JP2021510412A - 波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置及びその検出方法 - Google Patents

Abstract

波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置及びその検出方法を開示する。この装置は、上部光ファイバー光源、上部コリメート対物レンズ、上部光源分光器、上部ビーム収縮フロントレンズ、上部ビーム収縮リアレンズ、上部イメージング検出器、上部イメージング分光器、上部波面センサー、被測定レンズ挟持機構、下部光源分光器、下部ビーム収縮フロントレンズ、下部ビーム収縮リアレンズ、下部イメージング分光器、下部波面センサー、下部イメージング検出器、下部コリメート対物レンズ、及び下部光ファイバー光源を備える。本発明は、非接触式検出であり、レンズを破壊するリスクがなく、装置において任意の運動部材がなく、システムの信頼性が高い。また、非球面レンズの有効なアパーチャー内の様々な偏心誤差を一度に検出することができ、ステッチング検出による誤差を回避し、同時に、検出時間を大幅に低減させ、流れラインでのオンライン検出に使用できる。【選択図】図１

Description

本発明は光学検出技術分野に関し、特に波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置及びその検出方法に関する。

非球面レンズは、優れた光学特性により光学系の設計難度を低減させ、構造を簡素化させ、視野を広げ、開口数を向上させることができ、現在、宇宙リモートセンシング光学レンズ、リソグラフィーレンズ、光学検出機器、及び撮像光学系で広く使用されている。製造中の非球面レンズの避けられない誤差、たとえばアライメント誤差や材料の不均一な冷却は、レンズの２つの湾曲した光軸の傾斜と偏心の誤差を引き起こす。傾斜誤差により、レンズが歪みとコマを光学系に導入させる。偏心誤差は、追加の球面収差を導入させる。この２種類の誤差はいずれも非球面レンズの光学画質を低下させ、また、レンズの機械的特性を低下させる。

非球面レンズの偏心検出では、パナソニック株式会社のＵＡ３Ｐ接触式検出を主流製品とする。その検出原理は、非球面レンズの表面をシングルポイントプローブでポイントごとに走査し、各表面のすべての表面データを取得できることである。この方法は精度が高いが、長い時間がかかり、効率が低下し、同時に、測定中のレンズの固定精度が非常に高く要求され、鏡面を破壊する恐れがある。

効率を向上させるために、さまざまな非接触式偏心検出方法も普及しており、光学イメージング及び表面干渉の検出方法が使用されてもよい。光学イメージング方法は、主に焦点式望遠鏡構造を使用してレンズの表面に一致する球面波を生成し、レンズの表面から反射した点または十字線画像は回転軸の回転に従ってイメージングカメラに描かれる円によって、レンズ表面の光軸と回転軸との偏差を判断する。この方法の測定精度は、回転軸の精度に厳密に依存し、また、点光源または十字線の寸法精度に依存する。測定精度は高くなく、通常、数秒である。表面干渉法（中国特許ＣＮ１０１２２６３４４Ｂ、ＣＮ１０２９４４１９４Ｂなど）は、レンズ表面の干渉縞を使用して表面傾斜を測定する。そのセンタリング測定の精度は光学イメージング法よりも高く、干渉測定によって制限されるため、横方向及び縦方向の解像度が高くない。多くの場合、領域ごとに走査干渉を行い、ステッチングの方式によって非球面の表面全体の形状と偏心誤差を取得する必要がある。測定精度は載物ステージの位置制御精度とステッチングアルゴリズムの精度に依存し、効率は非球面アパーチャーの増大とともに指数関数的に低下し、精度も大幅に低下する。さらに、干渉測定方法は、大きな偏差と大きな偏差勾配の非球面検出には困難であり、干渉測定方法はより複雑であり、オペレータに対する要件が高く、実用性が低い。

以上から分かるように、接触式及び非接触式非球面偏心検出装置及び方法は、測定精度及び測定効率の点で両方持てない。

本発明が解決しようとする技術的問題は、上述した従来技術における欠点に対して、波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置及びその検出方法を提供することにある。その偏心測定の精度は、他の移動や回転機構に依存せず、波面測定と瞳孔イメージングの方法により、非接触の方式で高速かつ正確な非球面レンズ偏心検出を実現することができる。

