JPH053889B2 - - Google Patents
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- JPH053889B2 JPH053889B2 JP59241335A JP24133584A JPH053889B2 JP H053889 B2 JPH053889 B2 JP H053889B2 JP 59241335 A JP59241335 A JP 59241335A JP 24133584 A JP24133584 A JP 24133584A JP H053889 B2 JPH053889 B2 JP H053889B2
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- Japan
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- lens
- eccentricity
- point image
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0221—Testing optical properties by determining the optical axis or position of lenses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、レンズの偏心量を測定するための偏
心量測定装置、詳しくはレンズの偏心量をコンピ
ユータを用いて電気的に測定する偏心量測定装置
に関する。
心量測定装置、詳しくはレンズの偏心量をコンピ
ユータを用いて電気的に測定する偏心量測定装置
に関する。
(従来技術)
従来のこの種の技術の一例として、反射型のレ
ンズを芯出し装置を第9図に示す。この芯出し装
置は、レーザ光源1からの光がコリメータレンズ
系2によつて所定の大きさの平行光となり、ビー
ムスプリツタ3を透過し、第1の集光レンズ系4
によつてその焦点位置に集光する。ここで、被検
レンズ5に偏心がなく反射球面の曲率中心を集光
レンズ系4の焦点位置に一致させると、被検レン
ズ5の反射球面による反射光は再び焦点位置に集
光することになる。そして、光軸に対して被検レ
ンズ5が偏心していると、焦点位置上で近似的に
光軸から偏心量の2倍だけずれた位置に集光する
ことになる。次に、この光は再び第1の集光レン
ズ系4を通り、ビームスプリツタ3の半透過面で
反射して第2の集光レンズ系7により集光されて
点像となり、さらに、拡大レンズ系8によりこの
点像は拡大されて光位置検出素子9上に結像す
る。この光位置検出素子9は集光した点像のX・
Yの二方向の重心位置をこれとリニアなX・Yの
電圧に変換する。このX・Y電圧は増幅器10に
より増幅され、オシロスコープのような表示部1
1に、横軸をX電圧、縦軸をY電圧として、第1
0図に示されるように輝点12として表示され
る。今、この状態で被検レンズ5をその保持枠6
を基準に回転すると、表示部11において輝点1
2は第11図に示すように回転して円の軌跡を描
くことになる。この半径の大小が被検レンズ5の
偏心量の大小を示すことになる。しかしながら、
この装置においては偏心量を表示部11を目視で
見て判断するので、偏心量測定装置としては、 (1) 正確な偏心量がわかならい。
ンズを芯出し装置を第9図に示す。この芯出し装
置は、レーザ光源1からの光がコリメータレンズ
系2によつて所定の大きさの平行光となり、ビー
ムスプリツタ3を透過し、第1の集光レンズ系4
によつてその焦点位置に集光する。ここで、被検
レンズ5に偏心がなく反射球面の曲率中心を集光
レンズ系4の焦点位置に一致させると、被検レン
ズ5の反射球面による反射光は再び焦点位置に集
光することになる。そして、光軸に対して被検レ
ンズ5が偏心していると、焦点位置上で近似的に
光軸から偏心量の2倍だけずれた位置に集光する
ことになる。次に、この光は再び第1の集光レン
ズ系4を通り、ビームスプリツタ3の半透過面で
反射して第2の集光レンズ系7により集光されて
点像となり、さらに、拡大レンズ系8によりこの
点像は拡大されて光位置検出素子9上に結像す
る。この光位置検出素子9は集光した点像のX・
Yの二方向の重心位置をこれとリニアなX・Yの
電圧に変換する。このX・Y電圧は増幅器10に
より増幅され、オシロスコープのような表示部1
1に、横軸をX電圧、縦軸をY電圧として、第1
0図に示されるように輝点12として表示され
る。今、この状態で被検レンズ5をその保持枠6
を基準に回転すると、表示部11において輝点1
2は第11図に示すように回転して円の軌跡を描
くことになる。この半径の大小が被検レンズ5の
偏心量の大小を示すことになる。しかしながら、
この装置においては偏心量を表示部11を目視で
見て判断するので、偏心量測定装置としては、 (1) 正確な偏心量がわかならい。
(2) 微少な偏心量を知るためには、表示部を拡大
する操作が必要である。
