JP6564545B1 - レンズ形状測定装置、レンズ形状測定方法、レンズ光学特性測定装置、プログラム、及び、記録媒体 - Google Patents

レンズ形状測定装置、レンズ形状測定方法、レンズ光学特性測定装置、プログラム、及び、記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】レンズの表面形状及び厚みを高精度で測定可能なレンズ形状測定装置を提供する。【解決手段】本発明のレンズ形状測定装置1は、レンズ位置移動部16がレンズをX軸方向に移動することにより、ラインレーザ照射部7aが、Y軸方向に平行なラインレーザをX軸方向に走査した状態でレンズ表面に照射し、ラインレーザ受光部7bは、レンズに照射された前記ラインレーザ—の反射光を受光し、測定演算部13は、ラインレーザ受光部7bが受光した反射光から前記レンズの表面画像データを算出し、レンズ位置移動部16により、レンズをZ軸方向に移動させて、レンズ表面位置検出部22により、Z軸方向のレンズ表面位置を検出し、かつ、レンズ裏面位置検出部23により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出し、測定演算部13は、Z軸方向のレンズ表面位置、Z軸方向のレンズ裏面位置及びZ軸方向のレンズ移動距離からレンズの厚み情報を算出する、レンズ形状測定装置である。【選択図】 図1

Description

本発明は、レンズ形状測定装置、レンズ形状測定方法、レンズ光学特性測定装置、プログラム、及び、記録媒体に関する。
従来の眼鏡レンズの光学特性測定装置としては、例えば、屈折率及び紫外線透過率等の光学特性を測定できる装置がある(特許文献1)。
特開2006−58247号公報
しかしながら、従来の光学特性測定装置では、レンズの表面形状及びレンズの厚みを高精度で測定するものは無かった。
そこで、本発明は、レンズの表面形状及びレンズの厚みを高精度で測定可能なレンズ形状測定装置、及び、レンズ形状測定方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のレンズ形状測定装置は、
レンズ保持部、測定制御部、レーザ照射部、レーザ受光部、レンズ表面位置検出部、レンズ裏面位置検出部、測定演算部、及び、出力部を備え、
さらに、レンズ位置移動部及びレーザ照射部移動部の少なくとも一方を備え、
前記レンズ保持部は、レンズを保持し、
前記レンズ位置移動部は、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向であり、
Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向であり、
Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
前記測定制御部は、レンズ表面形状測定モード、及び、レンズ厚み測定モードを含む測定制御情報を生成し、
前記レーザ照射部は、前記レンズにレーザを照射し、前記レーザは、ラインレーザまたはドットレーザであり、
前記レーザ照射部移動部は、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
前記レーザ受光部は、前記レンズに照射されたレーザの散乱光を受光し、
前記レンズ表面位置検出部は、前記レンズ表面の特定の位置を検出し、
前記レンズ裏面位置検出部は、前記レンズ裏面の特定の位置を検出し、
前記測定演算部は、前記レーザ受光部の情報に基づき、前記レンズの表面形状を算出し、かつ、前記レンズ表面位置検出部及び前記レンズ裏面位置検出部からの情報に基づき、前記レンズの厚み情報を算出し、
前記出力部は、算出された前記レンズの表面形状情報及び厚み情報を出力し、
前記レンズ表面形状測定モードの場合、
前記レンズ位置移動部が前記レンズをX軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザ照射部移動部が前記レーザ照射部をX軸方向に移動することにより、
前記レーザ照射部が、Y軸方向に平行なレーザをX軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射するか、または、
前記レンズ位置移動部が前記レンズをY軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザ照射部移動部が前記レーザ照射部をY軸方向に移動することにより、
前記レーザ照射部が、X軸方向に平行なレーザをY軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射し、
前記レーザ受光部は、前記レンズに照射された前記レーザの散乱光を受光し、
前記測定演算部は、前記レーザ受光部が受光した散乱光から前記レンズの表裏面画像データを算出し、
前記レンズ厚み測定モードの場合、
前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出し、かつ、前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出し、
前記測定演算部は、Z軸方向の前記レンズ表面位置、Z軸方向の前記レンズ裏面位置、及び、前記Z軸方向のレンズ移動距離から前記レンズの厚み情報を算出する、
装置である。
本発明のレンズ形状測定方法は、
レンズ表面形状測定工程、及び、レンズ厚み測定工程を含み、
前記レンズ表面形状測定工程及びレンズ厚み測定工程において、前記レンズにレーザを照射し、前記レーザは、ラインレーザまたはドットレーザであり、
前記レンズ及び前記レーザの少なくとも一方が、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向であり、
Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向であり、
Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
前記レンズ表面形状測定工程は、
Y軸方向に平行なレーザを前記レンズに照射しながら、前記レンズをX軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザをX軸方向に移動することにより、Y軸方向に平行な前記レーザをX軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射するか、または、X軸方向に平行なレーザを前記レンズに照射しながら、前記レンズをY軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザをY軸方向に移動することにより、X軸方向に平行な前記レーザをY軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射し、前記レンズに照射された前記レーザの散乱光を受光し、受光した散乱光から前記レンズの表裏面画像データを算出し、
前記レンズ厚み測定工程は、
前記レンズをZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザをZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置及び前記レンズ裏面位置を検出し、前記レンズ表面位置、前記レンズ裏面位置、及び、前記Z軸方向のレンズ移動距離から前記レンズの厚み情報を算出する、方法である。
本発明によれば、レンズの表面形状及びレンズの厚みを高精度で測定可能である。
図1は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図2は、本発明のレンズ表面形状測定の一例を示す図である。 図3は、本発明のレンズの厚み測定の一例を示す図である。 図4は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図5は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図6は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図7は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図8は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図9は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図10は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図11は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図12は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図13は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図14は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図15は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図16は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図17は、本発明の装置の構成の一例を示す図である。 図18は、本発明におけるレンズ内座標の一例の説明図である。 図19は、本発明の分割測定の一例の説明図である。 図20は、本発明の分割測定の一例の説明図である。 図21は、本発明のレンズの同期移動測定の一例の説明図である。 図22は、本発明のレンズへのカップ装着の一例の説明図である。 図23は、本発明のレンズ形状測定装置またはレンズ形状測定方法におけるレンズ形状解析の工程の一例を示すフロー図である。
つぎに、本発明について、例を挙げて説明する。ただし、本発明は、以下の説明により、なんら限定されない。
