JP3268877B2 - 非球面レンズの測定方法 - Google Patents
非球面レンズの測定方法Info
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- JP3268877B2 JP3268877B2 JP06560693A JP6560693A JP3268877B2 JP 3268877 B2 JP3268877 B2 JP 3268877B2 JP 06560693 A JP06560693 A JP 06560693A JP 6560693 A JP6560693 A JP 6560693A JP 3268877 B2 JP3268877 B2 JP 3268877B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非球面レンズの偏心及
び外径ふれの測定方法に関する。
び外径ふれの測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一面が球面で他面が非球面からなる非球
面レンズの光軸は、球面の曲率中心と参照球面（非球面
の基となる球面）の曲率中心とを結ぶ線であり、非球面
軸は、参照球面の曲率中心と非球面の頂点とを結ぶ線で
ある。そして、レンズが設計どおりに製作されていれ
ば、レンズ光軸は非球面軸と完全に一致する。
面レンズの光軸は、球面の曲率中心と参照球面（非球面
の基となる球面）の曲率中心とを結ぶ線であり、非球面
軸は、参照球面の曲率中心と非球面の頂点とを結ぶ線で
ある。そして、レンズが設計どおりに製作されていれ
ば、レンズ光軸は非球面軸と完全に一致する。
【０００３】しかし、実際にそのようなレンズを製造す
ることは不可能に近く、両軸にはわずかながら違いが生
じる。このレンズ光軸と非球面軸とのなす角を偏心とい
い、非球面レンズを製作した場合、出来上がったレンズ
の偏心や非球面軸の横ずれ量を測定する必要がある。
ることは不可能に近く、両軸にはわずかながら違いが生
じる。このレンズ光軸と非球面軸とのなす角を偏心とい
い、非球面レンズを製作した場合、出来上がったレンズ
の偏心や非球面軸の横ずれ量を測定する必要がある。
【０００４】この非球面軸の偏心量を測定する従来の技
術としては、特開平１−２９６１３２号や、特開平３−
１１５９４４号及び特開平３−３７５４４号に記載のも
のが知られている。
術としては、特開平１−２９６１３２号や、特開平３−
１１５９４４号及び特開平３−３７５４４号に記載のも
のが知られている。
【０００５】特開平１−２９６１３２号に記載のもの
は、被検レンズとしての非球面レンズを回転させ、オー
トコリメータを用いて回転軸と非球面レンズの光軸とが
一致するようにレンズをアライメントし、再び、被検レ
ンズを回転させ、非球面軸測定部により非球面レンズ面
の面と垂直な方向の回転による変位を測定し、検出した
変位から非球面軸の回転軸に伴う傾きを求めるものであ
る。
は、被検レンズとしての非球面レンズを回転させ、オー
トコリメータを用いて回転軸と非球面レンズの光軸とが
一致するようにレンズをアライメントし、再び、被検レ
ンズを回転させ、非球面軸測定部により非球面レンズ面
の面と垂直な方向の回転による変位を測定し、検出した
変位から非球面軸の回転軸に伴う傾きを求めるものであ
る。
【０００６】また、特開平３−１１５９４４号に記載の
ものは、上記に加え、被検レンズを回転させたとき、外
径面の変位も合わせて測定し、外径面の変位から非球面
軸の回転軸に対する横ずれ量を求めるものである。
ものは、上記に加え、被検レンズを回転させたとき、外
径面の変位も合わせて測定し、外径面の変位から非球面
軸の回転軸に対する横ずれ量を求めるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術に基づいて実際の測定を行うと、変位計のドリ
フトあるいはノイズ等により、測定値のシフト等の突発
的な変動が生じる場合があり、測定値の信頼性を確保で
きなかった。また、特開平３−１１５９４４号に記載の
方法は、光量変動（受光素子の出力電圧変動）と外径振
れ量との関係を求めておく必要があり、この関係のリニ
アリティ、変換手法等からノイズ等の誤差成分を除去す
るのが複雑となる。
従来技術に基づいて実際の測定を行うと、変位計のドリ
フトあるいはノイズ等により、測定値のシフト等の突発
的な変動が生じる場合があり、測定値の信頼性を確保で
