 in the vicinity of the lens 10 to be tested.
Next, the operator inputs an operation from the operation input unit 14 and activates the lens surface distance measuring device 50 to initialize the positions of the shift stage 32 and the gonio stage 33 to the reference positions for translation and tilt, respectively. I do.
Further, for use in the calculation described later, the curvature radius R a of the test lens surface 10 a, the curvature radius R b of the test lens back surface 10 b , and the refractive index n of the glass material of the test lens 10 are input. These values are stored by the measurement control unit 100 together with the preset mounting position of the parallel plate 20 and the position coordinates of the tilt center Q of the gonio stage 33 and are shared as parameters within the control unit 13.

次に、操作者は、支持アーム31bを動かして、測定光学系30aおよび平行平板20からなる光学系の合成焦点位置Fが被検レンズ表面10aの面頂p(被検レンズ表面10aとレンズ光軸Lの交点)の近傍に位置するとともに、測定光軸Pの被検レンズ表面10aに対する入射角が略0°となるように、およその位置合わせを行う。
このとき、被検レンズ表面10aが、合成焦点位置Fに対する焦点深度内に位置することを優先して調整する。
したがって、図4(a)に誇張して示すように、被検レンズ表面10aに対する測定光軸Pの入射角が0°にならず、測定光軸Pと被検レンズ表面10aとの交点Sが面頂pからずれていてもよい。
なお、以下では、特に厳密に表現していることを断る場合を除いては、簡単のため、「測定光学系30aおよび平行平板20からなる光学系の合成焦点位置F」のことを、単に、「測定光学系30aの焦点位置F」、「集光レンズ8の焦点位置F」などと称することにする。
本実施形態では、「測定光学系30aおよび平行平板20からなる光学系の合成焦点位置F」は、厳密な意味の「集光レンズ8の焦点位置」を平行平板20による浮き上がり分だけずらした位置である。
Next, the operator moves the support arm 31b so that the combined focal position F of the optical system including the measurement optical system 30a and the parallel plate 20 is the apex p a of the test lens surface 10a (the test lens surface 10a and the lens). while positioned in the vicinity of the intersection) of the optical axis L 0, the incident angle to the sample lens surface 10a of the measurement optical axis P is in a substantially 0 °, performs approximate alignment.
At this time, the lens surface 10a to be examined is adjusted with priority given to being located within the focal depth with respect to the synthetic focal position F.
Accordingly, as exaggeratedly shown in FIG. 4A, the incident angle of the measurement optical axis P with respect to the test lens surface 10a does not become 0 °, and the intersection S between the measurement optical axis P and the test lens surface 10a is it may be offset from the surface apex p a.
In the following, except for a case where it is specifically expressed, for the sake of simplicity, “the combined focal position F of the optical system including the measurement optical system 30a and the parallel plate 20” is simply referred to as “ These are referred to as “the focal position F of the measurement optical system 30a”, “the focal position F of the condenser lens 8”, and the like.
In the present embodiment, “the combined focal position F of the optical system including the measurement optical system 30 a and the parallel plate 20” is a position obtained by shifting the strict meaning “focal position of the condenser lens 8” by the amount lifted by the parallel plate 20. It is.

次に、測定光軸Pとレンズ光軸Oとを同軸に配置する光軸合わせを行う。
まず、動作説明に先立って、レンズ面間隔測定装置50における光路と、フォトダイオード12から出力される光強度の大きさについて説明する。
Next, optical axis alignment is performed in which the measurement optical axis P and the lens optical axis O 0 are arranged coaxially.
First, prior to the description of the operation, the optical path in the lens surface distance measuring device 50 and the magnitude of the light intensity output from the photodiode 12 will be described.

光源1から出射された光束は、ファイバカプラ端面2aに入射し、ファイバカプラ2によって、参照光束Lと、測定光束Lとに分割される。
参照光束Lは、光ファイバを経由してファイバカプラ端面2bから光路長変更部16内に出射され、コリメートレンズ3で集光されて平行光束となり、参照ミラー5に到達すると、参照ミラー5に垂直入射し、光軸に沿って折り返される。
そして、コリメートレンズ3によって集光されて、ファイバカプラ端面2bに再入射して、ファイバカプラ2に戻る。このとき、直動ステージ4によって、参照ミラー5の位置を変化させると、参照光束Lの光路長が参照ミラー5の移動量の2倍だけ変化する。
この光路長の変化量は、リニアスケール6によって逐次検出されて測定制御部100に送出される。
The light flux emitted from the light source 1 is incident on the fiber coupler end surface 2a, by a fiber coupler 2, and the reference light beam L r, is split into a measuring beam L m.
The reference light beam L r is emitted from the fiber coupler end face 2 b through the optical fiber into the optical path length changing unit 16, is condensed by the collimator lens 3, becomes a parallel light beam, and reaches the reference mirror 5 when it reaches the reference mirror 5. It is perpendicularly incident and folded along the optical axis.
Then, the light is condensed by the collimator lens 3, reenters the fiber coupler end surface 2 b, and returns to the fiber coupler 2. At this time, if the position of the reference mirror 5 is changed by the linear motion stage 4, the optical path length of the reference light beam L r changes by twice the amount of movement of the reference mirror 5.
The change amount of the optical path length is sequentially detected by the linear scale 6 and sent to the measurement control unit 100.

測定光束Lは、光ファイバを経由してファイバカプラ端面2cから測定光学部30の筐体30b内に出射され、コリメートレンズ7で集光されて平行光束となり、集光レンズ8に到達すると、集光レンズ8で集光され、図2に示すように、平行平板20を透過して集光レンズ8の焦点位置Fに集光される。
なお、測定光束Lは、平行平板20を透過する際に、それぞれ第1面20a、第2面20bでそれぞれ一部が反射されて、集光レンズ8側に戻る。この測定光束Lは、コリメートレンズ7、ファイバカプラ端面2cを経由して、ファイバカプラ2に戻り、参照光束Lと合成されて、ファイバカプラ端面2dから出射される。
The measurement light beam L m is emitted from the fiber coupler end face 2 c through the optical fiber into the housing 30 b of the measurement optical unit 30, is condensed by the collimator lens 7, becomes a parallel light beam, and reaches the condensing lens 8. As shown in FIG. 2, the light is condensed by the condensing lens 8, passes through the parallel plate 20, and is condensed at the focal position F of the condensing lens 8.
The measurement light beam L m, when passing through the parallel plate 20, the first surface 20a, respectively, are reflected part respectively by the second surface 20b, the flow returns to the condenser lens 8 side. The measuring beam L m is the collimator lens 7 via the fiber coupler end faces 2c, returns to the fiber coupler 2, is combined with the reference light beam L r, it is emitted from the fiber coupler end surface 2d.