本発明において、X軸方向及びY軸方向は、自由に定義できる。例えば、本発明の装置の正面方向を規定した場合、前記正面方向の左右方向をX軸方向としてもよいし、前記正面の前後方向をX軸方向としてもよい。
本発明において、後述のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の6方向の少なくとも1方向は、特に限定されず、前記6方向の1方向のみでもよいし、前記6方向の少なくとも2方向、前記6方向の少なくとも3方向等でもよく、例えば、前記6方向の1方向、2方向、3方向、4方向、5方向又は6方向のいずれでもよい。また、前記6方向の少なくとも2方向、前記6方向の少なくとも3方向等は、特に制限されず、例えば、前記6方向の少なくとも3方向は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の三方向、Xθ方向、Y軸方向及びZ軸方向の三方向、Yθ方向、X軸方向及びZ軸方向の三方向、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向及びYθ方向の五方向等がある。本発明において、レンズの光学特性の測定は、レンズの位置及び方向を連続的に変えながら測定してもよいし、レンズの位置及び方向を段階的に変えながら各位置及び各方向で測定してもよい。本発明において、前記レンズの各位置での測定は、レンズの各部の測定を含む。本発明において、前記レンズの方向は、レンズの傾き、及び、レンズの向きを含む。
本発明において、レンズの光学特性は特に制限されず、例えば、相対屈折率、絶対屈折率、アッベ数、プリズム屈折力、球面度数(S)、乱視度数(C)、乱視軸角度(A)、光透過率、紫外線透過率、ブルーライト透過率、等がある。
本発明において、レンズにレーザを照射する場合、例えば、後述の各実施例のように、レンズの表面側から照射してもよいし、それ以外の方向(レンズの裏面側、横方向等)から照射してもよい。
本発明のレンズ形状測定装置において、前記レンズ表面位置検出部は、前記レンズ表面の特定の位置を検出し、前記レンズ裏面位置検出部は、前記レンズ裏面の特定の位置を検出する。検出する前記レンズの「特定の位置」は、例えば、前記レンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動させることにより変更可能である。又は、検出する前記レンズの「特定の位置」は、例えば、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動させることにより変更可能である。
本発明のレンズ形状測定装置において、前記レンズ表面位置検出部は、前記レーザ照射部及び前記レーザ受光部を含み、前記レンズを前記レンズ位置移動部によりZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させた場合、前記レーザ照射部が照射したレーザが前記レンズ表面で散乱され、前記散乱光を前記レーザ受光部が受光し、前記散乱光の輝線の幅が最小となるZ軸方向の位置を特定することで、前記レンズ表面位置を特定する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定装置において、前記測定演算部において、前記レンズの表面画像データが、二次元画像データであり、前記二次元画像データをゼルニケ多項式で近似して前記レンズの表面形状データを算出する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定装置において、前記測定演算部は、前記レンズの表面画像データに対し射影変換(ホモグラフィ)による補正処理を行う、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定装置において、前記レンズ厚み測定モードの場合、前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出した後に、前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出するか、または、前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出した後に、前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定方法において、前記レンズ厚み測定工程は、Z軸方向の前記レンズ表面位置およびZ軸方向の前記レンズ裏面位置を同時に検出する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定方法において、前記レンズ厚み測定工程は、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出した後に、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させて、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出するか、または、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出した後に、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させて、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定方法において、前記レンズ表面位置検出は、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させた場合、照射したレーザが前記レンズ表面で散乱され、前記散乱光を受光し前記散乱光の輝線の幅が最少となるZ軸方向の位置を特定することで、前記レンズ表面位置を特定する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定方法において、前記レンズの表面画像データが、二次元画像データであり、前記二次元画像データをゼルニケ多項式で近似して前記レンズの表面形状データを算出する、という態様であってもよい。
本発明のレンズ形状測定方法において、前記レンズの表面画像データに対し射影変換(ホモグラフィ)による補正処理を行う、という態様であってもよい。
本発明のレンズ光学特性測定装置は、レンズ保持部、操作入力部、測定制御部、測定演算部、光照射部、受光部、及び、出力部を備え、
前記レンズ保持部は、レンズを保持し、
前記操作入力部は、測定内容を含む操作情報を測定制御部に入力し、
前記測定制御部は、入力された前記操作情報に基づき測定制御情報を生成し、
前記光照射部は、前記測定制御情報に基づいて光を前記レンズに照射し、
前記受光部は、前記光を照射されたレンズから出射される測定光を受光して測定情報を生成し、
前記測定演算部は、前記測定情報に基づきレンズの光学特性情報を生成し、
前記出力部は、前記光学特性情報を出力し、
さらに、本発明のレンズ形状測定装置を含み、
前記レンズ保持部は、前記レンズ形状測定装置の前記レンズ保持部を兼ね、
前記測定制御部は、前記レンズ形状測定装置の前記測定制御部を兼ね、
前記受光部は、前記レンズ形状測定装置の前記レーザ受光部を兼ね、
前記測定演算部は、前記レンズ形状測定装置の前記測定演算部を兼ね、
前記出力部は、前記レンズ形状測定装置の前記出力部を兼ね、
前記レンズ位置移動部は、前記測定制御情報に基づき、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向は、前記レンズ形状測定装置のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向と同一であり、
前記レーザ照射部移動部は、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能である、装置である。
本発明のレンズ光学特性測定装置において、前記測定制御部は、レンズ同期移動情報を生成可能であり、前記レンズ位置移動部は、前記レンズ同期移動情報に基づき、前記レンズ保持部に保持されたレンズを同期して少なくとも二方向に移動する、という態様であってもよい。例えば、後述するように、Xθ方向、Y軸方向及びZ軸方向に同期させて移動することにより、レンズの光学中心点でレンズをXθ方向に回転させることが可能である。本態様によれば、レンズの移動(回転を含む)スペースを広くとる必要が無く(スペース的に有利)、また、レンズの位置及び方向を変化させる時間を短縮することが可能である。
本発明のレンズ光学特性測定装置において、前記操作入力部は、レンズ内座標設定情報を含む操作情報を入力可能であり、前記レンズ内座標設定情報は、LX軸方向、及び、LY軸方向からなる二次元座標情報であり、前記二次元座標は、前記レンズにおいて、前記レンズの光軸と垂直に交わる平面上の二次元座標であり、前記LX軸方向は、前記レンズ内の二つのアライメントマークが重なる軸方向であり、前記LY軸方向は、前記LX軸方向と直交する軸方向であり、前記操作入力部により入力された操作情報に前記レンズ内座標設定情報が含まれる場合、前記測定制御部は、前記レンズ内座標設定情報を含む測定制御情報を生成し、前記測定演算部は、前記レンズ内座標設定情報に基づき、前記測定情報から二つのアライメントマーク位置情報を抽出し、前記二つのアライメントマーク位置情報から、前記レンズ内の前記LX軸方向、及び、前記LY軸方向からなるレンズ内座標情報を生成し、前記出力部は、前記レンズ内座標情報を含む前記光学特性情報を出力する、という態様であってもよい。本態様の場合、前記測定演算部は、前記レンズ内座標で規定されたレンズの各位置の光学特性情報を生成し、前記出力部は、前記レンズ各位置の光学特性情報を出力する、ことが好ましい。本態様によれば、レンズ内に座標を設定することができ、その結果、レンズ各部の光学特性を正確に規定できる。