上述した技術的問題を解決するために、本発明が用いる技術案は、波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置であって、上部光ファイバー光源、上部コリメート対物レンズ、上部光源分光器、上部ビーム収縮フロントレンズ、上部ビーム収縮リアレンズ、上部イメージング検出器、上部イメージング分光器、上部波面センサー、被測定レンズ挟持機構、下部光源分光器、下部ビーム収縮フロントレンズ、下部ビーム収縮リアレンズ、下部イメージング分光器、下部波面センサー、下部イメージング検出器、下部コリメート対物レンズ及び下部光ファイバー光源を備え、
前記上部光ファイバー光源から放射された光は、前記上部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記上部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの上面に照射され、前記被測定レンズの上面の反射光は、前記上部光源分光器によって反射され、次に前記上部ビーム収縮フロントレンズと上部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記上部イメージング分光器に到達し、光は、前記上部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記上部イメージング分光器によって前記上部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記上部イメージング分光器を透過した後に前記上部波面センサーに入り、前記上部イメージング検出器は、被測定レンズ上面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの上面の光軸中心位置を取得し、前記上部波面センサーは被測定レンズの上面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズの上面の傾斜情報を取得し、
前記下部光ファイバー光源から放射された光は、前記下部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記下部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの下面に照射され、前記被測定レンズの下面の反射光は、前記下部光源分光器によって反射され、次に前記下部ビーム収縮フロントレンズと下部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記下部イメージング分光器に到達し、光は、前記下部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記下部イメージング分光器によって前記下部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記下部イメージング分光器を透過した後に前記下部波面センサーに入り、前記下部イメージング検出器は、被測定レンズの下面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの下面の光軸中心位置を取得し、前記下部波面センサーは被測定レンズの下面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズ下面の傾斜情報を取得する。

好ましくは、前記下部光ファイバー光源から放射された光は、前記下部コリメート対物レンズによってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは前記下部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズに照射され、前記被測定レンズを通過した後に前記上部光源分光器により反射され、次に反射光は、前記上部ビーム収縮フロントレンズと上部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記上部イメージング分光器に到達し、光の一部は、前記上部イメージング分光器によって反射された後に前記上部イメージング検出器に到達し、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理してこの被測定レンズの上面の外径中心位置を取得する。

好ましくは、前記上部光ファイバー光源から放射された光は、前記上部コリメート対物レンズによってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは前記上部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズに照射され、前記被測定レンズを通過した後に前記下部光源分光器によって反射され、次に反射光は、前記下部ビーム収縮フロントレンズと下部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記下部イメージング分光器に到達し、光の一部は、前記下部イメージング分光器で反射され、前記下部イメージング検出器に到達し、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理してこの被測定レンズの下面の外径中心位置を取得する。

好ましくは、光路上の前記上部イメージング検出器と上部波面センサーの位置はいずれも被測定レンズの上面と共役であり、
光路上の前記下部イメージング検出器と下部波面センサーの位置はいずれも被測定レンズの下面と共役である。

好ましくは、前記波面センサーは、ハルトマン波面センサーまたはせん断干渉波面センサーまたは四角錐波面センサーである。

好ましくは、取得した被測定レンズの上面の光軸中心位置情報、上面の傾斜情報、上面の外径中心位置情報、下面の光軸中心位置情報、下面の外径中心位置情報、及び下面の傾斜情報に対して総合的な処理を行うことによって、最終的に被測定レンズの上下面の面別並進偏心、上下面の面別傾斜偏心、上面の外径偏心、下面の外径偏心データを取得し、それにより、被測定レンズの偏心誤差情報に対する測定を完成する。

好ましくは、前記ステップＳ３は、具体的には、
上部イメージング検出器上の瞳孔画像Ｊ_ｐを収集するステップＳ３１と、
瞳孔画像Ｊ_ｐに対して二値化を行い、二値化画像Ｊ_ｐ２を取得し、手動で閾値を指定し、または自動閾値算出方法で二値化閾値を設定するステップＳ３２と、
二値化画像Ｊ_ｐ２に対してエッジ抽出を行い、画像Ｊ_ｐ３を取得するステップＳ３３と、
画像Ｊ_ｐ３に対して円形ハフ変換を行い、円を取得し、円心を抽出して（Ｏ_ｘ，Ｏ_ｙ）と記録し、この円心は被測定レンズの上面の光軸中心位置であるステップＳ３４と、を含む。