被検レンズ表面10a上に集光された測定光束Lは、図4(a)に示すように、測定光軸Pと被検レンズ表面10aの交点Sが集光レンズ8の焦点深度内にあるため、被検レンズ表面10aにおける反射光束L’は、光路を略逆進する。そして、反射光束L’のうち、集光レンズ8の開口角の範囲内に入射した光が、集光レンズ8側に戻り、コリメートレンズ7を経由して、ファイバカプラ端面2c上にスポットを形成する。このため、反射光束L’の一部が、ファイバカプラ2に戻って、参照光束Lと合成されて、ファイバカプラ端面2dから出射される。
このとき、ファイバカプラ端面2dから出射される反射光束L’の光量は、測定光軸Pが被検レンズ表面10aの法線方向に一致するとともに、集光レンズ8の焦点位置Fが被検レンズ表面10aに一致したときに最大となる。
Measuring beam L m which is focused on the subject lens surface 10a, as shown in FIG. 4 (a), the focal depth of the measurement optical axis P and the sample lens surface 10a of the intersection S condensing lens 8 For this reason, the reflected light beam L m ′ on the lens surface 10a to be tested moves substantially backward in the optical path. Then, of the reflected light beam L m ′, the light incident within the aperture angle range of the condenser lens 8 returns to the condenser lens 8 side and passes through the collimator lens 7 to form a spot on the fiber coupler end surface 2c. Form. For this reason, a part of the reflected light beam L m ′ returns to the fiber coupler 2 and is combined with the reference light beam L r to be emitted from the fiber coupler end surface 2d.
At this time, the light quantity of the reflected light beam L m ′ emitted from the end face 2d of the fiber coupler is such that the measurement optical axis P coincides with the normal direction of the lens surface 10a and the focal position F of the condenser lens 8 is detected. Maximum when matched with the lens surface 10a.

このように、ファイバカプラ端面2dからは、参照光束Lと、平行平板20の第1面20a、第2面20bにおける反射光束の一部と、および反射光束L’の一部とが、重ね合わされた合成光束Lが出射される。この合成光束Lは、集光レンズ11によって集光されて、フォトダイオード12に入射する。
フォトダイオード12は、合成光束Lの光強度を検出し、制御ユニット13の測定制御部100に送出する。
Thus, from the fiber coupler end face 2d, the reference light beam L r, the first surface 20a of the parallel plate 20, a part of the reflected light beam at the second surface 20b, and a portion of the reflected light beam L m ', superposed composite light beam L c is emitted. The combined light beam L c is condensed by the condenser lens 11, enters the photodiode 12.
Photodiode 12 detects the light intensity of the combined light beams L c, and sends the measurement control section 100 of the control unit 13.

本実施形態では、光源1が低コヒーレンス光源であるため、参照光束Lの光路長を変化させると、合成光束Lのうち参照光束Lの光路長と略一致した光束成分との間に干渉が起こり、光強度の変化となって現れる。
ここで、参照光束Lの光路長とは、参照光束Lが形成されるファイバカプラ2内の分割位置から、参照ミラー5で反射されてファイバカプラ2内に戻り、ファイバカプラ2内でファイバカプラ端面2bから入射した光束と合成される合成位置までの光路長を意味する。
これと対応する測定光学部30側での光路長は、同様に測定光束Lが形成されるファイバカプラ2内の分割位置から、測定光学部30における反射面で反射されてファイバカプラ2内に戻り、ファイバカプラ2内で参照光束Lの戻り光と合成される合成位置までの光路長を意味する。
以下では、特に断らなければ、測定光学部30側での光路長を総称する場合には、単に、「測定光束Lの光路長」と称し、個々の光路長を区別する場合には、反射面を特定して、例えば、「被検レンズ表面10aを反射面とする測定光束Lの光路長」などと称することにする。
In the present embodiment, since the light source 1 is a low-coherence light source, when the optical path length of the reference light beam L r is changed, the light beam component substantially coincides with the optical path length of the reference light beam L r in the combined light beam L c. Interference occurs and appears as a change in light intensity.
Here, the optical path length of the reference light beam L r, the division position of the reference light beam L r is the fiber coupler 2 is formed, is reflected by the reference mirror 5 to return to the fiber coupler 2, the fiber within the fiber coupler 2 It means the optical path length from the coupler end surface 2b to the combined position where it is combined with the incident light beam.
Optical path length in which a corresponding measuring optical unit 30 side, likewise from the dividing position of the measuring beam L m is the fiber coupler 2 is formed, is reflected by the reflecting surface of the measurement optical unit 30 in the fiber coupler 2 return means light path length to the synthetic position is combined with the return light of the reference light beam L r in the fiber coupler 2.
In the following, unless otherwise specified, when the optical path length on the measurement optical unit 30 side is generically referred to, it is simply referred to as “the optical path length of the measurement light beam L m ”. identify the surface, for example, it will be referred to as "optical path length of the measurement beam L m to the sample lens surface 10a reflecting surface".

測定制御部100は、光路長変更部16に制御信号を送出して、参照光束Lの光路長が、第1面20aを反射面とする測定光束Lの光路長よりも短い光路長から、被検レンズ裏面10bを反射面とする測定光束Lの光路長よりも長い光路長まで、順次変化させる。 Measurement control section 100 sends a control signal to the optical path length changing unit 16, the optical path length of the reference light beam L r is a short optical path length than the optical path length of the measurement beam L m of the first surface 20a and the reflective surface , the sample lens rear surface 10b to the longer optical path length than the optical path length of the measurement beam L m of the reflection surface, sequentially changing.

これにより、例えば、図4(a)に示すように、集光レンズ8の焦点位置Fが被検レンズ表面10aに一致している場合には、フォトダイオード12の出力を取得すると、フォトダイオード12の出力は、図5(a)に示すグラフのような変化を示す。
すなわち、参照光束Lの光路長が、平行平板20の第1面20aを反射面とする測定光束Lの光路長と一致する位置dと、同じく第2面20bを反射面とする測定光束Lの光路長と一致する位置dと、被検レンズ表面10aを反射面とする測定光束Lの光路長と一致する位置dと、被検レンズ表面10bを反射面とする測定光束Lの光路長と一致する位置dとで、光強度のピークが観察される。
なお、図5(a)(図5(c)も同様)は模式的に表しており、それぞれのピークの近傍の様子を横軸のスケールを拡大して示すと、図5(b)に示す曲線のように、光強度が一定値から周期的に変化しつつ、その上下のピーク偏差の大きさが増大し、ピーク値を迎えてから減少する変化している。
周期的な繰り返しは、干渉による光強度の強弱に対応しており、このような変化の幅は、光源1のコヒーレンス長に対応している。
Thereby, for example, as shown in FIG. 4A, when the focal position F of the condensing lens 8 coincides with the lens surface 10a to be measured, when the output of the photodiode 12 is acquired, the photodiode 12 is obtained. The output of FIG. 5 shows a change like the graph shown in FIG.
In other words, the position d 1 where the optical path length of the reference light beam L r coincides with the optical path length of the measurement light beam L m with the first surface 20a of the parallel plate 20 as the reflection surface, and the measurement with the second surface 20b as the reflection surface. and position d 2 which is coincident with the optical path length of the light beam L m, and the position d 3 which is coincident with the optical path length of the measurement beam L m of the reflection surface of the sample lens surface 10a, measurements of the sample lens surface 10b and the reflecting surface in the position d 4 which coincide with the optical path length of the light beam L m, the peak of the light intensity is observed.
FIG. 5 (a) (same for FIG. 5 (c)) is schematically shown. FIG. 5 (b) shows the state in the vicinity of each peak in an enlarged scale on the horizontal axis. As shown by the curve, the light intensity changes periodically from a constant value, and the magnitude of the upper and lower peak deviations increase and decrease after reaching the peak value.
The periodic repetition corresponds to the intensity of light due to interference, and the width of such change corresponds to the coherence length of the light source 1.

図5(a)において、位置d、dにおけるピーク値は、測定光学系30aとの位置関係が固定された平行平板20で反射された測定光束Lと参照光束Lとが干渉することによるピークであるため、測定光学部30と被検レンズ10との位置関係によらず一定である。
一方、位置d、dのピーク値は、それぞれ測定光学部30と、被検レンズ表面10aおよび被検レンズ裏面10bとの位置関係によって変化する。
In FIG. 5A, the peak values at the positions d 1 and d 2 are such that the measurement light beam L m reflected by the parallel plate 20 whose positional relationship with the measurement optical system 30a is fixed interferes with the reference light beam L r. Therefore, it is constant regardless of the positional relationship between the measurement optical unit 30 and the test lens 10.
On the other hand, the peak values at the positions d 3 and d 4 vary depending on the positional relationship between the measurement optical unit 30 and the test lens front surface 10a and the test lens back surface 10b.