きなかった。また、特開平３−１１５９４４号に記載の
方法は、光量変動（受光素子の出力電圧変動）と外径振
れ量との関係を求めておく必要があり、この関係のリニ
アリティ、変換手法等からノイズ等の誤差成分を除去す
るのが複雑となる。
【０００８】本発明は、上記の問題の解決を図ったもの
で、測定データの再現性について検定を行い、ノイズ等
による突発的なデータの乱れを排除して信頼性の高い測
定を行う方法を提供することを目的としている。
で、測定データの再現性について検定を行い、ノイズ等
による突発的なデータの乱れを排除して信頼性の高い測
定を行う方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、光軸から離れて設けられた変
位計で非球面上の複数の測定点における変位量をサンプ
リングし、該変位量から非球面軸の偏心量を求める非球
面レンズの測定方法において、前記複数測定点の変位量
から調和解析により正弦波を算出し、サンプリングされ
た個々の変位量とこれらに対応する正弦波上の変位量と
の差を求め、該差がサンプリング数に対する非球面軸の
倒れに応じた変位量から予め決められた許容値以内であ
れば正しい変位量であると判断し、許容値を越えていれ
ば変位量が正しくないとして再度サンプリングを行う構
成を特徴としている。
めに本発明は、被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、光軸から離れて設けられた変
位計で非球面上の複数の測定点における変位量をサンプ
リングし、該変位量から非球面軸の偏心量を求める非球
面レンズの測定方法において、前記複数測定点の変位量
から調和解析により正弦波を算出し、サンプリングされ
た個々の変位量とこれらに対応する正弦波上の変位量と
の差を求め、該差がサンプリング数に対する非球面軸の
倒れに応じた変位量から予め決められた許容値以内であ
れば正しい変位量であると判断し、許容値を越えていれ
ば変位量が正しくないとして再度サンプリングを行う構
成を特徴としている。
【００１０】
【００１１】又は、前記複数測定点の変位量から調和解
析により正弦波を算出し、個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散と予め決
められた許容値とを比較する構成としてもよい。なお、
外径振れの測定も、上記に準じた方法を適用できる。
析により正弦波を算出し、個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散と予め決
められた許容値とを比較する構成としてもよい。なお、
外径振れの測定も、上記に準じた方法を適用できる。
【００１２】
【作用】被検レンズの面に変位計を当てて、被検レンズ
をその光軸回りに回転させる。所定の回転角だけ回転し
て、変位計が被検レンズ上の最初の測定点に達したら、
そのときの変位量をサンプリングする。再び被検レンズ
を回転し、次の測定点で同様に変位量をサンプリング
し、以降同様に繰り返す。被検レンズが一回点すると、
もとの測定点に戻り、２回目以降の測定になる。そし
て、たとえば、最初の測定点について、１回目と２回目
の二つの変位量の差を求め、この差が所定の誤差範囲で
あれば、測定が正しいと判断し、所定の誤差を越えてい
れば、再度測定を行う。複数回の測定値相互間の差を求
めるのは、最初の測定点に限らず、幾つの測定点につい
て行っても良い。
をその光軸回りに回転させる。所定の回転角だけ回転し
て、変位計が被検レンズ上の最初の測定点に達したら、
そのときの変位量をサンプリングする。再び被検レンズ
を回転し、次の測定点で同様に変位量をサンプリング
し、以降同様に繰り返す。被検レンズが一回点すると、
もとの測定点に戻り、２回目以降の測定になる。そし
て、たとえば、最初の測定点について、１回目と２回目
の二つの変位量の差を求め、この差が所定の誤差範囲で
あれば、測定が正しいと判断し、所定の誤差を越えてい
れば、再度測定を行う。複数回の測定値相互間の差を求
めるのは、最初の測定点に限らず、幾つの測定点につい
て行っても良い。
【００１３】別の方法では、被検レンズを一回転し、複
数の測定点について得られた変位量を調和解析し、正弦
波を得る。この方法によれば、個々の測定点の変位量
と、この正弦波の対応する点の変位量との差を求めて検
定することにより、どの測定点の変位量が不適当であっ
たかを知ることができる。上記の正弦波と個々の測定点