好ましくは、前記ステップＳ３３では、ソーベル（Ｓｏｂｅｌ）演算子またはラプラシアン（Ｌａｐｌａｃｉａｎ）演算子またはキャニー（Ｃａｎｎｙ）演算子を用いて二値化画像Ｊ_ｐ２に対してエッジ抽出を行う。

本発明の有益な効果は以下のとおりである。

（１）本発明の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置は、非接触式検出であり、レンズを破壊するリスクがなく、装置において任意の運動部材がなく、システムの信頼性が高い。

（２）本発明は、非球面レンズの有効なアパーチャー内の様々な偏心誤差を一度に検出することができ、ステッチング検出による誤差を回避し、同時に、検出時間を大幅に低減させ、流れラインでのオンライン検査に使用できる。

（３）本発明は、波面測定技術で非球面レンズの上下面の偏心誤差の検出を実現し、測定精度がサブナノスケールに達することができる。

（４）本発明の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置システムは、構造がシンプルかつコンパクトで、複雑さが低く、算出分析を容易にし、さまざまな使用場合に便利で、大規模な普及適用に便利である。

本発明の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置の構造概略図である。 本発明の一実施例における上部波面センサーが取得した上面傾斜波面画像である。 本発明の一実施例における上部波面センサーの処理によって取得された上面傾斜量画像である。 本発明の一実施例における上部イメージング検出器が取得した上面反射瞳孔画像である。 本発明の一実施例における上面の光軸中心位置の測定結果画像である。 本発明の一実施例における上部イメージング検出器が取得した上面透過瞳孔画像である。 本発明の一実施例における上面の外径中心位置の測定結果画像である。 本発明の一実施例における下部波面センサーが取得した下面傾斜波面画像である。 本発明の一実施例における下面波面傾斜量画像である。 本発明の一実施例における下部波面センサーが取得した下面反射瞳孔画像である。 本発明の一実施例における下面の光軸中心位置画像である。 本発明の一実施例における下部イメージング検出器が収集した下面透過瞳孔画像である。 本発明の一実施例における下面の外径中心位置画像である。

上部光ファイバー光源１、上部コリメート対物レンズ２、上部光源分光器３、上部ビーム収縮フロントレンズ４、上部ビーム収縮リアレンズ５、上部イメージング検出器６、上部イメージング分光器７、上部波面センサー８、被測定レンズ挟持機構９、下部光源分光器１０、下部ビーム収縮フロントレンズ１１、下部ビーム収縮リアレンズ１２、下部イメージング分光器１３、下部波面センサー１４、下部イメージング検出器１５、下部コリメート対物レンズ１６、下部光ファイバー光源１７。

以下、本発明は、当業者が明細書の文字を参照して実施できるように、実施例を参照しながらさらに詳細に説明される。

本明細書に用いられる「有する」、「含む」及び「備える」などの用語は、１つまたは複数の他の素子またはその組み合わせの存在または追加を除去しないことを理解すべきである。

図１に示すように、本実施例の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置は、上部光ファイバー光源１、上部コリメート対物レンズ２、上部光源分光器３、上部ビーム収縮フロントレンズ４、上部ビーム収縮リアレンズ５、上部イメージング検出器６、上部イメージング分光器７、上部波面センサー８、被測定レンズ挟持機構９、下部光源分光器１０、下部ビーム収縮フロントレンズ１１、下部ビーム収縮リアレンズ１２、下部イメージング分光器１３、下部波面センサー１４、下部イメージング検出器１５、下部コリメート対物レンズ１６、及び下部光ファイバー光源１７を備える。

前記波面センサーは、ハルトマン波面センサーまたはせん断干渉波面センサーまたは四角錐波面センサーであり、好ましくは、本実施例において、ハルトマン波面センサーを用いる。