例えば、被検レンズ表面10aを反射面とする測定光束Lによるピーク値は測定光軸Pの被検レンズ表面10aに対する入射角が0°の時に最大となる。入射角が0°より大きくなると、集光レンズ8の開口角の範囲に入射する反射光束L’が減るため、図4(a)の状態では、位置dでのピーク値Iは、後述する最大値Ia0よりも低いIa1になる。
また、被検レンズ裏面10bを反射面とする測定光束Lは、被検レンズ裏面10bでスポット径が大きくなり、被検レンズ裏面10bへの入射角も大きいため、集光レンズ8に戻って合成光束Lに含まれる光量が少なくなるため、ピーク値は、Ib1(ただし、Ia1>Ib1)のように非常に低くなる。
For example, the maximum when the incident angle to the sample lens surface 10a of the measuring beam L peak value by m the measurement optical axis P of the reflecting surface of the sample lens surface 10a is 0 °. When the incident angle is larger than 0 °, the reflected light beam L m ′ incident on the aperture angle range of the condenser lens 8 is reduced. Therefore, in the state of FIG. 4A, the peak value I a at the position d 3 is I a1 is lower than the maximum value I a0 described later.
Further, the measurement light beam L m having the reflection surface of the test lens back surface 10b as a reflection surface has a large spot diameter on the test lens back surface 10b and a large incident angle to the test lens back surface 10b, and therefore returns to the condenser lens 8. Since the amount of light contained in the combined light beam L c is reduced, the peak value becomes very low as I b1 (where I a1 > I b1 ).

また、図4(b)に示すように、測定光軸Pが被検レンズ表面10aの曲率中心Oを通る位置関係になり、測定光軸Pの被検レンズ表面10aに対する入射角が0°になると、図5(c)に示すように、位置dのピーク値は、最大値Ia0(ただし、Ia0>Ia1)となる。
このとき、位置dのピーク値は、若干改善されて、Ib2(ただし、Ib1<Ib2<Ia0)となる。
このように、位置d、dにおけるピーク値を観察すると、測定光学部30と被検レンズ表面10a、被検レンズ裏面10bとの位置関係を判定することができる。
Further, as shown in FIG. 4B, the measurement optical axis P is in a positional relationship passing through the center of curvature Oa of the test lens surface 10a, and the incident angle of the measurement optical axis P with respect to the test lens surface 10a is 0 °. becomes, as shown in FIG. 5 (c), the peak value of the position d 3 is the maximum value I a0 (However, I a0> I a1) becomes.
At this time, the peak value at the position d 4 is slightly improved to be I b2 (where I b1 <I b2 <I a0 ).
Thus, by observing the peak values at the positions d 3 and d 4 , it is possible to determine the positional relationship between the measurement optical unit 30, the test lens front surface 10 a, and the test lens back surface 10 b.

さらに、各ピーク値が発生する参照光束Lの光路長は、測定光学部30における各反射面の測定光軸P上の位置を表している。
したがって、d−dは、平行平板20の板厚に対応する光路長であり、d−dは、第2面20bと被検レンズ表面10aとの測定光軸P上の距離であり、本実施形態の離間距離c(図2参照)である。
また、d−dは、測定光軸P上における被検レンズ表面10aと被検レンズ裏面10bとの距離に対応する光路長であり、測定光軸Pが被検レンズ10と交差する位置によって変化する。
測定光軸Pがレンズ光軸Oと整列した状態では、d−dは、被検レンズ表面10aと被検レンズ裏面10bの面間隔に対応する光路長である。d−dを既知の被検レンズ10の硝材の屈折率nで割ると、被検レンズ表面10aと被検レンズ裏面10bとの面間隔を算出することができる。
Further, the optical path length of the reference light beam L r where each peak value is generated represents the position on the measurement optical axis P of each reflection surface in the measurement optical unit 30.
Therefore, d 2 -d 1 is an optical path length corresponding to the plate thickness of the parallel plate 20, and d 3 -d 2 is a distance on the measurement optical axis P between the second surface 20 b and the lens surface 10 a to be measured. Yes, the separation distance c of this embodiment (see FIG. 2).
D 4 -d 3 is an optical path length corresponding to the distance between the test lens front surface 10 a and the test lens back surface 10 b on the measurement optical axis P, and the position where the measurement optical axis P intersects the test lens 10. It depends on.
In a state where the measurement optical axis P is aligned with the lens optical axis O 0 , d 4 -d 3 is an optical path length corresponding to the surface interval between the test lens front surface 10 a and the test lens back surface 10 b. By dividing d 4 -d 3 by the known refractive index n of the glass material of the test lens 10, the surface interval between the test lens front surface 10 a and the test lens back surface 10 b can be calculated.

ここで、光軸合わせの動作の説明に戻る。
まず、概略配置した測定光学部30を測定光軸Pに沿う方向に移動して、集光レンズ8の焦点位置Fを被検レンズ表面10a上に一致させるための調整を行う。
この移動は、操作者が測定光軸Pに沿う方向の平行移動の向きも含めた移動量を決めて、操作入力部14からの操作入力することにより行う。
測定制御部100は、操作入力部14からの操作入力に基づいて、シフトステージ32を駆動するため、移動量を駆動量算出部103に送出する。
なお、測定制御部100は、光路長変更部16によって、直動ステージ4を駆動し、参照光束Lと測定光束Lとによって干渉が起こらない位置に参照ミラー5を移動しておく。これにより、フォトダイオード12からの出力は、反射光束L’の光量によって変化することになる。
Here, the description returns to the optical axis alignment operation.
First, the measurement optical unit 30 that is roughly arranged is moved in the direction along the measurement optical axis P, and adjustment is performed to make the focal position F of the condenser lens 8 coincide with the lens surface 10a.
This movement is performed when the operator determines the amount of movement including the direction of the parallel movement in the direction along the measurement optical axis P and inputs an operation from the operation input unit 14.
The measurement control unit 100 sends the movement amount to the drive amount calculation unit 103 in order to drive the shift stage 32 based on the operation input from the operation input unit 14.
The measurement control section 100, the optical path length changing unit 16 drives the linear movement stage 4, keep moving the reference mirror 5 at a position where interference does not occur between the reference light beam L r and the measurement light beam L m by. As a result, the output from the photodiode 12 changes depending on the amount of the reflected light beam L m ′.

駆動量算出部103では、送出された移動量を、シフトステージ32の各ステージの駆動量に変換して、測定制御部100に送出する。
測定制御部100は、データ取得部101を通して、フォトダイオード12から取得した光強度を逐次、表示部15に表示する。
一方で、測定制御部100は、操作入力部14から移動量が入力されたら、駆動量算出部103から送出された駆動量を移動制御部102に送出し、シフトステージ32を駆動させる。
The drive amount calculation unit 103 converts the sent movement amount into a drive amount for each stage of the shift stage 32 and sends it to the measurement control unit 100.
The measurement control unit 100 sequentially displays the light intensity acquired from the photodiode 12 on the display unit 15 through the data acquisition unit 101.
On the other hand, when the movement amount is input from the operation input unit 14, the measurement control unit 100 sends the drive amount sent from the drive amount calculation unit 103 to the movement control unit 102 to drive the shift stage 32.