本発明のレンズ光学特性測定装置において、前記操作入力部は、分割測定指示情報を含む操作情報を入力可能であり、前記分割測定指示情報は、前記レンズを各部に分割して光学特性を測定し、分割して測定されたレンズ各部の光学特性の全部又は一部を統合して前記レンズの全体又は一部の光学特性とするものであり、前記操作入力部により入力された操作情報に分割測定指示情報が含まれる場合、前記測定制御部は、前記分割測定指示情報を含む測定制御情報を生成し、前記レンズ位置移動部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部に、前記光照射部が光を照射できるように前記レンズを移動させ、前記光照射部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部に光を照射し、前記受光部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部から出射される測定光を受光して前記レンズの各部の分割測定情報を生成し、前記測定演算部は、前記分割測定情報に基づき、前記レンズの分割光学特性情報を生成し、かつ、前記各分割光学特性情報の全部又は一部を統合して前記レンズ全体又は一部分の光学特性情報を生成する、という態様であってもよい。本態様によれば、照射される光の範囲(面積)を超える口径のレンズ(大型レンズ)であっても、光学特性の測定が可能となる。
本発明のレンズ光学特性測定装置において、さらに、カップ装着部を含み、前記カップ装着部は、カップを保持するカップ保持部、及び、前記カップ保持部と連結し前記カップ保持部を移動させる移動部を含み、前記移動部は、光学特性測定の際には、前記カップ保持部を前記光学特性測定の支障がない位置にカップ保持部を配置し、カップを前記レンズに配置する際には、前記カップ保持部を前記レンズの上方に配置し、前記レンズ位置移動部は、前記レンズ上方に配置されたカップ保持部のカップに対し、前記レンズにおいて任意点を想定し、前記任意点を通る面に直交する軸が、前記カップの中心軸と合うように前記レンズの位置と向きを調整し、前記レンズ位置移動部及び前記カップ装着部の移動部の少なくとも一方が、前記レンズ及び前記カップの少なくとも一方を移動させることにより、前記カップに前記レンズを当接して前記レンズにカップを装着させる、という態様であってもよい。通常、眼鏡の場合、玉レンズの光学特性を測定した後、眼鏡フレームに合わせて加工する際に、レンズを保持するため、レンズ頂点にカップ(サンクションカップともいう)を装着する。本態様によれば、前記レンズ位置移動部によって、正確にレンズにカップを装着できる。前記任意点は、例えば、レンズの光学中心点、レンズのアイポイント等がある。
本発明のレンズの光学特性測定方法は、光をレンズに照射し、レンズから出射される測定光を受光して前記レンズの光学特性を測定するレンズの光学特性測定方法であって、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の6つの方向において、X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向であり、Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向であり、Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、前記6つの方向で規定される位置及び方向の前記レンズに対し光を照射して、前記レンズの光学特性を測定する、方法である。
本発明のレンズ光学特性測定方法において、さらに、レンズ内座標規定工程を含み、前記レンズ内座標は、LX軸方向、及び、LY軸方向からなる二次元座標であり、前記二次元座標は、前記レンズにおいて、前記レンズの光軸と垂直に交わる平面上の二次元座標であり、前記LX軸方向は、前記レンズ内の二つのアライメントマークと重なる軸方向であり、前記LY軸方向は、前記LX軸方向と直交する軸方向であり、前記レンズ内座標規定工程は、前記レンズに光を照射し、出射する測定光から二つのアライメントマーク位置を検出し、前記二つのアライメントマーク位置から、前記レンズ内の前記LX軸方向、及び、前記LY軸方向からなるレンズ内座標を規定する、という態様であってもよい。本態様の場合、さらに、光学特性分布情報生成工程を含み、前記光学特性分布情報生成工程は、前記レンズ内座標規定工程で規定された前記レンズの各位置に、各位置の光学特性を紐づける、ことが好ましい。本態様によれば、レンズ内に座標を設定することができ、その結果、レンズ各部の光学特性を正確に規定できる。
本発明のレンズ光学特性測定方法において、さらに、分割測定工程を含み、前記分割測定は、前記レンズを各部に分割して光学特性を測定し、分割して測定されたレンズ各部の光学特性の全部又は一部を統合して前記レンズの全体又は一部の光学特性とするものであり、前記分割測定工程は、前記レンズの分割された各部に光を照射できるように、前記レンズを前記6方向の少なくとも1方向に移動させ、前記レンズの分割された各部に光を照射し、前記レンズの分割された各部から出射される測定光を受光して前記レンズの各部の分割測定情報を生成し、前記分割測定情報に基づき、前記レンズの分割光学特性情報を生成し、かつ、前記各分割光学特性情報の全部又は一部を統合して前記レンズ全体又は一部分の光学特性情報を生成する、という態様であってもよい。本態様によれば、照射される光の範囲(面積)を超える口径のレンズ(大型レンズ)であっても、光学特性の測定が可能となる。
本発明のプログラムは、本発明の方法をコンピュータ上で実行可能なプログラムである。
本発明の記録媒体は、本発明のプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
次に、本発明の実施形態について図を用いて説明する。本発明は、以下の実施形態には限定されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用でき、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。
[実施形態1]
図1に、本実施形態のレンズ形状測定装置1の各部の構成を示す。図示のように、本装置1は、操作入力部11、測定制御部12、測定演算部13、記憶部14、出力部15、レンズ位置移動部16、ラインレーザ照射部7a、ラインレーザ受光部7b、レンズ保持部18、及び、レンズ裏面位置検出部23、を備える。操作入力部11、測定制御部12、測定演算部13、記憶部14、及び、出力部15は、例えば、CPU又はGPU等の中央演算処理装置内で構成されている。レンズ保持部18は、測定対象のレンズを保持する。操作入力部11は、タッチパネル、マウス又はキーボード等の入力装置(図示せず)と接続されており、測定内容を含む操作情報を測定制御部12に入力する。測定制御部12は、入力された操作情報に基づき測定制御情報を生成し、ラインレーザ照射部7aは、測定制御情報に基づいてラインレーザ(図1において上側の矢印)を、レンズ保持部18に保持されているレンズ(図示せず)に照射する。ラインレーザ受光部7bは、前記ラインレーザを照射されたレンズから反射されるラインレーザ(図1において下側の矢印)を受光する。ラインレーザ照射部7a及びラインレーザ受光部7bにより、レンズの表面形状が測定できる。また、ラインレーザ照射部7a及びラインレーザ受光部7bは、レンズ表面位置検出部22を兼ねており、Z軸方向のレンズ表面位置を検出する。レンズ裏面位置検出部23は、Z軸方向のレンズ裏面位置を検出する。レンズ表面形状情報、レンズ表面位置情報、レンズ裏面位置情報、レンズのZ軸移動距離情報は、測定演算部13に入力され、測定演算部13は、前記各情報に基づきレンズの表面形状情報及びレンズの厚み情報を生成する。レンズの表面形状情報及びレンズの厚み情報は、記憶部14に記憶され、また、出力部15により、出力される。出力部15は、ディスプレー及びプリンター等の出力装置(図示せず)に接続され、レンズの表面形状情報及びレンズの厚み情報は、ディスプレーに表示されたり、プリンターによって印刷されたりする。
記憶部14は、例えば、メモリである。メモリは、例えば、メインメモリ(主記憶装置)が挙げられる。メインメモリは、例えば、RAM(ランダムアクセスメモリ)である。また、メモリは、例えば、ROM(読み出し専用メモリ)であってもよい。記憶装置は、例えば、記憶媒体と、記憶媒体に読み書きするドライブとの組合せであってもよい。記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、HD(ハードディスク)、CD−ROM、CD−R、CD−RW、MO、DVD、フラッシュメモリー、メモリーカード等が挙げられる。記憶装置は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ(HDD)であってもよい。なお、本発明において、記憶部14は、任意の構成要素であり、必須ではない。
本装置1において、さらに通信デバイス(図示せず)を含み、通信デバイスにより、外部の通信回線網(ネットワーク)を介して、外部装置と通信してもよい。通信回線網としては、例えば、インターネット回線、WWW(World Wide Web)、電話回線、LAN(Local Area Network)、DTN(Delay Tolerant Networking)等がある。通信デバイスによる通信は、有線でも無線でもよい。無線通信としては、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、等が挙げられる。無線通信としては、各装置が直接通信する形態(Ad Hoc通信)、アクセスポイントを介した間接通信のいずれであってもよい。外部装置としては、例えば、サーバ、データベース、端末(パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン、携帯電話等)、プリンター、ディスプレー等がある。
レンズ位置移動部16は、レンズ保持部18に連結し、レンズ位置移動部16により、レンズ保持部18に保持されているレンズを、X軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向の3方向に移動可能である。