上部光ファイバー光源１から放射された光は、上部コリメート対物レンズ２によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは上部光源分光器３を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズの上面は、入射した平行光を反射し、反射光は、上部光源分光器３によって反射された後に上部ビーム収縮フロントレンズ４と上部ビーム収縮リアレンズ５によってアパーチャーマッチングを行った後、上部イメージング分光器７に到達する。光は、上部イメージング分光器７を通過した後に２つの部分に分割され、反射光は、上部イメージング検出器６に入り、透過光は、上部波面センサー８に入る。光路上の上部イメージング検出器６と上部波面センサー８の位置はいずれも被測定レンズの上面と共役である。上部イメージング検出器６は、被測定レンズの上面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの上面の光軸中心位置を取得し、上部波面センサー８は、被測定レンズの上面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズの上面の傾斜情報を取得する。

下部光ファイバー光源１７から放射された光は、下部コリメート対物レンズ１６によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは下部光源分光器１０を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズを通過した後に上部光源分光器３によって反射され、反射光は、上部光源分光器３によって反射された後に上部ビーム収縮フロントレンズ４と上部ビーム収縮リアレンズ５によってアパーチャーマッチングを行った後、イメージング分光器７に到達する。イメージング分光器７によって反射された光の一部は、上部イメージング検出器６により検出され、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理することによってこの被測定レンズの上面の外径中心位置を取得する。

下部光ファイバー光源１７から放射された光は、下部コリメート対物レンズ１６によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは下部光源分光器１０を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズの下面は入射した平行光を反射し、反射光は、下部光源分光器１０によって反射された後に下部ビーム収縮フロントレンズ１１と下部ビーム収縮リアレンズ１２によってアパーチャーマッチングを行った後、下部イメージング分光器１３に到達する。光は、下部イメージング分光器１３を通過した後に２つの部分に分割され、反射光は、下部イメージング検出器１５に入り、透過光は、下部波面センサー１４に入り、光路上の下部イメージング検出器１５と下部波面センサー１４の位置はいずれも被測定レンズの下面と共役である。下部イメージング検出器１５は、被測定レンズの下面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの下面の光軸中心位置を取得し、下部波面センサー１４は被測定レンズの下面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズの下面の傾斜情報を取得する。

上部光ファイバー光源１から放射された光は、上部コリメート対物レンズ２によってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは上部光源分光器３を透過した後に被測定レンズ挟持機構９に到達し、被測定レンズ挟持機構９に挟持された被測定レンズを通過した後に下部光源分光器１０によって反射され、反射光は、下部光源分光器１０によって反射された後に下部ビーム収縮フロントレンズ１１と下部ビーム収縮リアレンズ１２によってアパーチャーマッチングを行った後、下部イメージング分光器１３に到達する。下部イメージング分光器１３によって反射された光の一部は、下部イメージング検出器１５により検出され、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理することによってこの被測定レンズの下面の外径中心位置を取得する。

以上に取得した被測定レンズの上面の光軸中心位置情報、上面の傾斜情報、上面の外径中心位置情報、下面の光軸中心位置情報、下面の傾斜情報及び下面の外径中心位置情報をまとめ、最終的に処理によって被測定レンズの上下面の面別並進偏心、上下面の面別傾斜偏心、上面の外径偏心、下面の外径偏心データを取得することができ、それにより、被測定レンズの偏心誤差情報に対する測定を完成する。

ステップＳ３は、具体的には、
上部イメージング検出器６上の瞳孔画像Ｊ_ｐを収集するステップＳ３１と、
瞳孔画像Ｊ_ｐに対して二値化を行い、二値化画像Ｊ_ｐ２を取得し、手動で閾値を指定し、または自動閾値算出方法で二値化閾値を設定するステップＳ３２と、
二値化画像Ｊ_ｐ２に対してエッジ抽出を行い、画像Ｊ_ｐ３を取得し、ソーベル（Ｓｏｂｅｌ）演算子、ラプラシアン（Ｌａｐｌａｃｉａｎ）演算子、キャニー（Ｃａｎｎｙ）演算子などの方法を用いてもよいステップＳ３３と、
画像Ｊ_ｐ３に対して円形ハフ変換を行い、円を取得し、円心を抽出して（Ｏ_ｘ，Ｏ_ｙ）と記録し、この円心は被測定レンズの上面の光軸中心位置であるステップＳ３４と、をさらに含む。