操作者は、表示部15に表示された光強度を確認して、操作入力部14から操作入力を行って、測定光学部30を測定光軸Pに沿って適宜移動させ、移動位置ごとに表示部15に表示された光強度を比較して光強度が最大となる位置を探す。これにより、図4(a)に示すように、測定光軸Pと被検レンズ表面10aとの交点Sが集光レンズ8の焦点位置Fに一致する状態(以下、「焦点位置調整状態」と称する。)にすることができる。
ただし、この焦点位置調整状態では、測定光軸Pは、被検レンズ表面10aに垂直入射しているとは限らない。
The operator confirms the light intensity displayed on the display unit 15, performs an operation input from the operation input unit 14, appropriately moves the measurement optical unit 30 along the measurement optical axis P, and displays it for each movement position. The light intensity displayed on the unit 15 is compared to find a position where the light intensity is maximum. As a result, as shown in FIG. 4A, the intersection S of the measurement optical axis P and the lens surface 10a to be tested coincides with the focal position F of the condenser lens 8 (hereinafter referred to as “focus position adjustment state”). Can be called).
However, in this focus position adjustment state, the measurement optical axis P is not necessarily perpendicularly incident on the lens surface 10a to be examined.

次に、測定光軸Pの入射角の調整を行う。この調整も、シフトステージ32による平行移動のみで行う。
操作者は、操作入力部14から操作入力を行って、測定光学部30を測定光軸Pに直交する方向に移動させ、各移動位置において、上記と同様にして、焦点位置調整状態を形成する。
操作者は、この焦点位置調整状態で表示部15に表示された光強度を、移動前の賞嘆位置調整状態の強度と比べ、光強度がより大きくなる位置を探し、これを測定光軸Pに直交する2軸方向で繰り返すことにより、光強度が最大となる被検レンズ表面10a上の位置を探す。
これにより、図4(b)に示すように、測定光軸Pが被検レンズ表面10aに垂直入射する(入射角0°)位置に、測定光学部30が位置合わせされる。
このように、集光レンズ8の焦点位置Fが被検レンズ表面10aに一致し、測定光軸Pが被検レンズ表面10aに垂直入射する状態を、以下では、「垂直入射調整状態」と称する。
垂直入射調整状態では、ゴニオステージ33の傾動中心Qと、被検レンズ10の曲率中心Oとは、いずれも測定光軸P上に位置している。
Next, the incident angle of the measurement optical axis P is adjusted. This adjustment is also performed only by parallel movement by the shift stage 32.
The operator performs an operation input from the operation input unit 14, moves the measurement optical unit 30 in a direction orthogonal to the measurement optical axis P, and forms a focus position adjustment state at each movement position in the same manner as described above. .
The operator searches for a position where the light intensity displayed on the display unit 15 in this focus position adjustment state becomes larger than the intensity in the abduction position adjustment state before the movement, and this is determined as the measurement optical axis P. The position on the surface 10a to be examined where the light intensity is maximum is searched for by repeating in the biaxial direction orthogonal to.
As a result, as shown in FIG. 4B, the measurement optical unit 30 is aligned at a position where the measurement optical axis P is perpendicularly incident on the lens surface 10a (incidence angle 0 °).
The state in which the focal position F of the condenser lens 8 coincides with the test lens surface 10a and the measurement optical axis P is perpendicularly incident on the test lens surface 10a is hereinafter referred to as a “normal incidence adjustment state”. .
In the vertical incidence adjustment state, and the tilting center Q of the goniostage 33, and the center of curvature O a of the lens 10, both located on the measurement optical axis P.

次に、測定光軸Pの傾動を行って、測定光軸Pをレンズ光軸Oに整列させる調整動作を行う。
図4(b)に示す垂直入射調整状態から、測定光軸Pをレンズ光軸Oに整列させるためには、測定光軸Pを傾動して、レンズ光軸Oの傾斜角に合わせる必要がある。本実施形態では、測定光軸Pの傾動はゴニオステージ33の傾動中心Qを中心に行われるため、傾動のみでは、図4(c)に示すように、垂直入射調整状態と焦点位置調整状態とが同時に崩れてしまう。
本実施形態では、以下に説明するように、操作者が回転角θを設定すると、測定光学部30をゴニオステージ33で角度θだけ傾動させたときに、測定光学部30を垂直入射調整状態に配置するための測定光学部30の平行移動量を、制御ユニット13が算出するようにしている。
Next, by performing the tilting of the measurement optical axis P, it performs the adjustment operation of aligning the measurement optical axis P to the lens optical axis O 0.
In order to align the measurement optical axis P with the lens optical axis O 0 from the normal incidence adjustment state shown in FIG. 4B, it is necessary to tilt the measurement optical axis P to match the inclination angle of the lens optical axis O 0. There is. In the present embodiment, since the tilt of the measurement optical axis P is performed around the tilt center Q of the gonio stage 33, as shown in FIG. 4C, only the tilt includes the vertical incident adjustment state and the focus position adjustment state. Will collapse at the same time.
In the present embodiment, as described below, when the operator sets the rotation angle θ, when the measurement optical unit 30 is tilted by the angle θ by the goniostage 33, the measurement optical unit 30 is brought into the normal incidence adjustment state. The control unit 13 calculates the amount of parallel movement of the measurement optical unit 30 for placement.

操作者が、垂直入射調整状態において操作入力部14から回転角θを入力すると、測定制御部100は、光路長変更部16を駆動して、第1面20aを反射面とする測定光束Lの光路長よりも短い光路長から、被検レンズ裏面10bを反射面とする測定光束Lの光路長よりも長い光路長まで、参照光束Lの光路長を変化させる。
そして、測定制御部100は、この光路長変化に伴うフォトダイオード12の出力をデータ取得部101から取得し、その測定データを離間距離算出部105に送出する。このとき、データ取得部101から取得された測定データは、図5(c)に示すグラフのようになっている。
離間距離算出部105では、測定データから、ピーク値とその発生位置を算出し、位置d、dから離間距離cを算出し、位置d、dにおけるピーク値I、Iを算出して、測定制御部100に送出する。
When the operator inputs the rotation angle θ from the operation input unit 14 in the normal incidence adjustment state, the measurement control unit 100 drives the optical path length changing unit 16 to measure the measurement light beam L m having the first surface 20a as a reflection surface. from the optical path length shorter optical path length than, the sample lens rear surface 10b to the longer optical path length than the optical path length of the measurement beam L m of a reflective surface and changes the optical path length of the reference light beam L r.
Then, the measurement control unit 100 acquires the output of the photodiode 12 accompanying the change in the optical path length from the data acquisition unit 101 and sends the measurement data to the separation distance calculation unit 105. At this time, the measurement data acquired from the data acquisition unit 101 is as shown in the graph of FIG.
The separation distance calculation unit 105 calculates the peak value and the position where the separation occurs from the measurement data, calculates the separation distance c from the positions d 1 and d 2 , and calculates the peak values I a and I b at the positions d 3 and d 4 . Calculate and send to the measurement control unit 100.