の変位量との間で分散を求めて検定することもできる。
数の測定点について得られた変位量を調和解析し、正弦
波を得る。この方法によれば、個々の測定点の変位量
と、この正弦波の対応する点の変位量との差を求めて検
定することにより、どの測定点の変位量が不適当であっ
たかを知ることができる。上記の正弦波と個々の測定点
の変位量との間で分散を求めて検定することもできる。
【００１４】
【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の方法を行う非球面測定装置の構成
を示す図である。同図において、１は被検レンズで、一
方の面１ａは球面で他方の面１ｂが非球面である。２は
保持手段で、被検レンズ１を回転軸の回りに回転する。
この、保持手段２は、被検レンズ１の球面１ａ側をエア
ー吸着等により把持しており、被検レンズ１の取り付け
方にかかわらず、球面１ａの曲率中心は常に回転軸上に
ある。３は保持手段２を回転させる駆動手段で、回転角
を正確に制御するためにステッピングモータを使用して
いる。４は光源で、５は顕微鏡対物レンズと同様に作用
するレンズ、６はハーフミラー、７はコリメータレン
ズ、８は集光レンズ、９は検出面に設けられたＣＣＤセ
ンサ等からなる位置検出手段である。光源５から位置検
出手段９までで、オートコリメータを構成している。
る。図１は、本発明の方法を行う非球面測定装置の構成
を示す図である。同図において、１は被検レンズで、一
方の面１ａは球面で他方の面１ｂが非球面である。２は
保持手段で、被検レンズ１を回転軸の回りに回転する。
この、保持手段２は、被検レンズ１の球面１ａ側をエア
ー吸着等により把持しており、被検レンズ１の取り付け
方にかかわらず、球面１ａの曲率中心は常に回転軸上に
ある。３は保持手段２を回転させる駆動手段で、回転角
を正確に制御するためにステッピングモータを使用して
いる。４は光源で、５は顕微鏡対物レンズと同様に作用
するレンズ、６はハーフミラー、７はコリメータレン
ズ、８は集光レンズ、９は検出面に設けられたＣＣＤセ
ンサ等からなる位置検出手段である。光源５から位置検
出手段９までで、オートコリメータを構成している。
【００１５】１０は非球面の変位を光軸と平行な方向に
測定する変位計で、１１はレンズ外径の光軸と直交する
方向の変位を測定する変位計である。１２は被検レンズ
１用の位置微調整装置で、ドライバ１３により駆動さ
れ、被検レンズ１を光軸と直交する方向に押して動か
す。１４，１５は、変位計１０，１１のドライバで、被
検レンズ１が回転し、変位計１０，１１が所定の測定点
に来たタイミングで変位計に指示を出し、変位量に比例
した信号を取り出す。１６は画像処理装置で、位置検出
手段９に結像された反射スポット像の重心位置や面積を
算出する。１７は演算処理装置で、コンピュータが使用
され、装置全体の制御を行う。
測定する変位計で、１１はレンズ外径の光軸と直交する
方向の変位を測定する変位計である。１２は被検レンズ
１用の位置微調整装置で、ドライバ１３により駆動さ
れ、被検レンズ１を光軸と直交する方向に押して動か
す。１４，１５は、変位計１０，１１のドライバで、被
検レンズ１が回転し、変位計１０，１１が所定の測定点
に来たタイミングで変位計に指示を出し、変位量に比例
した信号を取り出す。１６は画像処理装置で、位置検出
手段９に結像された反射スポット像の重心位置や面積を
算出する。１７は演算処理装置で、コンピュータが使用
され、装置全体の制御を行う。
【００１６】光源４からの光はレンズ５で拡大され、ハ
ーフミラー６を透過し、コリメータレンズ７で平行光に
され、集光レンズ８で収束光にされる。集光レンズ８と
被検レンズ１との距離を調整し、集光レンズ８から射出
される光束が非球面１ｂにおける近軸領域の曲率中心に
収束するようにするので、光束は被検面１ｂに垂直に入
射する。被検面１ｂで反射された光束は来た光路を戻
り、ハーフミラー６で反射されて位置検出手段９に反射
スポット像を結像する。
ーフミラー６を透過し、コリメータレンズ７で平行光に
され、集光レンズ８で収束光にされる。集光レンズ８と
被検レンズ１との距離を調整し、集光レンズ８から射出
される光束が非球面１ｂにおける近軸領域の曲率中心に
収束するようにするので、光束は被検面１ｂに垂直に入
射する。被検面１ｂで反射された光束は来た光路を戻
り、ハーフミラー６で反射されて位置検出手段９に反射
スポット像を結像する。
【００１７】非球面１ｂからの反射光は、被検レンズ１