する操作が必要である。
という欠点があつた。
(目的)
本発明の目的は、上記の点に鑑み、高精度にレ
ンズの偏心量をコンピユータを用いて数値化して
測定する偏心量測定装置を提供するにある。
ンズの偏心量をコンピユータを用いて数値化して
測定する偏心量測定装置を提供するにある。
(概要)
本発明は、上記の目的を達成するため、光源か
らの光をコリメートして被検レンズに投射するた
めのレンズ系と、被検レンズを回転するための回
転機構部と、被検レンズからの集光した点像を拡
大するための拡大レンズ系と、拡大された点像の
光量的重心位置をX・Yの2方向の電圧に変換し
た電気信号として検出するための光位置検出素子
と、ここで得られる電気信号を増幅するための増
幅器と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器と、このA/D変換器の
出力により前記被検レンズを回転したときの前記
光位置検出素子の受光面上の点像の軌跡が描く包
絡線の面積を求め、この面積に基づいて被検レン
ズの偏心量を計算する演算部とを備えたことを特
徴とする偏心量測定装置であつて、被測定レンズ
の偏心量を高精度でデジタル的に得ることができ
る。
らの光をコリメートして被検レンズに投射するた
めのレンズ系と、被検レンズを回転するための回
転機構部と、被検レンズからの集光した点像を拡
大するための拡大レンズ系と、拡大された点像の
光量的重心位置をX・Yの2方向の電圧に変換し
た電気信号として検出するための光位置検出素子
と、ここで得られる電気信号を増幅するための増
幅器と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器と、このA/D変換器の
出力により前記被検レンズを回転したときの前記
光位置検出素子の受光面上の点像の軌跡が描く包
絡線の面積を求め、この面積に基づいて被検レン
ズの偏心量を計算する演算部とを備えたことを特
徴とする偏心量測定装置であつて、被測定レンズ
の偏心量を高精度でデジタル的に得ることができ
る。
(実施例)
以下、図面に基づいて本発明を説明する。第1
図は、本発明による偏心量測定装置の原理を示す
構成概略図である。光源41からの光はコリメー
トレンズ系42により平行光となり、被検レンズ
枠44に回転可能に保持された被検レンズ43に
投射される。被検レンズ43からの透過光は、そ
の被検レンズ43の焦点位置に集光して点像とな
る。この点像は拡大レンズ系45により拡大さ
れ、光位置検出素子46上に結像する。この光位
置検出素子46は集光した点像のX・Yの二方向
の重心位置をリニアなX・Yの電圧に変換する。
このX・Y電圧は増幅器47により増幅されて
A/D変換器48に入力し、デジタル出力となつ
てコンピユータ49に入力される。今、この状態
で被検レンズ枠44を基準として被検レンズ43
を回転すると、被検レンズ43が被検レンズ枠4
4に対して偏心している場合には、光位置検出素
子46上に集光した点像は円を描くことになる。
したがつて、この光位置検出素子46のX・Yの
出力は点像が円を描くことにより変化し、コンピ
ユータ49のX・Yのデジタル入力もそれにした
がつて変化する。
図は、本発明による偏心量測定装置の原理を示す
構成概略図である。光源41からの光はコリメー
トレンズ系42により平行光となり、被検レンズ
枠44に回転可能に保持された被検レンズ43に
投射される。被検レンズ43からの透過光は、そ
の被検レンズ43の焦点位置に集光して点像とな
る。この点像は拡大レンズ系45により拡大さ
れ、光位置検出素子46上に結像する。この光位
置検出素子46は集光した点像のX・Yの二方向
の重心位置をリニアなX・Yの電圧に変換する。
このX・Y電圧は増幅器47により増幅されて
A/D変換器48に入力し、デジタル出力となつ
てコンピユータ49に入力される。今、この状態
で被検レンズ枠44を基準として被検レンズ43
を回転すると、被検レンズ43が被検レンズ枠4
4に対して偏心している場合には、光位置検出素
子46上に集光した点像は円を描くことになる。
したがつて、この光位置検出素子46のX・Yの
出力は点像が円を描くことにより変化し、コンピ
ユータ49のX・Yのデジタル入力もそれにした
がつて変化する。
次に、コンピユータ49における偏心量の計算
方法の原理を説明する。第2図に示すように、コ
ンピユータ49のデジタル入力のうち、X入力を
横軸にY入力を縦軸にとると、偏心した被検レン
ズ43を回転させると円を描くことになる。この
円の半径をr、偏心した被検レンズ43の偏心量
をδとし、前記拡大レンズ45、光位置検出装置
46、増幅器47およびA/D変換器48の総合
的な倍率をmとすれば、 r=mδ、δ=r/m となる。したがつて倍率mを知り半径rを求めれ
ば偏心量δを知ることができる。
方法の原理を説明する。第2図に示すように、コ
ンピユータ49のデジタル入力のうち、X入力を
横軸にY入力を縦軸にとると、偏心した被検レン
ズ43を回転させると円を描くことになる。この