測定制御部100は、ピーク値I、Iを表示部15の表示画面15aにグラフとして表示させるとともに、離間距離cと回転角θとを、駆動量算出部103に送出する。
駆動量算出部103では、垂直入射調整状態の測定光学部30を、曲率中心Oを中心としてθだけ回転移動するためのシフトステージ32とゴニオステージ33の駆動量を算出して、測定制御部100に送出する。
例えば、図4(b)の垂直入射調整状態から、図6(b)示す垂直入射調整状態に移行するには、図4(c)に示すようなゴニオステージ33による角度θの傾動と、この状態から図6(a)に示すようなシフトステージ32によるδの平行移動とを行えばよい。
垂直入射調整状態では、図4(b)に示すように、傾動中心Qから曲率中心Oまでの中心間距離rは、傾動中心Qから焦点位置Fまでの距離Tと、被検レンズ表面10aの曲率半径Rとの和になる。
また、距離Tは、図2から分かるように、垂直入射調整状態で測定された離間距離cと、第2面20bと傾動中心Qとの間の距離bとの和になるため、中心間距離rは、次式(1)で表される。
The measurement control unit 100 displays the peak values I a and I b as a graph on the display screen 15 a of the display unit 15 and sends the separation distance c and the rotation angle θ to the drive amount calculation unit 103.
The drive amount calculation unit 103 calculates the drive amounts of the shift stage 32 and the gonio stage 33 for rotating the measurement optical unit 30 in the normal incidence adjustment state by θ around the center of curvature O a , and the measurement control unit To 100.
For example, to shift from the normal incidence adjustment state shown in FIG. 4B to the normal incidence adjustment state shown in FIG. 6B, the gonio stage 33 as shown in FIG. From the state, the parallel movement of δ by the shift stage 32 as shown in FIG.
In the vertical incidence adjustment state, as shown in FIG. 4 (b), the distance between the centers r Q from tilting center Q to the center of curvature O a is the distance T from the tilting center Q to the focal position F, the test lens surface the sum of the radius of curvature R a of 10a.
As can be seen from FIG. 2, the distance T is the sum of the separation distance c measured in the normal incidence adjustment state and the distance b between the second surface 20b and the tilting center Q. r Q is represented by the following equation (1).

=R+c+b ・・・(1) r Q = R a + c + b (1)

ここで、離間距離cは、測定制御部100から送出された測定値であり、曲率半径Rと距離bは既知の共有パラメータである。
まず、ゴニオステージ33によって、角度θの傾動を行うと、垂直入射調整状態の測定光軸P(図4(b)参照)は、図4(c)に示すように、測定光軸P’の位置に移動する。垂直入射調整状態の曲率中心Oに対応する測定光軸P’上の点O’の回転位置の座標は、角度θと中心間距離rとから算出される。
この状態から、図6(b)の状態に移動するには、図6(a)に示すように、測定光軸P’の傾斜角を一定として(ゴニオステージ33の位置を固定して)、点O’が曲率中心Oに一致するように距離δだけ平行移動すればよい。このとき測定光軸P’が測定光軸P’’の位置に移動する。この平行移動により、図4(c)の傾動中心Qは、図6(a)における点Q’’の位置に距離δだけ平行移動する。
Here, the separation distance c is a measurement value sent from the measurement control unit 100, and the curvature radius Ra and the distance b are known shared parameters.
First, when the angle θ is tilted by the gonio stage 33, the measurement optical axis P 0 (see FIG. 4B) in the normal incidence adjustment state is changed to the measurement optical axis P ′ as shown in FIG. 4C. Move to the position. The coordinates of the rotational position of the point O a ′ on the measurement optical axis P ′ corresponding to the center of curvature O a in the normal incidence adjustment state are calculated from the angle θ and the center-to-center distance r Q.
To move from this state to the state of FIG. 6 (b), as shown in FIG. 6 (a), the inclination angle of the measurement optical axis P ′ is kept constant (the position of the gonio stage 33 is fixed), The distance O should be translated so that the point O a ′ coincides with the center of curvature O a . At this time, the measurement optical axis P ′ moves to the position of the measurement optical axis P ″. By this parallel movement, the tilting center Q in FIG. 4C is translated by a distance δ to the position of the point Q ″ in FIG.

したがって、駆動量算出部103は、点O’の座標値と、曲率中心Oの座標値から、平行移動ベクトルを求めて、このベクトルをシフトステージ32の各軸の移動量に換算した駆動量を算出し、測定制御部100に送出する。
測定制御部100は、この駆動量を表示部15に表示する。
操作者は、表示部15に表示された駆動量を、操作入力部14から入力して、ゴニオステージ33、シフトステージ32を駆動する。これにより、図6(b)に示す垂直入射調整状態が実現される。
なお、上記の説明では、傾動を行ってから平行移動を行うように説明したが、これは移動量の算出原理を説明するためのものである。駆動量が算出されれば、実際のシフトステージ32、ゴニオステージ33の駆動順序は逆にしてもよいし、それぞれ並行して駆動してもよい。
Therefore, the drive amount calculation unit 103 obtains a parallel movement vector from the coordinate value of the point O a ′ and the coordinate value of the center of curvature O a , and drives this vector converted into the movement amount of each axis of the shift stage 32. The amount is calculated and sent to the measurement control unit 100.
The measurement control unit 100 displays this drive amount on the display unit 15.
The operator inputs the drive amount displayed on the display unit 15 from the operation input unit 14 and drives the gonio stage 33 and the shift stage 32. Thereby, the normal incidence adjustment state shown in FIG. 6B is realized.
In the above description, the parallel movement is described after the tilting, but this is for explaining the calculation principle of the movement amount. If the driving amount is calculated, the actual driving order of the shift stage 32 and the gonio stage 33 may be reversed or may be driven in parallel.

このようにして、操作者は回転角θを操作入力するだけで、垂直入射調整状態を保ったままで、測定光軸Pのレンズ光軸Oに対する角度を変更することができる。
このような移動を繰り返すと、移動位置ごとに、光強度のピーク値I、Iが、表示部15に表示されていく。
ここで、各垂直入射調整状態では、測定光束Lが被検レンズ表面10aに垂直入射しているため、ピーク値Iは反射面での反射バラツキ等による測定誤差を除けば一定である。これに対して、被検レンズ裏面10bに対する測定光軸Pの入射角は変化していくため、ピーク値Iは変化する。
そこで、操作者は、ピーク値Iが最大となるまで、上記のような測定光軸Pの回転移動を、測定光軸Pに直交する2軸方向で繰り返す。
こうして、ピーク値Iが最大となったとき、測定光軸Pは、図6(c)に示すように、曲率中心O、Oを通るレンズ光軸Oと整列されていることになる。
以上で、測定光軸Pをレンズ光軸Oに整列させる調整動作が終了する。
In this way, the operator can change the angle of the measurement optical axis P with respect to the lens optical axis O 0 while maintaining the normal incidence adjustment state by simply inputting the rotation angle θ.
When such movement is repeated, the peak values I a and I b of the light intensity are displayed on the display unit 15 for each movement position.
Here, in each vertical incidence adjustment state, the measuring beam L m is perpendicularly incident on the target lens surface 10a, the peak value I a is constant except for measurement errors due to reflection variations in a reflective surface. On the other hand, since the incident angle of the measurement optical axis P with respect to the lens back surface 10b changes, the peak value Ib changes.
Therefore, the operator repeats the rotational movement of the measurement optical axis P as described above in the biaxial direction perpendicular to the measurement optical axis P until the peak value Ib reaches the maximum.
Thus, when the peak value I b is maximized, the measurement optical axis P, as shown in FIG. 6 (c), that are aligned with the center of curvature O a, lens optical axis O 0 through O b Become.
Thus, the adjustment operation is completed to align the measurement optical axis P to the lens optical axis O 0.