X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向である。Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向である。
図2に、レンズ表面形状測定モードにおける、レンズ表面形状測定の一例を示す。レンズLeはレンズ保持部18に保持されており、レンズ保持部18に連結しているレンズ位置移動部16により、レンズLeはX軸方向に移動する。X軸方向に移動させた状態で、ラインレーザ照射部7aが、斜め上方からレンズLe表面にY軸に平行なラインレーザを照射する。照射されたラインレーザの一部はレンズLe表面で反射され、反射されたラインレーザをラインレーザ受光部7bで受光する。測定演算部13は、ラインレーザ受光部7bが受光した反射光からレンズの表面画像データを算出する。
レンズの表面画像データは、二次元画像データであり、測定演算部13は、例えば、二次元画像データをゼルニケ多項式で近似してレンズの表面形状データを算出する。なお、ラインレーザの反射光はレンズ裏面の屈折光も含んでいるが、裏面の屈折光は使用しない(キャンセル)。また、測定演算部13において、レンズの表面画像データに対し射影変換(ホモグラフィ)による補正処理を行ってもよい。
図3に、レンズ厚み測定モードにおける、レンズの厚み測定の一例を示す。まず、レンズLeを、レンズ保持部18のチャック(図示せず)にセットして保持する。つぎに、ラインレーザ照射部7aによってラインレーザを連続的又は断続的に照射しながら、レンズ位置移動部16により、レンズ保持部18に保持されたレンズLeをZ軸方向(同図において上下方向)に移動させる。このとき、ラインレーザ照射部7aが照射したラインレーザがレンズLe表面で散乱され、その散乱光をラインレーザ受光部7bが受光する。そして、前記散乱光の輝線の幅が最少となったZ軸方向の位置を、レンズLe表面位置とする。レンズLeの初期位置と、その初期位置からレンズLe表面位置までの、レンズLeのZ軸方向の移動量(例えば、ステッピングモータによるZ軸方向移動のステップ数から算出可能)とから、レンズLe表面位置を算出できる。なお、レンズLeのZ軸方向移動の順序は、特に限定されない。例えば、レンズLeの初期位置を高く設定し、最初に下降させてもよいし、逆に、レンズLeの初期位置を低く設定し、最初に上昇させてもよい。また、レンズ位置移動部16により、レンズ保持部18に保持されたレンズLeをZ軸方向(同図において下方向)に移動させ、所定の位置に配置された無接点タッチスイッチ(レンズ裏面検出部)23にレンズLe裏面が接触し、ON状態となった位置を、Z軸方向のレンズ裏面位置とする。測定に先立ってタッチスイッチ23のON位置を特定しておくことで、Z軸方向のレンズ裏面位置を特定できる。そして、測定演算部13において、Z軸方向のレンズ表面位置、Z軸方向のレンズ裏面位置、及び、Z軸方向のレンズ移動距離からレンズの厚み情報を算出する。なお、本発明の装置において、光学系の構成は、図3に限定されず、例えば、後述する実施形態の図12又は13に示す構成等でもよい。例えば、レーザ受光部が、図3のラインレーザ受光部7bに代えて図12又は13の受光部19であり、前記輝線の幅を図12又は13のCMOS19cで測定してもよい。
なお、本実施形態では、ラインレーザを用いる例について説明したが、本発明では、ラインレーザに代えてドットレーザを用いてもよい。前記ドットレーザは特に限定されず、例えば、一般的なドットレーザでもよいし、DOE(回折光学素子)を用いたドットレーザであってもよい。例えば、レーザダイオードから出射されたレーザを、DOEを通すことで、ドットレーザとすることができる。DOEによれば、例えば、ビームの形状を、自由に設計可能である。このため、DOEによれば、例えば、多点化(例えば、20×20)も容易である。また、DOEを用いると、レンズ上の点の輝度を高く出来るため、例えば、ラインレーザよりも、輝度重心を求める位置精度をさらに向上させることができる。また、DOEによる点群を用い、面形状を求めることができる。なお、以下の各実施形態においても、同様に、ラインレーザに代えてドットレーザを用いてもよいし、前記ドットレーザは特に限定されず、例えば、一般的なドットレーザでもよいし、DOEを用いたドットレーザであってもよい。
また、本実施形態では、レンズ位置移動部によってレンズをX軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向の3方向に移動可能な例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、レンズ位置移動部に加え、又はそれに代えて、前記レーザ照射部移動部を有し、前記レーザ照射部移動部によって、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向の3方向に移動可能であってもよい。また、レンズ位置移動部は、前述のとおり、X軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向の3方向に移動可能な例に限定されず、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であればよい。レーザ照射部移動部も同様である。例えば、レンズ位置移動部に加え、又はそれに代えて、前記レーザ照射部移動部を有し、前記レーザ照射部移動部によって、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、及び、Z軸方向の3方向に移動可能な例に限定されず、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であってもよい。以下の各実施形態においても同様である。
[実施形態2]
図4に、本実施形態のレンズ光学特性測定装置1の各部の構成を示す。本実施形態のレンズ光学特性測定装置1は、例えば、実施形態1のレンズ形状測定装置1を含む。図示のように、本装置1は、操作入力部11、測定制御部12、測定演算部13、記憶部14、出力部15、レンズ位置移動部16、光照射部17、レンズ保持部18、及び、受光部19、を備える。操作入力部11、測定制御部12、測定演算部13、記憶部14、及び、出力部15は、例えば、CPU又はGPU等の中央演算処理装置内で構成されている。レンズ保持部18は、測定対象のレンズを保持する。操作入力部11は、タッチパネル、マウス又はキーボード等の入力装置(図示せず)と接続されており、測定内容を含む操作情報を測定制御部12に入力する。測定制御部12は、入力された操作情報に基づき測定制御情報を生成し、光照射部17は、測定制御情報に基づいて光(図4において上側の矢印)を、レンズ保持部18に保持されているレンズ(図示せず)に照射する。受光部19は、前記光を照射されたレンズから出射される測定光(図1において下側の矢印)を受光して測定情報を生成し、測定演算部13は、測定情報に基づきレンズの光学特性情報を生成する。レンズの光学特性は、記憶部14に記憶され、また、出力部15により、前記光学特性情報を出力する。出力部15は、ディスプレー及びプリンター等の出力装置(図示せず)に接続され、光学特性情報は、ディスプレーに表示されたり、プリンターによって印刷されたりする。
記憶部14は、例えば、メモリである。メモリは、例えば、メインメモリ(主記憶装置)が挙げられる。メインメモリは、例えば、RAM(ランダムアクセスメモリ)である。また、メモリは、例えば、ROM(読み出し専用メモリ)であってもよい。記憶装置は、例えば、記憶媒体と、記憶媒体に読み書きするドライブとの組合せであってもよい。記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、HD(ハードディスク)、CD−ROM、CD−R、CD−RW、MO、DVD、フラッシュメモリー、メモリーカード等が挙げられる。記憶装置は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ(HDD)であってもよい。なお、本発明において、記憶部14は、任意の構成要素であり、必須ではない。
本装置1において、さらに通信デバイス(図示せず)を含み、通信デバイスにより、外部の通信回線網(ネットワーク)を介して、外部装置と通信してもよい。通信回線網としては、例えば、インターネット回線、WWW(World Wide Web)、電話回線、LAN(Local Area Network)、DTN(Delay Tolerant Networking)等がある。通信デバイスによる通信は、有線でも無線でもよい。無線通信としては、WiFi(Wireless Fidelity)、Bluetooth(登録商標)、等が挙げられる。無線通信としては、各装置が直接通信する形態(Ad Hoc通信)、アクセスポイントを介した間接通信のいずれであってもよい。外部装置としては、例えば、サーバ、データベース、端末(パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン、携帯電話等)、プリンター、ディスプレー等がある。
レンズ位置移動部16は、レンズ保持部18に連結し、レンズ位置移動部16により、レンズ保持部18に保持されているレンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の6方向に移動可能である。
X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向である。Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向である。Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向である。Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向である。Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向である。