円の半径をr、偏心した被検レンズ43の偏心量
をδとし、前記拡大レンズ45、光位置検出装置
46、増幅器47およびA/D変換器48の総合
的な倍率をmとすれば、 r=mδ、δ=r/m となる。したがつて倍率mを知り半径rを求めれ
ば偏心量δを知ることができる。
今、時刻toに(Xo、yo)のデジタル入力があ
り、時刻to+1に(Xo+1、yo+1)のデジタル入力が
あるとする。そして、 So+1=So+yo+1(Xo+1−Xo)(nは整数) とすれば、Xo+1が増加しているとき、第3図に
示すようにSo+1は増加し、Xo+1が減少していると
きは第4図に示すようにSo+1は減少する。これよ
り被検レンズ43が1回転すると、第5図に示す
ようにSo+1はX・Y入力が描く円の面積となり、
これより半径rが求められる。
り、時刻to+1に(Xo+1、yo+1)のデジタル入力が
あるとする。そして、 So+1=So+yo+1(Xo+1−Xo)(nは整数) とすれば、Xo+1が増加しているとき、第3図に
示すようにSo+1は増加し、Xo+1が減少していると
きは第4図に示すようにSo+1は減少する。これよ
り被検レンズ43が1回転すると、第5図に示す
ようにSo+1はX・Y入力が描く円の面積となり、
これより半径rが求められる。
したがつて、コンピユータ49はX・Yの入力
を得るだけで偏心量を求めることができる。
を得るだけで偏心量を求めることができる。
次に、第6図に基づいて本発明の第1実施例を
説明する。この実施例は反射型の偏心量測定装置
に本発明を適用したものであつて、上記第9図に
示された従来例における表示部11をA/D変換
器13およびコンピユータ14に変えたものであ
り、その他の構成は全く同じであるから同一部材
には同一符号を付し、その説明は省略する。した
がつて、光位置検出素子9のX・Y電圧の出力が
増幅器10で増幅されるまでは上記第9図の従来
例のものと全く同様である。増幅器10で増幅さ
れたX・Y出力は、A/D変換器13によりデジ
タル出力となりコンピユータ14に入力される。
今、この状態で、被検レンズ枠6を基準として被
検レンズ5を回転させると、被検レンズ5が被検
レンズ枠6に対して偏心している場合には、光位
置検出素子9上に集光した点像は円を描く。した
がつて、光位置検出素子9のX・Y出力は点像が
円を描くことにより変化し、コンピユータ14に
よりその円の面積を計算し、次いで円の半径を計
算することにより被検レンズの偏心量が求められ
る。これにより (1) 偏心量を数値化して求めることができる。
説明する。この実施例は反射型の偏心量測定装置
に本発明を適用したものであつて、上記第9図に
示された従来例における表示部11をA/D変換
器13およびコンピユータ14に変えたものであ
り、その他の構成は全く同じであるから同一部材
には同一符号を付し、その説明は省略する。した
がつて、光位置検出素子9のX・Y電圧の出力が
増幅器10で増幅されるまでは上記第9図の従来
例のものと全く同様である。増幅器10で増幅さ
れたX・Y出力は、A/D変換器13によりデジ
タル出力となりコンピユータ14に入力される。
今、この状態で、被検レンズ枠6を基準として被
検レンズ5を回転させると、被検レンズ5が被検
レンズ枠6に対して偏心している場合には、光位
置検出素子9上に集光した点像は円を描く。した
がつて、光位置検出素子9のX・Y出力は点像が
円を描くことにより変化し、コンピユータ14に
よりその円の面積を計算し、次いで円の半径を計
算することにより被検レンズの偏心量が求められ
る。これにより (1) 偏心量を数値化して求めることができる。
(2) 微小な偏心量も高精度で求めることができ
る。
る。
という効果がある。
次に、第7図に基づいて本発明の第2実施例を
説明する。本実施例は本発明を透過型の偏心量測
定装置に適用したものであつて、図示してはいな
いが、被検レンズ枠104をチヤツクしている治
具は光軸方向に移動できる機能を有している。レ
ーザ光源101からの光はコリメートレンズ系1
02によりコリメートされて平行光になり被検レ
ンズ103に投射される。この光は被検レンズ1
03によりその焦点位置に集光し、次いで拡大レ
ンズ系105によりビームスプリツタ106を介
して透過光と反射光に二分され、透過光は光位置
検出素子107の面上に拡大されて集光する。一
方、反射光は第8図に平面図として示されるスリ
ツト板111上に集光する。このスリツト板11
1は常時モータにより図示の矢印方向に定速回転
しており、そのスリツト111aによつて一定間
隔のパルスを光量検出素子112に透過するよう
になつている。この透過光量は、被検レンズ10
3の移動位置が正確でない場合、スリツト板11
1の面上には集光せずこのを位置でのビームが拡
大されるので小さくなる。この透過光量を光量検
出素子112で検出し、このパルス信号の振幅す
なわち透過光量を表示部113で表示するように
なつている。従つて、この表示部113を見なが
らこれが最大となるように被検レンズ103を光