操作者は、調整動作が終了したことを通知する操作入力を行う。これにより、測定制御部100は、面間隔の測定を開始する。
すなわち、データ取得部101を通して、最終調整位置における光強度の測定データを取得し、面間隔算出部104に送出する。
このときの測定データは、例えば、図7に示すように、ピーク値I、Iがそれぞれの最大値Ia0、Ib0であり、位置d、dの差が、被検レンズ表面10aと被検レンズ裏面10bとの間の面間隔dに対応する光路長n・dに一致している。ここで、nは被検レンズ10の硝材の屈折率であり、予め測定制御部100に記憶された共有パラメータである。
このため、面間隔算出部104は、測定データのピーク位置を解析して、位置d、dの差を屈折率nで割って面間隔dを算出し、測定制御部100に送出する。
測定制御部100は、測定された面間隔dを表示する。
以上で、面間隔の測定が終了する。
The operator performs an operation input notifying that the adjustment operation has been completed. Thereby, the measurement control part 100 starts the measurement of a surface interval.
That is, the measurement data of the light intensity at the final adjustment position is acquired through the data acquisition unit 101 and sent to the surface interval calculation unit 104.
For example, as shown in FIG. 7, the measurement data at this time is such that the peak values I a and I b are the maximum values I a0 and I b0 , and the difference between the positions d 3 and d 4 is the surface of the lens to be examined. This coincides with the optical path length n · d corresponding to the surface distance d between 10a and the rear surface 10b of the lens to be examined. Here, n is the refractive index of the glass material of the lens 10 to be examined, and is a shared parameter stored in the measurement control unit 100 in advance.
Therefore, the surface interval calculation unit 104 analyzes the peak position of the measurement data, calculates the surface interval d by dividing the difference between the positions d 3 and d 4 by the refractive index n, and sends it to the measurement control unit 100.
The measurement control unit 100 displays the measured surface distance d.
This completes the measurement of the surface spacing.

このように、本実施形態のレンズ面間隔測定装置50によれば、測定光束Lを集光して被検レンズ10に照射し、被検レンズ10からの反射光束L’を集光する測定光学部30を支持部31上に移動可能に支持し、離間距離測定部34および駆動量算出部103を備えることにより、測定光学部30を被検レンズ10の被検レンズ表面10aの曲率中心Oを中心として容易に回転移動させることができる。このため、被検レンズ10に対して、垂直入射調整状態の位置関係に測定光学部30を調整すると、この垂直入射調整状態を保って、曲率中心Oを中心として容易に回転させることができる。
これにより、測定光軸Pとレンズ光軸Oとが整列する状態を迅速に探すことができるため、装置外に配置された被検レンズ10に対して、測定光軸Pを容易に位置決めして、被検レンズ10のレンズ面間隔を測定することができる。
したがって、例えば、研磨工程で研磨皿19に貼り付けられた状態の被検レンズ10であっても、研磨皿19から取り外すことなく、レンズ面間隔を測定することができる。このため、研磨の仕上がり状態を正確に測定することができる。また、研磨量が足りない場合には、ただちに、加工中止状態と同じ状態から再加工を続行することができる。
Thus, according to the lens surface interval measuring device 50 of the present embodiment, by condensing the measuring beam L m is irradiated to the test lens 10 condenses the reflected light beam L m 'from the test lens 10 The measurement optical unit 30 is movably supported on the support unit 31 and includes the separation distance measurement unit 34 and the drive amount calculation unit 103, so that the measurement optical unit 30 is centered on the curvature of the lens surface 10a of the test lens 10. It can be easily rotated around O a . Therefore, with respect to the test lens 10, by adjusting the measurement optical unit 30 to the positional relationship of the normal incidence adjustment state, by keeping this vertical incidence adjustment state, it can be easily rotated around the center of curvature O a .
As a result, it is possible to quickly find the state in which the measurement optical axis P and the lens optical axis O 0 are aligned. Therefore, the measurement optical axis P can be easily positioned with respect to the lens 10 to be measured disposed outside the apparatus. Thus, the distance between the lens surfaces of the test lens 10 can be measured.
Therefore, for example, even when the test lens 10 is attached to the polishing dish 19 in the polishing process, the distance between the lens surfaces can be measured without removing it from the polishing dish 19. For this reason, the finished state of polishing can be accurately measured. Further, when the polishing amount is insufficient, the rework can be continued immediately from the same state as the work stop state.

また、本実施形態では、離間距離測定部34が、平行平板20、離間距離算出部105、および測定制御部100から構成され、面間隔の測定と同様に、低コヒーレンス干渉を用いて、離間距離を算出することができる。このため、離間距離測定部34の一部が面間隔の測定手段と兼用されるため、簡素な構成となり、測定光学部30を小型化することが可能である。   In the present embodiment, the separation distance measurement unit 34 includes the parallel plate 20, the separation distance calculation unit 105, and the measurement control unit 100. Similarly to the measurement of the surface separation, the separation distance is measured using low coherence interference. Can be calculated. For this reason, since a part of the separation distance measurement unit 34 is also used as a surface interval measurement unit, the configuration is simple and the measurement optical unit 30 can be downsized.

[第1変形例]
次に、上記第1の実施形態の第1変形例について説明する。
本変形例のレンズ面間隔測定装置50Aは、図1、3に示すように、上記第1の実施形態の制御ユニット13に代えて、制御ユニット13Aを備える。
制御ユニット13Aは、上記第1の実施形態の制御ユニット13の測定制御部100に代えて、測定制御部100Aを備える。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
[First Modification]
Next, a first modification of the first embodiment will be described.
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the lens surface distance measuring device 50 </ b> A of the present modification includes a control unit 13 </ b> A instead of the control unit 13 of the first embodiment.
The control unit 13A includes a measurement control unit 100A instead of the measurement control unit 100 of the control unit 13 of the first embodiment.
Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.

測定制御部100Aでは、垂直入射調整状態を形成してから、測定光軸Pの回転移動を行う際、駆動量算出部103から送出された駆動量に基づいて、シフトステージ32、ゴニオステージ33を駆動する制御を行い、図6(b)に示す垂直入射調整状態に自動的に移行する点が、上記第1の実施形態と異なる。
このため、本変形例では、上記第1の実施形態の操作入力補助部107は構成されていない。
In the measurement control unit 100A, when the normal incidence adjustment state is formed and then the rotational movement of the measurement optical axis P is performed, the shift stage 32 and the gonio stage 33 are moved based on the drive amount sent from the drive amount calculation unit 103. It differs from the first embodiment in that the driving control is performed and the state automatically shifts to the normal incidence adjustment state shown in FIG.
For this reason, in this modification, the operation input auxiliary unit 107 of the first embodiment is not configured.

本変形例によれば、操作者が駆動量を再入力する必要がないため、操作者の作業性が向上し、より迅速に光軸合わせの調整を行うことができる。   According to this modification, since the operator does not need to re-input the driving amount, the workability of the operator is improved and the optical axis alignment can be adjusted more quickly.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図8は、本発明の第2の実施形態のレンズ面間隔測定装置の主要部の構成を示す模式的な構成図である。図9は、本発明の第2の実施形態のレンズ面間隔測定装置に用いる制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the main part of the lens surface distance measuring device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a functional block diagram showing a functional configuration of a control unit used in the lens surface distance measuring device according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態のレンズ面間隔測定装置50Bは、上記第1の実施形態の離間距離測定部34を異なる構成で実現したものであり、図1、8に示すように、上記第1の実施形態の離間距離算出部105を削除し、平行平板20、測定制御部100に代えて、レーザ測長機21(非接触測長機)、可動保持部22、測定制御部100Bを備える。ここで、レーザ測長機21と可動保持部22とは、本実施形態の離間距離測定部34を構成している。
以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
The lens surface distance measuring device 50B according to the present embodiment is obtained by realizing the separation distance measuring unit 34 according to the first embodiment with a different configuration. As shown in FIGS. The separation distance calculation unit 105 is deleted, and instead of the parallel plate 20 and the measurement control unit 100, a laser length measuring device 21 (non-contact length measuring device), a movable holding unit 22, and a measurement control unit 100B are provided. Here, the laser length measuring machine 21 and the movable holding unit 22 constitute a separation distance measuring unit 34 of the present embodiment.
Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.