の近軸領域から戻されるものなので、上記反射スポット
像は、被検レンズ１の光軸とみなすことができる。保持
手段２で被検レンズ１を回転軸の回りに回転すると、回
転軸と光軸とが一致していなければ、前記反射スポット
像は被検レンズ１の回転に伴い位置検出手段９上に円を
描く。画像処理装置１６で反射スポット像の重心を検知
しているが、この重心は光軸と考えてよい。そこで、演
算処理装置１７は重心位置の信号を受け、光軸と回転軸
のずれの大きさとその方向に応じた信号をドライバ１３
に送り、位置微調装置１２で被検レンズ１を光軸と直交
する方向に押す。位置検出手段９の反射スポット像が静
止すれば、回転軸と光軸とが一致したことになる。
の近軸領域から戻されるものなので、上記反射スポット
像は、被検レンズ１の光軸とみなすことができる。保持
手段２で被検レンズ１を回転軸の回りに回転すると、回
転軸と光軸とが一致していなければ、前記反射スポット
像は被検レンズ１の回転に伴い位置検出手段９上に円を
描く。画像処理装置１６で反射スポット像の重心を検知
しているが、この重心は光軸と考えてよい。そこで、演
算処理装置１７は重心位置の信号を受け、光軸と回転軸
のずれの大きさとその方向に応じた信号をドライバ１３
に送り、位置微調装置１２で被検レンズ１を光軸と直交
する方向に押す。位置検出手段９の反射スポット像が静
止すれば、回転軸と光軸とが一致したことになる。
【００１８】こうして被検レンズ１のアライメントを行
った後、再び被検レンズ１を回転させ、変位計１０で非
球面１ｂ上の予め決められた複数の測定点における光軸
と平行な方向の各変位量を測定する。同様に変位計１１
で同様に決められた複数の測定点におけるレンズ外径の
光軸と直交する方向の変位量を測定する。すなわち、駆
動手段３からの回転角信号を演算処理装置１７が受け、
予め決められた回転角に達すると、ドライバ１４又は１
５に指示が出され、その時の変位計１０，１１の指示値
が各測定点についての変位量として取り込まれる。
った後、再び被検レンズ１を回転させ、変位計１０で非
球面１ｂ上の予め決められた複数の測定点における光軸
と平行な方向の各変位量を測定する。同様に変位計１１
で同様に決められた複数の測定点におけるレンズ外径の
光軸と直交する方向の変位量を測定する。すなわち、駆
動手段３からの回転角信号を演算処理装置１７が受け、
予め決められた回転角に達すると、ドライバ１４又は１
５に指示が出され、その時の変位計１０，１１の指示値
が各測定点についての変位量として取り込まれる。
【００１９】被検レンズ１を一回転させ、変位計１０に
よって被検面の光軸方向の変位をｎ回サンプリングし、
各測定点における変位をｍｉその時の回転角をβｉとし
て、線図を描くと、図２に示すようになる。
よって被検面の光軸方向の変位をｎ回サンプリングし、
各測定点における変位をｍｉその時の回転角をβｉとし
て、線図を描くと、図２に示すようになる。
【００２０】また、上記ｍｉとβｉについて調和解析を
行い、
行い、
【数１】 を計算し、このＣ１とＳ１から偏心による変位量ｌ及び
偏心方向（位相角）φが以下の式から求められる。 ｌ＝√（Ｃ１2 ＋Ｓ１2 ），φ＝tan-1( Ｓ１／Ｃ１) (2) さらに、非球面軸の倒れ（偏心）１分に対する変位量の
係数をγ（μｍ／分）求めれば、偏心量θは以下の式で
求められる。 θ＝ｌ／γ (3)
偏心方向（位相角）φが以下の式から求められる。 ｌ＝√（Ｃ１2 ＋Ｓ１2 ），φ＝tan-1( Ｓ１／Ｃ１) (2) さらに、非球面軸の倒れ（偏心）１分に対する変位量の
係数をγ（μｍ／分）求めれば、偏心量θは以下の式で
求められる。 θ＝ｌ／γ (3)
【００２１】変位計が理想的に作動した状態では、図２
に示すような正弦波が得られ、この正弦波は、次の式、 Ｆｉ（βｉ）＝ｌcos(βｉ−φ) (4) により与えられ、０°と３６０°の変位量は一致する。
そして、同図の全幅はｌを表し、初期位相がφを表して
いる。
に示すような正弦波が得られ、この正弦波は、次の式、 Ｆｉ（βｉ）＝ｌcos(βｉ−φ) (4) により与えられ、０°と３６０°の変位量は一致する。
そして、同図の全幅はｌを表し、初期位相がφを表して
いる。
【００２２】しかし、測定中にドリフトあるいはノイズ
が生じると、図３に示すように、０°と３６０°の変位
量がδだけ相違する。このような場合は、双方の差δが
ある許容値以下であれば、サンプリングは正しかったと