軸方向に移動させれば、スリツト板111と共役
の位置にある光位置検出素子107の面上に最大
の光を集光させることができる。そして常にこの
状態で光位置検出素子107のX・Yの出力が増
幅器108により増幅され、さらにA/D変換器
109によりデジタル出力となりコンピユータ1
10に入力される。この外は前記第1実施例と同
一であり、同様に偏心量を求めることができる。
したがつて、透過型の偏心量測定装置において
も、この方法ならば偏心量を数値化して求めるこ
とができる。
説明する。本実施例は本発明を透過型の偏心量測
定装置に適用したものであつて、図示してはいな
いが、被検レンズ枠104をチヤツクしている治
具は光軸方向に移動できる機能を有している。レ
ーザ光源101からの光はコリメートレンズ系1
02によりコリメートされて平行光になり被検レ
ンズ103に投射される。この光は被検レンズ1
03によりその焦点位置に集光し、次いで拡大レ
ンズ系105によりビームスプリツタ106を介
して透過光と反射光に二分され、透過光は光位置
検出素子107の面上に拡大されて集光する。一
方、反射光は第8図に平面図として示されるスリ
ツト板111上に集光する。このスリツト板11
1は常時モータにより図示の矢印方向に定速回転
しており、そのスリツト111aによつて一定間
隔のパルスを光量検出素子112に透過するよう
になつている。この透過光量は、被検レンズ10
3の移動位置が正確でない場合、スリツト板11
1の面上には集光せずこのを位置でのビームが拡
大されるので小さくなる。この透過光量を光量検
出素子112で検出し、このパルス信号の振幅す
なわち透過光量を表示部113で表示するように
なつている。従つて、この表示部113を見なが
らこれが最大となるように被検レンズ103を光
軸方向に移動させれば、スリツト板111と共役
の位置にある光位置検出素子107の面上に最大
の光を集光させることができる。そして常にこの
状態で光位置検出素子107のX・Yの出力が増
幅器108により増幅され、さらにA/D変換器
109によりデジタル出力となりコンピユータ1
10に入力される。この外は前記第1実施例と同
一であり、同様に偏心量を求めることができる。
したがつて、透過型の偏心量測定装置において
も、この方法ならば偏心量を数値化して求めるこ
とができる。
(発明の効果)
以上の説明で明らかなように、本発明の偏心量
測定装置は次のような効果が得られる。
測定装置は次のような効果が得られる。
(1) 作業者が目視で偏心量を求めるのではなく、
数値で偏心量が求められるため、作業者による
測定ミスを防止することができる。
数値で偏心量が求められるため、作業者による
測定ミスを防止することができる。
(2) 微少な偏心量を求める場合も、表示部を拡大
する必要がなく、高精度でしかも短時間で測定
することができる。
する必要がなく、高精度でしかも短時間で測定
することができる。
第1図は、本発明の偏心量測定装置の原理を示
す概略構成図、第2図〜第5図は、偏心量を計算
する過程を示す線図、第6図は、本発明の一実施
例を示す偏心量測定装置の概略構成図、第7図
は、本発明の他の実施例を示す偏心量測定装置の
概略構成図、第8図は、上記第7図に示す実施例
に使用されるスリツト円板の平面図、第9図は、
従来の偏心量測定装置の一例を示す概略構成図、
第10図および第11図は、上記第9図の表示部
の拡大図である。 1,41,101……光源、2,4,42,1
02……コリメートレンズ系、5,43,103
……被検レンズ、6,44,104……保持枠
(回転機構部)、8,45,105……拡大レンズ
系、9,46,107……光位置検出素子、1
0,47,108……増幅器、13,48,10
9……A/D変換器、14,49,110……コ
ンピユータ。
す概略構成図、第2図〜第5図は、偏心量を計算
する過程を示す線図、第6図は、本発明の一実施
例を示す偏心量測定装置の概略構成図、第7図
は、本発明の他の実施例を示す偏心量測定装置の
概略構成図、第8図は、上記第7図に示す実施例
に使用されるスリツト円板の平面図、第9図は、
従来の偏心量測定装置の一例を示す概略構成図、
第10図および第11図は、上記第9図の表示部
の拡大図である。 1,41,101……光源、2,4,42,1
02……コリメートレンズ系、5,43,103
……被検レンズ、6,44,104……保持枠
(回転機構部)、8,45,105……拡大レンズ
系、9,46,107……光位置検出素子、1
0,47,108……増幅器、13,48,10
9……A/D変換器、14,49,110……コ
ンピユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 光源と同光源の光を被検レンズに投射するた
めのレンズ系と、 被検レンズを回転するための回転機構部と、 上記被検レンズからの集光した点像を拡大する
ための拡大レンズ系と、 拡大された点像の光量的重心位置をX・Yの2