レーザ測長機21は、測定光学部30と、被検レンズ表面10aとの間の距離を測定するもので、筐体30bに固定された可動保持部22によって、集光レンズ8と被検レンズ10との間の光路上に進退可能に保持されている。
可動保持部22は、レーザ測長機21を回転移動またはスライド移動させる適宜の移動機構を採用することができる。
レーザ測長機21は、可動保持部22によって、集光レンズ8と被検レンズ10との間の光路上に進出された際(図8における二点鎖線参照)には、測長を行うための測定基準軸が、測定光軸Pに整列する位置に進出される。
本実施形態では、図8に示すように、レーザ測長機21の進出位置において、測長基準位置21aが、上記第1の実施形態と同様に、傾動中心Qから測定光軸Pに沿って距離bの位置に配置されるようになっている。
レーザ測長機21、可動保持部22からなる本実施形態の離間距離測定部34は、図9に示すように、制御ユニット13Bの測定制御部100Bと通信可能に接続されている。
The laser length measuring machine 21 measures the distance between the measurement optical unit 30 and the lens surface 10a to be tested, and the movable lens 22 and the lens to be tested are moved by the movable holding unit 22 fixed to the housing 30b. 10 is held so as to be able to advance and retreat on the optical path between the two.
The movable holding unit 22 may employ an appropriate moving mechanism that rotates or slides the laser length measuring device 21.
When the laser length measuring machine 21 is advanced onto the optical path between the condenser lens 8 and the test lens 10 by the movable holding portion 22 (see the two-dot chain line in FIG. 8), the laser length measuring machine 21 performs length measurement. The measurement reference axis is advanced to a position aligned with the measurement optical axis P.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, at the advance position of the laser length measuring device 21, the length measurement reference position 21a extends from the tilt center Q along the measurement optical axis P in the same manner as in the first embodiment. It is arranged at the position of distance b.
As shown in FIG. 9, the separation distance measuring unit 34 of the present embodiment, which includes the laser length measuring device 21 and the movable holding unit 22, is connected to the measurement control unit 100B of the control unit 13B so as to be communicable.

測定制御部100Bは、測定光軸Pの傾動を行って、測定光軸Pをレンズ光軸Oに整列させる調整動作を行う際に、レーザ測長機21と可動保持部22とを用いて、離間距離cを取得する点のみが上記第1の実施形態と異なる。
すなわち、測定制御部100Bは、可動保持部22を駆動して、レーザ測長機21を測定光軸P上に進出させ、レーザ測長機21から測定用のレーザ光を被検レンズ表面10aに向けて照射し、レーザ測長機21の測長基準位置21aと被検レンズ表面10aとの間の離間距離cを測定させる。
離間距離cの測定が終了すると、測定制御部100Bは、可動保持部22を駆動して、レーザ測長機21を測定光軸Pに沿う光路から退避させ、測定光束Lが被検レンズ10に照射可能な状態にする。
そして、レーザ測長機21から取得した離間距離cを用いて、上記第1の実施形態と同様な動作制御を行う。
Measurement control unit 100B performs a tilting of the measuring optical axis P, measured optical axis P when performing an adjustment operation of aligning the lens optical axis O 0, using a laser length measuring machine 21 and the movable holding portion 22 Only the point of obtaining the separation distance c is different from the first embodiment.
That is, the measurement control unit 100B drives the movable holding unit 22 to advance the laser length measuring device 21 on the measurement optical axis P, and the laser light for measurement from the laser length measuring device 21 to the lens surface 10a to be measured. The distance c between the length measurement reference position 21a of the laser length measuring device 21 and the lens surface 10a to be measured is measured.
When the measurement of the distance c is completed, the measurement control unit 100B drives the movable holding portion 22 is retracted from the optical path along the laser length measuring machine 21 to the measuring optical axis P, the measurement light beam L m is the test lens 10 Make it ready for irradiation.
Then, using the separation distance c acquired from the laser length measuring device 21, operation control similar to that in the first embodiment is performed.

本実施形態は、離間距離測定部34が、レーザ測長機21と可動保持部22とからなる点が異なるのみで、上記第1の実施形態と同様にして、被検レンズ10のレンズ面間隔を測定することができる。
本実施形態によれば、測定光束Lの光路中に平行平板20を配置しなくてもよいため、測定光束Lの光量損失が低減される。これにより、上記第1の実施形態に比べて、低出力の光源1を採用することができる。
The present embodiment is different from the first embodiment only in that the separation distance measuring unit 34 is composed of the laser length measuring device 21 and the movable holding unit 22. Can be measured.
According to this embodiment, since it is not necessary to place the parallel flat plate 20 in the optical path of the measurement beam L m, the light amount loss of the measuring beam L m is reduced. Thereby, compared with the said 1st Embodiment, the low output light source 1 is employable.

なお、上記の各実施形態および第1変形例の説明では、傾動中心Qが、測定光軸P上に設定された場合の例で説明したが、これは一例であって、傾動中心Qの位置は、測定光軸Pと異なる位置にあってもよい。   In the description of each of the embodiments and the first modification, the example in which the tilt center Q is set on the measurement optical axis P has been described. However, this is an example, and the position of the tilt center Q is described. May be at a position different from the measurement optical axis P.

また、上記の各実施形態および第1変形例の説明では、支持部が、マグネットスタンドを用いた場合の例で説明したが、これは一例であって、被検レンズ10の近傍に測定光学部を安定して支持することができれば、支持部の構成は特に限定されない。   In the description of each of the above embodiments and the first modification, the example in which the support unit uses a magnet stand has been described. However, this is an example, and the measurement optical unit is located in the vicinity of the lens 10 to be measured. If it can support stably, the structure of a support part will not be specifically limited.

また、上記の第2の実施形態の説明では、離間距離測定部として、レーザ測長機21を備える場合の例で説明した、離間距離測定部に用いる測長機は、非接触測長機であればよく、レーザ測長機には限定されない。   In the description of the second embodiment, the length measuring device used in the separation distance measuring unit described in the example in which the laser length measuring device 21 is provided as the separation distance measuring unit is a non-contact length measuring device. What is necessary is not limited to the laser length measuring device.

また、上記の実施形態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を代えたり、削除したりして実施することができる。   Moreover, all the components described in the above embodiments can be implemented by appropriately changing or deleting the combination within the scope of the technical idea of the present invention.