し、許容値以上であれば、エラーと見なして再度サンプ
リングを行う。そして、基準となる上記の許容値は、被
検レンズ１の形状によって決まる上記γの値と、変位計
１０の分解能の兼ね合いとで決められる。たとえば、γ
の値が小さいときは、この許容値を小さくとり、γが大
きい場合は許容値も大きくとる。また、変位計の最小分
解能付近の値で許容値をとれば、厳密な測定を行うこと
ができる。
が生じると、図３に示すように、０°と３６０°の変位
量がδだけ相違する。このような場合は、双方の差δが
ある許容値以下であれば、サンプリングは正しかったと
し、許容値以上であれば、エラーと見なして再度サンプ
リングを行う。そして、基準となる上記の許容値は、被
検レンズ１の形状によって決まる上記γの値と、変位計
１０の分解能の兼ね合いとで決められる。たとえば、γ
の値が小さいときは、この許容値を小さくとり、γが大
きい場合は許容値も大きくとる。また、変位計の最小分
解能付近の値で許容値をとれば、厳密な測定を行うこと
ができる。
【００２３】次に、図４に示すような各々のサンプリン
グデータが、前述した正弦波から大きく外れる場合につ
いて説明する。上記の正弦波、 Ｆｉ（βｉ）＝ｌcos(βｉ−φ) (4) に対し、実際に測定されたデータをｍｉ（βｉ）とする
と、偏差Ｓｉは次の式で計算できる。 Ｓｉ＝｜ｍｉ−Ｆｉ｜ (5)
グデータが、前述した正弦波から大きく外れる場合につ
いて説明する。上記の正弦波、 Ｆｉ（βｉ）＝ｌcos(βｉ−φ) (4) に対し、実際に測定されたデータをｍｉ（βｉ）とする
と、偏差Ｓｉは次の式で計算できる。 Ｓｉ＝｜ｍｉ−Ｆｉ｜ (5)
【００２４】このＳｉの値を、各サンプリング毎にチェ
ックし、その最大Ｓｉ：Ｓｉmax の値を見て、ある一定
の許容値以内であれば、測定値は正しいとし、許容値を
越えている場合は、ノイズや異物の付着等による突発的
なデータであると判断して再度サンプリングを行う。こ
の許容値についても、前述の許容値と同様の検討がなさ
れるべきで、γの値、変位計１０の分解能及びサンプリ
ングのデータ数（測定点の数）ｎを考慮して決定され
る。この場合、上記(1) ，(2) 式は、調和解析の手法を
用いていることになり、サンプリングのデータ数ｎが増
えれば、Ｓｉmaxの許容値もゆるくなるが、データ取得
時間が長くなってしまう。
ックし、その最大Ｓｉ：Ｓｉmax の値を見て、ある一定
の許容値以内であれば、測定値は正しいとし、許容値を
越えている場合は、ノイズや異物の付着等による突発的
なデータであると判断して再度サンプリングを行う。こ
の許容値についても、前述の許容値と同様の検討がなさ
れるべきで、γの値、変位計１０の分解能及びサンプリ
ングのデータ数（測定点の数）ｎを考慮して決定され
る。この場合、上記(1) ，(2) 式は、調和解析の手法を
用いていることになり、サンプリングのデータ数ｎが増
えれば、Ｓｉmaxの許容値もゆるくなるが、データ取得
時間が長くなってしまう。
【００２５】データ取得時間を考え、測定点を２０ポイ
ント程度とし、Ｓｉmax の許容値をγの値の１／１０程
度に設定する。そして、これらの演算は、演算処理装置
１７で行われ、自動的に値を比較していくことで判定を
行い、再度サンプリングを行うか否かを決定していく。
ント程度とし、Ｓｉmax の許容値をγの値の１／１０程
度に設定する。そして、これらの演算は、演算処理装置
１７で行われ、自動的に値を比較していくことで判定を
行い、再度サンプリングを行うか否かを決定していく。
【００２６】図４に示すように、各々のサンプリングデ
ータが、正弦波から大きく外れる場合、全体的なばらつ
き、すなわち、分散を計算して、その値から測定データ
の信頼性を判定する方法を説明する。
ータが、正弦波から大きく外れる場合、全体的なばらつ
き、すなわち、分散を計算して、その値から測定データ
の信頼性を判定する方法を説明する。
【００２７】この場合、分散ＶH は次の式で計算され
る。
る。
【数２】 なお、判定の際の次数を揃えるために、標準偏差√ＶH
を用いても良い。この場合の判定の仕方も、前述と同様
である。すなわち、ＶH ，√ＶH の値を見て、これがあ
る許容値（許容値）以下の場合は、サンプリングが正し
いとして計算を進め、それ以外の場合は再度サンプリン
グを行う。
を用いても良い。この場合の判定の仕方も、前述と同様
である。すなわち、ＶH ，√ＶH の値を見て、これがあ
る許容値（許容値）以下の場合は、サンプリングが正し