本発明では、例えば、本実施形態で示したように、6方向のレンズの移動を組み合わせることにより、レンズの位置及びレンズの向きを変えることができ、その結果、様々な位置及び方向のレンズの光学特性を測定することが可能である。
[実施形態3]
次に、図5から図17に基づき、本発明のレンズ光学特性測定装置の構成の一例を説明する。
図5に、本実施形態のレンズ光学特性測定装置の斜視図を示す。図示のように、本装置は、ディスプレー兼タッチパネル2、スタートスイッチ4、ケース本体5、プリンター6、レンズ保持部18、X軸スライダー16x1、アームカバー16xθ1を備える。3は、レンズ保持部18に保持された眼鏡である。レンズ保持部18は、鼻当て18aを含み、眼鏡3が保持されると眼鏡3の鼻当て部が、レンズ保持部16の鼻当て18aに当接して眼鏡3の鼻当て部が固定される。図示していないが、本装置は、さらに、操作入力部11、測定制御部12、測定演算部13、記憶部14、出力部15、レンズ位置移動部16、光照射部17、及び、受光部19を含む。図6は、本装置の側面の断面図であり、光照射部17が示されている。操作入力部11及び出力部15は、ディスプレー兼タッチパネル2に接続されている。また、出力部15は、プリンター6とも接続している。アームカバー16xθ1は、レンズ位置移動部16の一部を構成するXθ方向移動のためのアーム等(後述)が格納されている。X軸スライダー16x1は、レンズ位置移動部16の一部を構成し、レンズ保持部18をX軸方向に移動させる。スタートスイッチ4により、本装置の電源のオンオフができる。ケース本体5内には、本装置を構成する各種機構等が配置されている。
本装置において、X軸方向は、装置正面(ディスプレー兼タッチパネル2が位置する面)において、左右方向であり、Y軸方向は、装置の前後方向であり、Z軸方向は、装置の高さ方向である。また、本装置において、Xθ方向は、装置側面において、レンズ下方に中心点を有する仮想円の円周方向(装置正面の前後方向に回転する方向、X軸を回転中心軸とする円周方向)であり、Yθ方向は、装置正面において、レンズ下方に中心点を有する仮想円の円周方向(装置正面の左右方向に回転する方向、Y軸を回転中心軸とする円周方向)であり、Zθ方向は、装置平面において、レンズの装置後方の外側に中心点を有する仮想円の円周方向(装置平面の円周方向、Z軸を回転中心軸とする円周方向)である。
図7に、レンズ位置移動手段16のX軸スライダー16x1を示す。X軸スライダー16x1は、レンズ保持部18をX軸方向に移動させる機構であり、X軸ギヤ16x2、X軸モータ16x3、及び、X軸ラック16x4を備える。X軸ラック16x4は、レンズ保持部18と連結しており、かつ、ギヤ部が形成され、このギヤ部がX軸ギヤ16x2とかみ合っている。X軸ギヤ16x2は、X軸モータ16x3のギヤともかみ合っている。X軸モータ16x3が回転することにより、X軸ギヤ16x2を介して、X軸ラック16x4に回転駆動力が伝達し、この回転駆動力により、X軸ラック16x4が、X軸方向に移動し、その結果、X軸ラック16x4に連結したレンズ保持部18がX軸方向に移動することになる。X軸モータ16x3は、測定制御部12の測定制御情報に基づき制御され、回転方向によりX軸の移動方向が制御でき、回転数により、X軸方向の移動距離が制御できる。また、X軸モータ16x3がステッピングモータの場合、ステップ数を制御することで、X軸方向の移動距離が制御できる。
なお、図7に示すように、レンズ保持部18には、二本のワイヤー18bが、眼鏡3の左右の各レンズを支えるように張り渡されている。
図8に、レンズ位置移動手段16のY軸スライダーを示す。Y軸スライダーは、レンズ保持部18をY軸方向に移動させる機構であり、Y軸モータ16y1、及び、Y軸ラック16y2を備える。Y軸ラック16y2は、レンズ保持部18と連結しており、かつ、ギヤ部が形成され、このギヤ部がY軸モータ16y1のギヤと直接かみ合っている。Y軸モータ16y1が回転することにより、Y軸ラック16y2に回転駆動力が伝達し、この回転駆動力により、Y軸ラック16y2が、Y軸方向に移動し、その結果、Y軸ラック16y2に連結したレンズ保持部18がY軸方向に移動することになる。Y軸モータ16y1は、測定制御部12の測定制御情報に基づき制御され、回転方向によりY軸の移動方向が制御でき、回転数により、Y軸方向の移動距離が制御できる。また、Y軸モータ16y1がステッピングモータの場合、ステップ数を制御することで、Y軸方向の移動距離が制御できる。
図9に、レンズ位置移動手段16のZ軸スライダーを示す。Z軸スライダーは、レンズ保持部18をZ軸方向に移動させる機構であり、Z軸モータ16z1、Z軸ガイドピン16z2、及び、Z軸スクリュー16z3を備える。Z軸スクリュー16z3は、レンズ保持部18と連結している。Z軸スクリュー16z3は、凹凸のねじ溝構造を持つ。Z軸モータ16z1の回転軸は、Z軸スクリュー16z3と連結しており、Z軸モータ16z1が回転するとZ軸スクリュー16z3も回転し、ねじ溝構造により、Z軸方向に移動し、その結果、レンズ保持部18もZ軸方向に移動する。Z軸ガイドピン16z2は、レンズ保持部18のZ軸方向の移動がぶれないようにガイドするためのものである。Z軸モータ16z1は、測定制御部12の測定制御情報に基づき制御され、回転方向によりZ軸の移動方向が制御でき、回転数により、Z軸方向の移動距離が制御できる。また、Z軸モータ16z1がステッピングモータの場合、ステップ数を制御することで、Z軸方向の移動距離が制御できる。
図10に、レンズ位置移動手段16のXθ方向移動機構を示す。Xθ方向移動機構は、一対のアーム16xθ2、前記アーム16xθ2の上部に形成されたXθラック(ギヤ部)16xθ4、2つのXθギヤ16xθ3、及び、Xθモータ(図示せず)から構成されている。アーム16xθ2は、上方に張り出した円弧形状であり、レンズ保持部18に連結している。Xθラック(ギヤ部)16xθ4は、一方のギヤ16xθ3(図10において上側のギヤ)とかみ合っており、一方のXθギヤ16xθ3は他方のXθギヤ16xθ3とかみ合っており、他方のXθギヤ16xθ3は、Xθモータの回転軸に装着されたギヤ(図示せず)とかみ合っている。Xθモータが回転することにより、2つのXθギヤ16xθ3及びXθラック16xθ4を介して、一対のアーム16xθ2に回転駆動力が伝達し、この回転駆動力により、一対のアーム16xθ2が、Xθ方向に移動し、その結果、一対のアーム16xθ2に連結したレンズ保持部18がXθ方向に移動することになる。Xθモータは、測定制御部12の測定制御情報に基づき制御され、回転方向によりXθ方向の移動方向が制御でき、回転数により、Xθ方向の移動距離が制御できる。また、Xθモータがステッピングモータの場合、ステップ数を制御することで、Xθ方向の移動距離が制御できる。
図11に、レンズ位置移動手段16のYθ方向移動機構を示す。Yθ方向移動機構は、Yθアーム16yθ1、Yθギヤ16yθ2、Yθモータ16yθ3、及び、Yθラック16yθ4から構成されている。Yθアーム16yθ1の一端(図11において下方端)及びYθラック16yθ4の一端(図11において下方端)は連結し、両者は回転中心を同一として装置に回動自在に装着されている。Yθアーム16yθ1の他端(図11において上方端)は、レンズ保持部18と連結している。Yθラック16yθ4のギヤ部は、Yθギヤ16yθ2とかみ合っており、Yθギヤ16yθ2は、Yθモータ16yθ3の回転軸に装着されたギヤとかみ合っている。Yθモータ16yθ1が回転することにより、Yθギヤ16yθ2及びYθラック16yθ4を介して、Yθアーム16yθ1に回転駆動力が伝達し、この回転駆動力により、アーム16yθ1が、Yθ方向に移動し、その結果、Yθアーム16yθ1に連結したレンズ保持部18がYθ方向に移動することになる。Yθモータ16yθ3は、測定制御部12の測定制御情報に基づき制御され、回転方向によりYθ方向の移動方向が制御でき、回転数により、Yθ方向の移動距離が制御できる。また、Yθモータ16yθ3がステッピングモータの場合、ステップ数を制御することで、Xθ方向の移動距離が制御できる。
本装置のX軸方向等の6方向の移動機構において、例えば、センサー(例えば、フォトインタラプタ―)により原点位置を検出し、ステッピングモータの累積ステップ数をリセットすることで、移動の際の繰り返しの位置精度を確保することができる。また、レンズ保持部18のXY軸方向の位置精度が低い場合、例えば、レンズのアライメントマークを検出してXY軸方向を補正し、レンズの光学特性の測定結果は、補正後の座標を用いて出力(マッピング等)してもよい。
図12に、本装置の光学系の構成を示す。本装置の光学系は、両側テレセントリック光学系であり、光照射部17及び受光部19から構成される。本装置において、光照射部17は、レンズ保持部18の下方に配置され、受光部19は、レンズ保持部18の上方に配置されている。光照射部17は、複数のLED(発光ダイオード)を搭載したLED基板17a、拡散板17b、及び、視標シート17cから構成されており、LED基板17aの上方に拡散板17bが配置され、拡散板17bの上面に視標シート17cが配置されている。受光部19は、コリメートレンズ19a、光学ミラー19b、及び、COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)19cから構成されている。図12において、一点鎖線は、光の経路を示す。図12に示すように、LED基板17aのLEDから出射された光(直線光)は、拡散板17bにより拡散光となってレンズLeに照射され、レンズLeの光学特性に応じた測定光が出射される。レンズLeから出射した測定光は、コリメートレンズ19aを通り、光学ミラー19bで反射されて、結像レンズ19dで平行光にされて、CMOS19cに入光し、CMOS19cで測定光の光信号が電気信号に変換される。視標シート17cは、例えば、周期的な市松模様と色の濃淡を重畳(例えば、SINカーブ)したものであり、レンズ有無のCMOS19c上の視標位置ずれにより、レンズの光学特性を測定するためのものである。