1 光源
2 ファイバカプラ(光束分割部、光束合成部)
2a、2b、2c、2d ファイバカプラ端面
3、7 コリメートレンズ
4 直動ステージ
5 参照ミラー
6 リニアスケール
8、11 集光レンズ
10 被検レンズ
10a 被検レンズ表面(レンズ面)
10b 被検レンズ裏面(レンズ面)
12 フォトダイオード
13、13A、13B 制御ユニット
14 操作入力部
15 表示部
16 光路長変更部
17 光検出部
20 平行平板(参照用光学素子)
20a 第1面
20b 第2面
21 レーザ測長機(非接触測長機)
22 可動保持部
30 測定光学部
30a 測定光学系
31 支持部
32 シフトステージ(平行移動機構)
33 ゴニオステージ(傾動機構)
34 離間距離測定部
50、50A、50B レンズ面間隔測定装置
100、100A、100B 測定制御部
102 移動制御部
103 駆動量算出部
104 面間隔算出部
105 離間距離算出部
107 操作入力補助部
c 離間距離
F 焦点位置
Lr 参照光束
P 測定光軸
曲率中心
曲率中心
レンズ光軸
P、P’、P’’ 測定光軸
Q、Q’、Q’’ 傾動中心
中心間距離
1 Light source 2 Fiber coupler (light beam splitting unit, beam combining unit)
2a, 2b, 2c, 2d Fiber coupler end face 3, 7 Collimating lens 4 Linear motion stage 5 Reference mirror 6 Linear scale 8, 11 Condensing lens 10 Test lens 10a Test lens surface (lens surface)
10b Back surface of the lens to be examined (lens surface)
12 Photodiodes 13, 13A, 13B Control unit 14 Operation input unit 15 Display unit 16 Optical path length changing unit 17 Photodetecting unit 20 Parallel flat plate (reference optical element)
20a 1st surface 20b 2nd surface 21 Laser length measuring machine (non-contact length measuring machine)
22 Movable holding part 30 Measurement optical part 30a Measurement optical system 31 Support part 32 Shift stage (parallel movement mechanism)
33 Goniometer stage (tilting mechanism)
34 Separation distance measurement unit 50, 50A, 50B Lens surface interval measurement device 100, 100A, 100B Measurement control unit 102 Movement control unit 103 Drive amount calculation unit 104 Surface interval calculation unit 105 Separation distance calculation unit 107 Operation input auxiliary unit c Separation distance F focal position Lr reference light flux P measurement optical axis O a center of curvature O b curvature center O 0 lens optical axis P, P ', P''measurement optical axis Q, Q', Q '' tilting center r Q center distance

Claims (6)

光源と、
該光源からの光束を測定光束と参照光束とにする光束分割部と、
前記参照光束の光路長を変化させる光路長変更部と、
前記測定光束を集光して被検レンズに照射し、該被検レンズからの反射光束を集光する測定光学部と、
前記被検レンズからの反射光束と、前記参照光束とを重ね合わせて合成光束を形成する光束合成部と、
前記合成光束を集光して該合成光束の光強度を検出する光検出部と、
前記測定光学部を平行移動する平行移動機構と、前記測定光学部を傾動する傾動機構とを有することにより、前記測定光学部の位置および姿勢を調整可能に支持する支持部と、
前記測定光学部を移動するための操作入力が可能な操作入力部と、
前記操作入力に基づいて前記平行移動機構および前記傾動機構を駆動して前記測定光学部の移動制御を行う移動制御部と、
前記測定光学部と前記被検レンズのレンズ面との間の、前記測定光学部の光軸上の離間距離を測定する離間距離測定部と、
前記離間距離に基づいて前記測定光学部の傾動中心と前記レンズ面の曲率中心との間の中心間距離を算出し、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出する駆動量算出部と、
を備えることを特徴とするレンズ面間隔測定装置。
A light source;
A light beam splitting unit that converts a light beam from the light source into a measurement light beam and a reference light beam;
An optical path length changing unit for changing an optical path length of the reference light beam;
A measurement optical unit that condenses the measurement light beam and irradiates the lens to be examined, and condenses the reflected light beam from the lens;
A light beam combining unit that forms a combined light beam by superimposing the reflected light beam from the test lens and the reference light beam;
A light detector that collects the combined luminous flux and detects the light intensity of the combined luminous flux;
A support unit that supports the position and orientation of the measurement optical unit in an adjustable manner by having a translation mechanism that translates the measurement optical unit and a tilting mechanism that tilts the measurement optical unit;
An operation input unit capable of operation input for moving the measurement optical unit;
A movement control unit that controls the movement of the measurement optical unit by driving the parallel movement mechanism and the tilting mechanism based on the operation input;
A separation distance measurement unit that measures a separation distance on the optical axis of the measurement optical unit between the measurement optical unit and the lens surface of the test lens;
Calculating a center-to-center distance between the tilt center of the measurement optical unit and the center of curvature of the lens surface based on the separation distance, and rotating the measurement optical unit around the center of curvature of the lens surface; A drive amount calculation unit for calculating drive amounts of the parallel movement mechanism and the tilt mechanism;
A lens surface distance measuring device comprising:
前記操作入力部に、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための回転角または前記レンズ面上の最短移動長さが入力された場合に、前記駆動量算出部によって、前記回転角または前記最短移動長さに対応する前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出させ、該駆動量を表示する操作入力補助部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のレンズ面間隔測定装置。
When the rotation angle for rotating the measurement optical unit around the center of curvature of the lens surface or the shortest movement length on the lens surface is input to the operation input unit, the drive amount calculation unit 2. An operation input auxiliary unit that calculates drive amounts of the parallel movement mechanism and the tilt mechanism corresponding to the rotation angle or the shortest movement length and displays the drive amount is provided. Lens surface distance measuring device.
前記離間距離測定部は、
前記測定光学部において前記測定光束の光路上の一定位置に配置された参照用光学素子と、
前記光路長変更部で前記参照光束の光路長を変化させたときに、前記参照用光学素子の光学面および前記被検レンズの前記レンズ面での干渉による光強度変化を検出することにより、前記離間距離を算出する
ことを特徴と請求項1または2に記載のレンズ面間隔測定装置。
The separation distance measurement unit includes:
A reference optical element disposed at a fixed position on the optical path of the measurement light beam in the measurement optical unit;
When the optical path length of the reference light beam is changed by the optical path length changing unit, by detecting a change in light intensity due to interference between the optical surface of the reference optical element and the lens surface of the lens to be tested, 3. The lens surface distance measuring device according to claim 1, wherein a distance is calculated.
前記光束分割部および前記光束合成部は、
前記光源、前記光路長変更部、および前記測定光学部と接続されたファイバカプラからなる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ面間隔測定装置。
The beam splitting unit and the beam combining unit are
The lens surface distance measuring device according to claim 1, comprising a fiber coupler connected to the light source, the optical path length changing unit, and the measuring optical unit.
前記移動制御部は、
前記操作入力部に、前記測定光学部を前記レンズ面の曲率中心を中心として回転移動するための回転角または前記レンズ面上の回転移動距離が入力された場合に、前記駆動量算出部によって、前記回転角または前記回転移動距離に対応する前記平行移動機構および前記傾動機構の駆動量を算出させ、
該駆動量に基づいて前記平行移動機構および前記傾動機構を駆動する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレンズ面間隔測定装置。
The movement control unit
When the rotation angle or the rotational movement distance on the lens surface for rotating the measurement optical unit around the center of curvature of the lens surface is input to the operation input unit, the drive amount calculation unit The amount of drive of the translation mechanism and the tilt mechanism corresponding to the rotation angle or the rotation movement distance is calculated,
The lens surface distance measuring device according to claim 1, wherein the parallel movement mechanism and the tilting mechanism are driven based on the driving amount.
前記離間距離測定部は、
前記測定光学部に設けられた非接触測長機からなる
ことを特徴と請求項1または2に記載のレンズ面間隔測定装置。
The separation distance measurement unit includes:
The lens surface distance measuring device according to claim 1, comprising a non-contact length measuring device provided in the measuring optical unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106840009A (en) * 2017-04-14 2017-06-13 福建师范大学 Big spacing lens wearer distance-measuring device and its measuring method
CN111121642A (en) * 2019-12-25 2020-05-08 桂林电子科技大学 Plastic optical fiber micro-displacement sensor and preparation method thereof

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