いとして計算を進め、それ以外の場合は再度サンプリン
グを行う。
【００２８】レンズの外径振れを測定する場合も、上記
の偏心測定と同様に行うことができる。図１において、
回転軸とレンズの光軸とを一致させ、変位計１１で同様
に複数の測定点についての変位量をサンプリングする。
被検レンズ１が一回転する間に、ｎ回のサンプリングを
行い、各測定点ごとの変位をａｉその時の回転角をβｉ
とすると、
の偏心測定と同様に行うことができる。図１において、
回転軸とレンズの光軸とを一致させ、変位計１１で同様
に複数の測定点についての変位量をサンプリングする。
被検レンズ１が一回転する間に、ｎ回のサンプリングを
行い、各測定点ごとの変位をａｉその時の回転角をβｉ
とすると、
【数３】 から外径振れ量ｄとその方向ψは以下の式で求められ
る。 ｄ＝√（Ｃ２2 ＋Ｓ２2 ），ψ＝tan-1( Ｓ２／Ｃ２) (8)
る。 ｄ＝√（Ｃ２2 ＋Ｓ２2 ），ψ＝tan-1( Ｓ２／Ｃ２) (8)
【００２９】理想的な測定であれば、図２と同様にな
り、０°と３６０°での値は一致する。図３のようにず
れる場合は、偏心測定の場合と同様に許容値を決め、こ
れと比較する。外径振れ測定の場合には、外周が粗面で
ある場合が多く、許容値もゆるくとることが多い。本発
明の実施例では、レンズ外径振れ規格値の１／１０程度
の許容値で行っている。しかし、レンズ外周面の仕上げ
が良ければ、当然許容値も厳しくすることが可能とな
る。
り、０°と３６０°での値は一致する。図３のようにず
れる場合は、偏心測定の場合と同様に許容値を決め、こ
れと比較する。外径振れ測定の場合には、外周が粗面で
ある場合が多く、許容値もゆるくとることが多い。本発
明の実施例では、レンズ外径振れ規格値の１／１０程度
の許容値で行っている。しかし、レンズ外周面の仕上げ
が良ければ、当然許容値も厳しくすることが可能とな
る。
【００３０】外径振れ測定の場合も、図４に示すような
各々のサンプリングデータが、前述した正弦波から大き
く外れる場合がある。この場合、(8) 式で求められた外
径振れ量ｄとその方向（位相）ψ、回転角をβｉとする
と、計算式は以下のような式で表される。 Ｇｉ（βｉ）＝ｄcos(βｉ−ψ) (9) 実際に測定されたデータをａとすると、偏差Ｐｉは以下
の式で求められる。 Ｐｉ＝｜Ｇｉ−ａｉ｜ (10)
各々のサンプリングデータが、前述した正弦波から大き
く外れる場合がある。この場合、(8) 式で求められた外
径振れ量ｄとその方向（位相）ψ、回転角をβｉとする
と、計算式は以下のような式で表される。 Ｇｉ（βｉ）＝ｄcos(βｉ−ψ) (9) 実際に測定されたデータをａとすると、偏差Ｐｉは以下
の式で求められる。 Ｐｉ＝｜Ｇｉ−ａｉ｜ (10)
【００３１】このＰｉの値を、各サンプリング毎にチェ
ックし、その最大Ｐｉ：Ｐｉmax の値を見て、ある一定
の許容値以内であれば、測定値は正しいとし、許容値を
越えている場合は、ノイズや異物の付着等による突発的
なデータであると判断して再サンプリングを行う。
ックし、その最大Ｐｉ：Ｐｉmax の値を見て、ある一定
の許容値以内であれば、測定値は正しいとし、許容値を
越えている場合は、ノイズや異物の付着等による突発的
なデータであると判断して再サンプリングを行う。
【００３２】外径振れ測定の場合も、前述したように、
各々のサンプリングデータから分散を計算して、その値
から測定データの信頼性を判定する方法を使用できる。
分散ＶG は、
各々のサンプリングデータから分散を計算して、その値
から測定データの信頼性を判定する方法を使用できる。
分散ＶG は、
【数４】 また、標準偏差√ＶG をもちいてもよいことも同様であ
る。
る。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、複数測定点の変位量から調和解析により正弦波を算
出し、サンプリングされた個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との差を求め、該差がサンプリン
グ数に対する非球面軸の倒れに応じた変位量から予め決
められた許容値以内であれば正しい変位量であると判断
し、許容値を越えていれば変位量が正しくないとして再
度サンプリングを行う構成の場合は、サンプリングデー
タの突発的な変動を検知でき、信頼性が向上する。
ば、複数測定点の変位量から調和解析により正弦波を算