図13に、本装置の別の光学系の構成を示す。図13に示す光学系では、ラインレーザ照射部7が、レンズ保持部18の斜め上方に配置されている他は、図12の光学系と同じであり、図13に示す光学系は、本発明のレンズ形状測定装置の光学系を一部兼ねるものである。図13に示す光学系では、ラインレーザ照射部7から、レンズ表面に上斜め方向からラインレーザ光が照射され、レンズ表面で反射されたレーザー光が、コリメートレンズ19a、及び、光学ミラー19bを介し、結像レンズ19dで平行光にされて、CMOS19cに入光する。図13において、コリメートレンズ19a、光学ミラー19b、結像レンズ19d、及び、CMOS19cから構成される受光部19は、ラインレーザ受光部を兼ねる。図13に示すように、レンズ保持部18に連結したレンズ位置移動部16により、レンズはZ軸方向(高さ方向)に移動することができ、前述のように、ラインレーザ照射部7からの照射されたラインレーザのレンズ表面での反射光を受光部19で受光することにより、レンズ表面位置を検出できる。また、レンズ保持部18に連結したレンズ位置移動部16により、レンズはX軸方向に移動することができ、前述のように、ラインレーザ照射部7から照射されたラインレーザのレンズ表面の反射光を受光部19で受光することにより、レンズ表面形状を測定できる。
本発明において、図12及び図13の光学系は例示であり、本発明を制限又は限定しない。本発明において、光照射部17の光源は、LEDでもよいし、通常のランプでもよい。また、光源は、波長の異なる複数の光源であってもよい。本発明において、受光部19の受光素子は、CMOSに限定されず、他の受光素子であってよい。
図14及び図15に、レンズ保持部18の構成の一例を示す。図14は、レンズ保持部18の斜視図であり、図15(A)は、レンズ保持部18の平面図であり、同図(B)は、E−E方向断面図である。図14及び図15に示すように、レンズ保持部18は、略矩形の型枠18h、4本のアーム18f、4つのスライダー18e、4つのバネ18g、カバー18c、レンズ押え18d、2つの同期シャフト18i、鼻当て18a、2本のワイヤー18bから構成されている。図14において、二つの矢印は、左右方向、及び、前後方向を示す。型枠18hは、左右方向及び前後方向を有し、型枠18h内において、4本のアーム18fが、型枠18h内の中心点を基準点として左右対称かつ前後対称の状態で配置されている。4本のアーム18fのうち2本の一対のアーム18fの各一端が型枠18hの左側端部に回動自在に配置され、4本のアーム18fのうち他の2本の一対のアーム18fの各一端が型枠18hの右側端部に回動自在に配置されている。型枠18hの各左右端部に配置された一対のアーム18fの一端には、それぞれギヤ部が形成されて、相互にかみ合っている。4本のアーム18fの各他端には、スライダー18eが左右方向移動(スライド)可能な状態で連結している。スライダー18eの型枠中心方向の端部にはレンズLeと当接するレンズ当接部が形成されている。また、スライダー18eの型枠18h左右方向の端部には、円筒状の摺動部18kが形成され、一対のアーム18fが同期するための同期シャフト18iの両端が摺動部18kに摺動可能なように挿入されている。また、型枠18hの4角のそれぞれにバネ18gが配置されて4つの各摺動部18kに付勢を付けた状態で当接している。スライダー18eのレンズ当接部の上方には、カバー18cが配置されている。型枠18hの前後方向において二本のワイヤー18bが張り渡されており、丸レンズLeを下方から支えている。型枠18hの左右方向中央部には、それぞれ二つのレンズ押え18dが配置されており、丸レンズLeを上方向から押さえている。また、図15(B)に示すように、型枠18hの下部には、レンズ押え18dに対向する状態でレンズ受18jが形成されている。なお、図14及び図15では、レンズ保持部18は丸レンズを保持しているため、鼻当て18aは起立状態になっている。なお、手前のスライダー18eは、開いた状態で仮固定可能であり、前記仮固定を容易に解除できることが好ましい。これにより、レンズ保持部18のチャック(丸レンズLeを保持する部分であり、レンズ押え18d及びレンズ受け18jにより構成される)に対する丸レンズLeのセット性(セットの容易さ)が向上する。また、前記チャック自体を手前に移動させることが可能であれば、さらにセット性が向上する。
図14及び図15のレンズ保持部18において、4本のアーム18fと4つのスライダー18eは、一対のアーム18f毎に形成されたギヤ部、及び、同期シャフト18iにより、左右対称かつ前後対称に同期して動き、4つのバネ18gにより、4つの各スライダー18eが付勢されているため、4つの各スライダーのレンズ当接部は、型枠18hの中心点に向かって圧力がかかるようになっている。このため、丸レンズLeは、自動的に型枠18hの中心点と丸レンズLeの中心点が同軸となる状態で(センタリング)、レンズ保持部18に保持される。
図16及び図17には、図14及び図15に示したレンズ保持部18と同じレンズ保持部18が示されている。図16は、レンズ保持部18の斜視図であり、図17(A)は、レンズ保持部18の平面図であり、同図(B)は、D−D方向断面図である。図16及び図17のレンズ保持部18は、丸レンズに代えて眼鏡3が保持されている。図16及び図17において、鼻当て18aは前方向に倒された状態で眼鏡3の鼻当て部と当接している。
[実施形態4]
図18に基づき、レンズ内座標の規定について説明する。図18に示すように、レンズLeには、JIS規格(JIS T 7315(ISO 8980−2:2004))に基づき、中心点から17mm離れた点に二つのアライメントマークがレーザーにより刻印されており、かつ、レンズ表面に印刷されている。レンズ内座標は、LX軸方向、及び、LY軸方向からなる二次元座標であり、LX軸方向は、レンズLe内の二つのアライメントマークが重なる軸方向である。LY軸方向は、レンズLeの面方向でLX軸方向と直交する軸方向である。眼鏡レンズの加工において、印刷されたアライメントマークを指標にLX軸を規定するが、レンズが曲面形状であるため、印刷の際にずれた位置にアライメントマークが印刷されることが多い。このため、従来では、正確なレンズ内座標の規定は困難であった。これに対し、本発明の装置では、レンズに光を照射し、出射する測定光から、レーザーで刻印された正確な二つのアライメントマーク位置を検出し、正確な二つのアライメントマーク位置から、レンズ内のLX軸方向、及び、LY軸方向からなるレンズ内座標を規定する。このため、本発明では、正確なレンズ内座標を規定することが可能である。そして、正確なレンズ内座標に基づき、レンズの各部の位置を特定して光学特性を紐づければ、レンズ各部の光学特性を正確に規定できる。
[実施形態5]
図19及び図20に基づき、分割測定の一例を説明する。まず、図19(A)に示すように、測定エリア1から3は、光照射部17の光の測定エリアの大きさ(面積)を示すが、測定対象のレンズLeの大きさは、測定エリア1から3よりも大きい。この場合、図19(A)に示すように、レンズLeをXθ方向に移動させながら、測定エリア1、測定エリア2、及び、測定エリア3と三回に分けて測定する。そして、図19(B)に示すように、測定エリア1から3の測定結果を統合(合成)して、合成測定エリアESを生成する。なお、図19(B)の斜線部分は、Xθ方向の分割測定では測定できなかった部分である。次に、図20(A)示すように、レンズLeをYθ方向に移動させながら、測定エリア1、測定エリア2、及び、測定エリア3と三回に分けて測定する。そして、図20(B)に示すように、測定エリア1から3の測定結果を統合(合成)して、合成測定エリアESを生成する。なお、図20(B)の斜線部分は、Yθ方向の分割測定では測定できなかった部分である。そして、図19(B)に示すXθ方向の合成測定エリアES、及び、図20(B)に示すYθ方向の合成測定エリアESの両者を統合(合成)することで、レンズLe全体の光学特性を測定することができる。このように、光照射部17の光照射エリアよりも大きいサイズのレンズであっても、本発明の分割測定によりレンズ全体の光学特性の測定が可能である。このため、本発明によれば、装置を小型化しても大型レンズの測定が可能である。なお、図19及び図20の例は、Xθ方向及びYθ方向での分割測定であるが、本発明はこれに限定されず、例えば、X軸方向及びY軸方向の分割測定も可能であり、その他、6方向の少なくとも一つの方向の分割測定も可能である。また、分割測定では、レンズ各部の光学特性をレンズ各部に正確に紐づける必要があり、その際に、本発明のレンズ内部の二次元座標の規定を用いれば、正確な分割測定を実施できる。
[実施形態6]
図21は、本発明において、二つ以上の方向にレンズを同時に移動させる同期移動の例である。図21では、3方向の同期移動を示し、同図に示すように、レンズを、Xθ方向の移動(Xθ回転)、Y軸方向の移動(Y軸スライド)、及び、Z軸方向の移動(Z軸スライド)の3つの移動を同時に行うことにより、レンズの光学中心点を通るX軸と平行な軸を回転軸としてレンズをXθ方向に回転させることが可能である。同様に、レンズを、Yθ方向の移動(Yθ回転)、X軸方向の移動(X軸スライド)、及び、Z軸方向の移動(Z軸スライド)の3つの移動を同時に行うことにより、レンズの光学中心点を通るY軸と平行な軸を回転軸としてレンズをYθ方向に回転させることも可能である。
[実施形態7]