さらには、一実施例において、検出の結果は以下のとおりである。ステップＳ２において上部波面センサー８が取得した上面傾斜波面画像が図２に示すとおりであり、図３を参照し、上部波面センサー８の処理によって取得された上面の傾斜量は（０．００１９ ｍｍ，０．００６５ｍｍ）であり、全体的な傾斜量は０．００６８ｍｍである。

図４は、ステップＳ３において上部イメージング検出器６が取得した上面反射瞳孔画像Ｊ_ｐであり、図５を参照し、上面の光軸中心位置の測定結果として、光軸中心位置の座標は（４．８７６７ｍｍ，２．６１３２ ｍｍ）であり、半径は０．９０１２ｍｍである。

図６は、ステップＳ４において上部イメージング検出器６が取得した上面透過瞳孔画像I_ｐであり、図７を参照し、上面の外径中心位置の測定結果として、外径中心位置の座標は（４．８７４８ｍｍ，２．６１９７ ｍｍ）であり、半径は２．４６５１ｍｍである。

ステップＳ９において、上面の外径偏心量は（−０．７５５度，−２．０１６度）である。

図８は、ステップＳ５において下部波面センサー１４が取得した下面傾斜波面画像であり、図９を参照し、処理によって得られた結果として、下面の波面傾斜量は（０．０１０１ｍｍ，０．００５３ ｍｍ）であり、下面の全体的な傾斜量は０．０１１４ｍｍである。

図１０は、ステップＳ６において下部波面センサー１４が取得した下面反射瞳孔画像Ｊ_ｐ’であり、図１１を参照し、下面の光軸中心位置座標は（４．５３０４ｍｍ，３．３３４２ ｍｍ）であり、半径は１．５１７１ｍｍである。

図１２は、ステップＳ７において下部イメージング検出器１５が収集した下面透過瞳孔画像I’_ｐであり、図１３を参照し、下面の外径中心位置は（４．５２０３ｍｍ，３．３３９５ｍｍ）であり、半径は２．４６７５ｍｍである。

ステップＳ１０において下面の外径偏心量は（１．７３度，−３．９２４度）である。

ステップＳ８において、上下面の面別傾斜偏心は（０．００８２ｍｍ，０．０１１８ｍｍ）であり、全体的な偏心は０．１４４ｍｍであり、上下面の面別並進偏心は（−０．３４４４ｍｍ，０．７１４５ｍｍ）である。

本発明の実施手段を上記のように開示したが、明細書及び実施形態に列挙された用途に限定されず、本発明に適した様々な分野に完全に適用可能であり、当業者であれば、別の修正を容易に実現することが可能であり、従って、本発明は、特許請求の範囲及び同等範囲によって定義される一般的な概念から脱逸することなく、特定の詳細に限定されない。

Claims (10)