出し、サンプリングされた個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との差を求め、該差がサンプリン
グ数に対する非球面軸の倒れに応じた変位量から予め決
められた許容値以内であれば正しい変位量であると判断
し、許容値を越えていれば変位量が正しくないとして再
度サンプリングを行う構成の場合は、サンプリングデー
タの突発的な変動を検知でき、信頼性が向上する。
【００３４】
【００３５】複数測定点の変位量から調和解析により正
弦波を算出し、サンプリングされた個々の変位量とこれ
らに対応する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散
がサンプリング数に対する非球面軸の倒れに応じた変位
量から予め決められた許容値以内であれば正しい変位量
であると判断し、許容値を越えていれば変位量が正しく
ないとして再度サンプリングを行う構成の場合は、デー
タの全体的なバラツキの検定ができる。
弦波を算出し、サンプリングされた個々の変位量とこれ
らに対応する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散
がサンプリング数に対する非球面軸の倒れに応じた変位
量から予め決められた許容値以内であれば正しい変位量
であると判断し、許容値を越えていれば変位量が正しく
ないとして再度サンプリングを行う構成の場合は、デー
タの全体的なバラツキの検定ができる。
【図１】本発明の測定方法を使用する装置の構成を示す
図である。
図である。
【図２】理想的な測定が行われた場合に、各測定点の変
位が形成する正弦波を示す図である。
位が形成する正弦波を示す図である。
【図３】ドリフトやノイズ等により０°と３６０°での
測定値が異なった状態を示す図である。
測定値が異なった状態を示す図である。
【図４】サンプリングデータが正弦波からずれた状態を
示す図である。
示す図である。
１ 被検レンズ １ａ 球面 １ｂ 非球面 ２ 保持手段 ３ 駆動手段 ４ 光源 ４〜９ オートコリメータ ９ 位置検出手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−296132（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−115944（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37544（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−268433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285440（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/08 G02B 3/00 - 3/14
Claims (4)
- 【請求項１】 被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、光軸から離れて設けられた変
位計で非球面上の複数の測定点における変位量をサンプ
リングし、該変位量から非球面軸の偏心量を求める非球
面レンズの測定方法において、 前記複数測定点の変位量から調和解析により正弦波を算
出し、サンプリングされた個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との差を求め、該差がサンプリン
グ数に対する非球面軸の倒れに応じた変位量から予め決
められた許容値以内であれば正しい変位量であると判断
し、許容値を越えていれば変位量が正しくないとして再
度サンプリングを行うことを特徴とする非球面レンズの
測定方法。 - 【請求項２】 被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、光軸から離れて設けられた変
位計で非球面上の複数の測定点における変位量をサンプ
リングし、該変位量から非球面軸の偏心量を求める非球
面レンズの測定方法において、 前記複数測定点の変位量から調和解析により正弦波を算
出し、サンプリングされた個々の変位量とこれらに対応
する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散がサンプ
リング数に対する非球面軸の倒れに応じた変位量から予
め決められた許容値以内であれば正しい変位量であると