図22に、レンズへのカップの装着の一例を示す。図22に示すように、カップ装着部20は、カップCを保持するカップ保持部20a、及び、カップ保持部20aと連結しカップ保持部20aを移動させる移動部20bから構成されている。また、レンズLeは、レンズ保持部18に保持されている。レンズLeは、レンズ支持台21b上に配置されたレンズ支持ピン21aにより、下方から支持されている。レンズ支持ピン21aは、二つの補強リブ21cにより、補強されている。移動部20bは、光学特性測定の際には、カップ保持部20aを光学特性測定の支障がない位置に配置し、カップCをレンズLeに装着する際には、図22に示すように、カップ保持部20aをレンズLeの上方に配置する。レンズ位置移動部(図22には図示せず)は、レンズLe上方に配置されたカップ保持部20aのカップCに対し、レンズLeの光学中心点を通る面に直交する光軸(図22において、一点鎖線)が、カップCの中心軸と合うようにレンズLeの位置と向きを調整する。そして、移動部20bにより、矢印で示すように、カップ保持部20aを降下させて、カップCをレンズLeに当接してレンズLeにカップCを装着する。カップCが装着されたレンズLeは、レンズ保持部18から取り外され、レンズ加工機によって加工される。なお、本例では、カップCを降下させてレンズLeに装着したが、これとは逆に、レンズ保持部18を上昇させてカップCをレンズLeに装着させてもよい。なお、レンズ保持部18は、カップC装着時にレンズLeにかかる圧力を吸収するために、バネ等の付勢部材を用いたクッション機構を備えることが好ましい。同様に、カップ保持部20a及びレンズ支持ピン21aにも、バネ等の付勢部材を用いたクッション機構を備えることが好ましい。また、レンズ支持ピン21aにより、レンズLeの三次元的な傾動及びトレースが可能になる。
[実施形態8]
図23は、本発明のレンズ形状測定装置またはレンズ形状測定方法におけるレンズ形状解析の工程の一例を示すフロー図である。まず、ラインレーザまたはドットレーザを用いたレンズ形状測定器で、レンズをX軸方向移動させながら計測した複数の画像ファイル(例えばTIFF形式)を読み込む(S101)。つぎに、ピクセルビニング処理により画像サイズを縮小する(S102)。さらに、畳み込み演算による線検出フィルタにより、画像を二値化する(S103)。さらに、複数の二値化画像を結合し、三次元ピクセルデータを作成する(S104)。さらに、隣接ピクセルをたどる三次元塗りつぶし演算により、表面と裏面のデータを分離する(S105)。そして、作成した三次元ピクセルデータから、レンズ表面および裏面形状を表す三次元座標リストを作成する(S106)。さらに、レンズ表面形状をゼルニケ多項式で近似する(S107)。さらに、光線追跡により屈折の影響を計算し、レンズ裏面形状データを実際の形状に補正する(S108)。そして、レンズ裏面形状をゼルニケ多項式で近似する(S109)。さらに、光線追跡により、球面度数分布、円柱度数分布、円柱軸角度を計算する(S110)。つぎに、レンズの屈折率が決定されているか否かを確認する(S111)。レンズの屈折率が不明の場合は、レンズ中心部の球面度数から屈折率を算出し(S112)、その後、S108〜S110を再度実行する。レンズの屈折率が決定されている場合は、それに基づき、レンズの球面度数の最大値、最小値等を表示する(S113)。なお、例えば、レンズのアッベ数を測定済の場合は、レンズに照射されるレーザ(例えばe線)に対するレンズの屈折率がすでに決定されていることになる。さらに、レンズ表面および裏面の曲率(主曲率)分布を計算し、表示する(S114)。なお、これらの工程S101〜S114は、例えば、本発明のレンズ形状測定装置における前記測定演算部で行うことができる。
[実施形態9]
本実施形態のプログラムは、本発明の方法を、コンピュータ上で実行可能なプログラムである。また、本実施形態のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。前記記録媒体としては、特に限定されず、例えば、読み出し専用メモリ(ROM)、ハードディスク(HD)、光ディスク等が挙げられる。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。
以上、説明したとおり、本発明によれば、レンズの表面形状及び厚みを高精度で測定可能である。本発明は、眼鏡レンズの他、顕微鏡、望遠鏡、カメラ、及び、レーザー加工機等のレンズを使用する分野において有用である。
1 レンズ形状測定装置
11 操作入力部
12 測定制御部
13 測定演算部
14 記憶部
15 出力部
16 レンズ位置移動部
7a ラインレーザ照射部
7b ラインレーザ受光部
22 レンズ表面位置検出部
23 レンズ裏面位置検出部

Claims (19)

  1. レンズ保持部、測定制御部、レーザ照射部、レーザ受光部、レンズ表面位置検出部、レンズ裏面位置検出部、測定演算部、及び、出力部を備え、
    さらに、レンズ位置移動部及びレーザ照射部移動部の少なくとも一方を備え、
    前記レンズ保持部は、レンズを保持し、
    前記レンズ位置移動部は、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
    X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向であり、
    Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向であり、
    Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    前記測定制御部は、レンズ表面形状測定モード、及び、レンズ厚み測定モードを含む測定制御情報を生成し、
    前記レーザ照射部は、前記レンズにレーザを照射し、前記レーザは、ラインレーザまたはドットレーザであり、
    前記レーザ照射部移動部は、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
    前記レーザ受光部は、前記レンズに照射されたレーザの散乱光を受光し、
    前記レンズ表面位置検出部は、前記レンズ表面の特定の位置を検出し、
    前記レンズ裏面位置検出部は、前記レンズ裏面の特定の位置を検出し、
    前記測定演算部は、前記レーザ受光部の情報に基づき、前記レンズの表面形状を算出し、かつ、前記レンズ表面位置検出部及び前記レンズ裏面位置検出部からの情報に基づき、前記レンズの厚み情報を算出し、
    前記出力部は、算出された前記レンズの表面形状情報及び厚み情報を出力し、
    前記レンズ表面形状測定モードの場合、
    前記レンズ位置移動部が前記レンズをX軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザ照射部移動部が前記レーザ照射部をX軸方向に移動することにより、
    前記レーザ照射部が、Y軸方向に平行なレーザをX軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射するか、または、
    前記レンズ位置移動部が前記レンズをY軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザ照射部移動部が前記レーザ照射部をY軸方向に移動することにより、
    前記レーザ照射部が、X軸方向に平行なレーザをY軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射し、
    前記レーザ受光部は、前記レンズに照射された前記レーザの散乱光を受光し、
    前記測定演算部は、前記レーザ受光部が受光した散乱光から前記レンズの表裏面画像データを算出し、
    前記レンズ厚み測定モードの場合、
    前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出し、かつ、前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出し、
    前記測定演算部は、Z軸方向の前記レンズ表面位置、Z軸方向の前記レンズ裏面位置、及び、前記Z軸方向のレンズ移動距離から前記レンズの厚み情報を算出する、
    レンズ形状測定装置。
  2. 前記レンズ表面位置検出部は、前記レーザ照射部及び前記レーザ受光部を含み、
    前記レンズを前記レンズ位置移動部によりZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させた場合、前記レーザ照射部が照射したレーザが前記レンズ表面で散乱され、前記散乱光を前記レーザ受光部が受光し、前記散乱光の輝線の幅が最小となるZ軸方向の位置を特定することで、前記レンズ表面位置を特定する請求項1記載のレンズ形状測定装置。
  3. 前記測定演算部において、前記レンズの表裏面画像データが、二次元画像データであり、前記二次元画像データをゼルニケ多項式で近似して前記レンズの表裏面形状データを算出する、
    請求項1又は2記載のレンズ形状測定装置。
  4. 前記測定演算部は、前記レンズの表面画像データに対し射影変換(ホモグラフィ)による補正処理を行う、
    請求項1から3のいずれか一項に記載のレンズ形状測定装置。
  5. 前記レンズ厚み測定モードの場合、
    前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出した後に、前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出するか、または、
    前記レンズ裏面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出した後に、前記レンズ位置移動部により、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザ照射部をZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置検出部により、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出する、
    請求項1から4のいずれか一項に記載のレンズ形状測定装置。
  6. レンズ保持部、操作入力部、測定制御部、測定演算部、光照射部、受光部、及び、出力部を備え、
    前記レンズ保持部は、レンズを保持し、
    前記操作入力部は、測定内容を含む操作情報を測定制御部に入力し、
    前記測定制御部は、入力された前記操作情報に基づき測定制御情報を生成し、
    前記光照射部は、前記測定制御情報に基づいて光を前記レンズに照射し、