1. 波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置であって、
   上部光ファイバー光源、上部コリメート対物レンズ、上部光源分光器、上部ビーム収縮フロントレンズ、上部ビーム収縮リアレンズ、上部イメージング検出器、上部イメージング分光器、上部波面センサー、被測定レンズ挟持機構、下部光源分光器、下部ビーム収縮フロントレンズ、下部ビーム収縮リアレンズ、下部イメージング分光器、下部波面センサー、下部イメージング検出器、下部コリメート対物レンズ、及び下部光ファイバー光源を備え、
   前記上部光ファイバー光源から放射された光は、前記上部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記上部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの上面に照射され、前記被測定レンズの上面の反射光は、前記上部光源分光器によって反射され、次に前記上部ビーム収縮フロントレンズと上部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記上部イメージング分光器に到達し、光は、前記上部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記上部イメージング分光器によって前記上部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記上部イメージング分光器を透過した後に前記上部波面センサーに入り、前記上部イメージング検出器は、被測定レンズの上面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの上面の光軸中心位置を取得し、前記上部波面センサーは被測定レンズの上面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズの上面の傾斜情報を取得し、
   前記下部光ファイバー光源から放射された光は、前記下部コリメート対物レンズによってコリメートされ、次に前記下部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズの下面に照射され、前記被測定レンズの下面の反射光は、前記下部光源分光器によって反射され、次に前記下部ビーム収縮フロントレンズと下部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記下部イメージング分光器に到達し、光は、前記下部イメージング分光器を通過した後に２つの部分に分割され、一部は、前記下部イメージング分光器によって前記下部イメージング検出器に反射され、別の部分は、前記下部イメージング分光器を透過した後に前記下部波面センサーに入り、前記下部イメージング検出器は、被測定レンズの下面の反射光によって形成された画像を収集し、この画像における可変曲率環状画像を処理することによって被測定レンズの下面の光軸中心位置を取得し、前記下部波面センサーは被測定レンズの下面の反射光の歪み情報を収集し、この歪み情報を処理することによって被測定レンズの下面の傾斜情報を取得することを特徴とする波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
2. 前記下部光ファイバー光源から放射された光は、前記下部コリメート対物レンズによってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは前記下部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズに照射され、前記被測定レンズを通過した後に前記上部光源分光器により反射され、次に反射光は、前記上部ビーム収縮フロントレンズと上部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記上部イメージング分光器に到達し、光の一部は前記上部イメージング分光器によって反射された後に前記上部イメージング検出器に到達し、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理してこの被測定レンズの上面の外径中心位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
3. 前記上部光ファイバー光源から放射された光は、前記上部コリメート対物レンズによってコリメートされた後に平行ビームを形成し、平行ビームは前記上部光源分光器を透過した後に前記被測定レンズ挟持機構上の被測定レンズに照射され、前記被測定レンズを通過した後に前記下部光源分光器により反射され、次に反射光は、前記下部ビーム収縮フロントレンズと下部ビーム収縮リアレンズによって順次にアパーチャーマッチングを行った後に前記下部イメージング分光器に到達し、光の一部は前記下部イメージング分光器によって反射された後に前記下部イメージング検出器に到達し、被測定レンズ透過像を形成し、この画像における被測定レンズの外縁画像を処理してこの被測定レンズの下面の外径中心位置を取得することを特徴とする請求項２に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
4. 光路上の前記上部イメージング検出器と上部波面センサーの位置はいずれも被測定レンズの上面と共役であり、
   光路上の前記下部イメージング検出器と下部波面センサーの位置はいずれも被測定レンズの下面と共役であることを特徴とする請求項３に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
5. 前記波面センサーは、ハルトマン波面センサーまたはせん断干渉波面センサーまたは四角錐波面センサーであることを特徴とする請求項４に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
6. 取得した被測定レンズの上面の光軸中心位置情報、上面の傾斜情報、上面の外径中心位置情報、下面の光軸中心位置情報、下面の外径中心位置情報、及び下面の傾斜情報に対して総合的な処理を行うことによって、最終的に被測定レンズの上下面の面別並進偏心、上下面の面別傾斜偏心、上面の外径偏心、下面の外径偏心データを取得し、それにより、被測定レンズの偏心誤差情報に対する測定を完成することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出装置。
7. 
8. 
9. 前記ステップＳ３は、具体的には、
   上部イメージング検出器上の瞳孔画像Ｊ_ｐを収集するステップＳ３１と、
   瞳孔画像Ｊ_ｐに対して二値化を行い、二値化画像Ｊ_ｐ２を取得し、手動で閾値を指定し、または自動閾値算出方法で二値化閾値を設定するステップＳ３２と、
   二値化画像Ｊ_ｐ２に対してエッジ抽出を行い、画像Ｊ_ｐ３を取得するステップＳ３３と、
   画像Ｊ_ｐ３に対して円形ハフ変換を行い、円を取得し、円心を抽出して（Ｏ_ｘ，Ｏ_ｙ）と記録し、この円心は被測定レンズの上面の光軸中心位置であるステップＳ３４と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出方法。
10. 前記ステップＳ３３では、ソーベル（Ｓｏｂｅｌ）演算子またはラプラシアン（Ｌａｐｌａｃｉａｎ）演算子またはキャニー（Ｃａｎｎｙ）演算子を用いて二値化画像Ｊ_ｐ２に対してエッジ抽出を行うことを特徴とする請求項９に記載の波面技術に基づく非球面レンズ偏心検出方法。

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