判断し、許容値を越えていれば変位量が正しくないとし
て再度サンプリングを行うことを特徴とする非球面レン
ズの測定方法。 - 【請求項３】 被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、被検レンズの外側に設けられ
た変位計で非球面の複数の測定点における外径の変位量
をサンプリングし、該変位量から非球面軸の外径ふれ量
を求める非球面レンズの測定方法において、 前記複数の測定点における変位量から調和解析により正
弦波を算出し、サンプリングされた個々の変位量とこれ
らに対応する正弦波上の変位量との差を求め、該差がサ
ンプリング数に対する非球面軸の倒れに応じた変位量か
ら予め決められた許容値以内であれば正しい変位量であ
ると判断し、許容値を越えていれば変位量が正しくない
として再度サンプリングを行うことを特徴とする非球面
レンズの測定方法。 - 【請求項４】 被検レンズとしての非球面レンズを該レ
ンズの光軸周りに回転し、被検レンズの外側に設けられ
た変位計で非球面の複数の測定点における外径の変位量
をサンプリングし、該変位量から非球面軸の外径ふれ量
を求める非球面レンズの測定方法において、 前記複数の測定点における変位量から調和解析により正
弦波を算出し、サンプリングされた個々の変位量とこれ
らに対応する正弦波上の変位量との分散を求め、該分散
がサンプリング数に対する非球面軸の倒れに応じた変位
量から予め決められた許容値以内であれば正しい変位量
であると判断し、許容値を越えていれば変位量が正しく
ないとして再度サンプリングを行うことを特徴とする非
球面レンズの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06560693A JP3268877B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 非球面レンズの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06560693A JP3268877B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 非球面レンズの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273269A JPH06273269A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3268877B2 true JP3268877B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=13291849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06560693A Expired - Fee Related JP3268877B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 非球面レンズの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268877B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102296233B (zh) * | 2010-06-23 | 2014-04-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高频电阻焊石油套管用钢及其制造方法 |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP06560693A patent/JP3268877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102296233B (zh) * | 2010-06-23 | 2014-04-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高频电阻焊石油套管用钢及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273269A (ja) | 1994-09-30 |
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