    前記受光部は、前記光を照射されたレンズから出射される測定光を受光して測定情報を生成し、
    前記測定演算部は、前記測定情報に基づきレンズの光学特性情報を生成し、
    前記出力部は、前記光学特性情報を出力し、
    さらに、請求項1から5のいずれか一項に記載のレンズ形状測定装置を含み、
    前記レンズ保持部は、前記レンズ形状測定装置の前記レンズ保持部を兼ね、
    前記測定制御部は、前記レンズ形状測定装置の前記測定制御部を兼ね、
    前記受光部は、前記レンズ形状測定装置の前記レーザ受光部を兼ね、
    前記測定演算部は、前記レンズ形状測定装置の前記測定演算部を兼ね、
    前記出力部は、前記レンズ形状測定装置の前記出力部を兼ね、
    前記レンズ位置移動部は、前記測定制御情報に基づき、前記レンズ保持部に保持されたレンズを、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
    X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向は、前記レンズ形状測定装置のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向と同一であり、
    前記レーザ照射部移動部は、前記レーザ照射部を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能である、
    レンズ光学特性測定装置。
  7. 前記測定制御部は、レンズ同期移動情報を生成可能であり、
    前記レンズ位置移動部は、前記レンズ同期移動情報に基づき、前記レンズ保持部に保持されたレンズを同期して少なくとも二方向に移動する、
    請求項6記載のレンズ光学特性測定装置。
  8. 前記操作入力部は、レンズ内座標設定情報を含む操作情報を入力可能であり、
    前記レンズ内座標設定情報は、LX軸方向、及び、LY軸方向からなる二次元座標情報であり、
    前記二次元座標は、前記レンズにおいて、前記レンズの光軸と垂直に交わる平面上の二次元座標であり、
    前記LX軸方向は、前記レンズ内の二つのアライメントマークが重なる軸方向であり、
    前記LY軸方向は、前記LX軸方向と直交する軸方向であり、
    前記操作入力部により入力された操作情報に前記レンズ内座標設定情報が含まれる場合、前記測定制御部は、前記レンズ内座標設定情報を含む測定制御情報を生成し、
    前記測定演算部は、前記レンズ内座標設定情報に基づき、前記測定情報から二つのアライメントマーク位置情報を抽出し、前記二つのアライメントマーク位置情報から、前記レンズ内の前記LX軸方向、及び、前記LY軸方向からなるレンズ内座標情報を生成し、
    前記出力部は、前記レンズ内座標情報を含む前記光学特性情報を出力する、
    請求項6又は7記載のレンズ光学特性測定装置。
  9. 前記測定演算部は、前記レンズ内座標で規定されたレンズの各位置の光学特性情報を生成し、
    前記出力部は、前記レンズ各位置の光学特性情報を出力する、
    請求項8記載のレンズ光学特性測定装置。
  10. 前記操作入力部は、分割測定指示情報を含む操作情報を入力可能であり、
    前記分割測定指示情報は、前記レンズを各部に分割して光学特性を測定し、分割して測定されたレンズ各部の光学特性の全部又は一部を統合して前記レンズの全体又は一部の光学特性とするものであり、
    前記操作入力部により入力された操作情報に分割測定指示情報が含まれる場合、前記測定制御部は、前記分割測定指示情報を含む測定制御情報を生成し、
    前記レンズ位置移動部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部に、前記光照射部が光を照射できるように前記レンズを移動させ、
    前記光照射部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部に光を照射し、
    前記受光部は、前記分割測定指示情報に基づき、前記レンズの分割された各部から出射される測定光を受光して前記レンズの各部の分割測定情報を生成し、
    前記測定演算部は、前記分割測定情報に基づき、前記レンズの分割光学特性情報を生成し、かつ、前記各分割光学特性情報の全部又は一部を統合して前記レンズ全体又は一部分の光学特性情報を生成する、
    請求項6から9のいずれか一項に記載のレンズ光学特性測定装置。
  11. さらに、カップ装着部を含み、
    前記カップ装着部は、カップを保持するカップ保持部、及び、前記カップ保持部と連結し前記カップ保持部を移動させる移動部を含み、
    前記移動部は、光学特性測定の際には、前記カップ保持部を前記光学特性測定の支障がない位置にカップ保持部を配置し、カップを前記レンズに配置する際には、前記カップ保持部を前記レンズの上方に配置し、
    前記レンズ位置移動部は、前記レンズ上方に配置されたカップ保持部のカップに対し、前記レンズにおいて任意点を想定し、前記任意点を通る面に直交する軸が、前記カップの中心軸と合うように前記レンズの位置と向きを調整し、
    前記レンズ位置移動部及び前記カップ装着部の移動部の少なくとも一方が、前記レンズ及び前記カップの少なくとも一方を移動させることにより、前記カップに前記レンズを当接して前記レンズにカップを装着させる、
    請求項6から10のいずれか一項に記載のレンズ光学特性測定装置。
  12. レンズ表面形状測定工程、及び、レンズ厚み測定工程を含み、
    前記レンズ表面形状測定工程及びレンズ厚み測定工程において、前記レンズにレーザを照射し、前記レーザは、ラインレーザまたはドットレーザであり、
    前記レンズ及び前記レーザの少なくとも一方が、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、Xθ方向、Yθ方向、及び、Zθ方向の少なくとも1方向に移動可能であり、
    X軸方向及びY軸方向は、鉛直方向又は光軸方向と垂直な面で互いに直交する方向であり、
    Z軸方向は、鉛直方向又は光軸方向であり、
    Xθ方向は、Y軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のX軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    Yθ方向は、X軸方向及びZ軸方向が形成する面において、任意の位置のY軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    Zθ方向は、X軸方向及びY軸方向が形成する面において、任意の位置のZ軸を回転中心軸とする仮想円の円周方向であり、
    前記レンズ表面形状測定工程は、
    Y軸方向に平行なレーザを前記レンズに照射しながら、前記レンズをX軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザをX軸方向に移動することにより、Y軸方向に平行な前記レーザをX軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射するか、または、X軸方向に平行なレーザを前記レンズに照射しながら、前記レンズをY軸方向に移動するか、若しくは、前記レーザをY軸方向に移動することにより、X軸方向に平行な前記レーザをY軸方向に走査した状態で前記レンズ表面に照射し、前記レンズに照射された前記レーザの散乱光を受光し、受光した散乱光から前記レンズの表裏面画像データを算出し、
    前記レンズ厚み測定工程は、
    前記レンズをZ軸方向に移動させるか、又は、前記レーザをZ軸方向に移動させて、前記レンズ表面位置及び前記レンズ裏面位置を検出し、前記レンズ表面位置、前記レンズ裏面位置、及び、前記Z軸方向のレンズ移動距離から前記レンズの厚み情報を算出する、
    レンズ形状測定方法。
  13. 前記レンズ厚み測定工程は、
    Z軸方向の前記レンズ表面位置およびZ軸方向の前記レンズ裏面位置を同時に検出する、
    請求項12記載のレンズ形状測定方法。
  14. 前記レンズ厚み測定工程は、
    Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出した後に、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させて、Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出するか、または、
    Z軸方向の前記レンズ裏面位置を検出した後に、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させて、Z軸方向の前記レンズ表面位置を検出する、
    請求項12記載のレンズ形状測定方法。
  15. 前記レンズ表面位置検出は、前記レンズをZ軸方向に移動させるか、若しくは、前記レーザをZ軸方向に移動させた場合、照射したレーザが前記レンズ表面で散乱され、前記散乱光を受光し前記散乱光の輝線の幅が最少となるZ軸方向の位置を特定することで、前記レンズ表面位置を特定する、
    請求項12から14のいずれか一項に記載のレンズ形状測定方法。
  16. 前記レンズの表面画像データが、二次元画像データであり、前記二次元画像データをゼルニケ多項式で近似して前記レンズの表面形状データを算出する、
    請求項12から15のいずれか一項に記載のレンズ形状測定方法。
  17. 前記レンズの表裏面画像データに対し射影変換(ホモグラフィ)による補正処理を行う、
    請求項12から16のいずれか一項に記載のレンズ形状測定方法。
  18. 請求項12から17のいずれか一項に記載の方法をコンピュータ上で実行可能なプログラム。
  19. 請求項18記載のプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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