方向の電圧に変換した電気信号として検出するた
めの光位置検出素子と、 ここで得られる電気信号を増幅するための増幅
器と、 増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換
するためのA/D変換器と、 このA/D変換器の出力により前記被検レンズ
を回転したときの前記光位置検出素子の受光面上
の点像の軌跡が描く包絡線の面積を求め、この面
積に基づいて被検レンズの偏心量を計算する演算
部と、 を備えたことを特徴とする偏心量測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24133584A JPS61118639A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 偏心量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24133584A JPS61118639A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 偏心量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61118639A JPS61118639A (ja) | 1986-06-05 |
JPH053889B2 true JPH053889B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=17072766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24133584A Granted JPS61118639A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 偏心量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61118639A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0197832A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Olympus Optical Co Ltd | 偏心測定装置 |
JPH0812127B2 (ja) * | 1988-11-11 | 1996-02-07 | オリンパス光学工業株式会社 | 曲率半径測定装置及び方法 |
US5280336A (en) * | 1991-03-29 | 1994-01-18 | Optikos Corporation | Automated radius measurement apparatus |
US5416574A (en) * | 1991-03-29 | 1995-05-16 | Optikos Corporation | Automated optical measurement apparatus |
TW283201B (ja) * | 1993-08-13 | 1996-08-11 | Ricoh Kk | |
JP4899312B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2012-03-21 | パナソニック株式会社 | 精米器 |
CN101772696A (zh) | 2007-08-27 | 2010-07-07 | 株式会社尼康 | 波面像差测量装置及方法、以及波面像差调整方法 |
DE102010053422B3 (de) * | 2010-11-29 | 2012-03-29 | Trioptics Gmbh | Messung der Positionen von Krümmungsmittelpunkten optischer Flächen eines mehrlinsigen optischen Systems |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS519620A (ja) * | 1974-07-15 | 1976-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS5873336A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-02 | 株式会社トプコン | 曲率測定装置 |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP24133584A patent/JPS61118639A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS519620A (ja) * | 1974-07-15 | 1976-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPS5873336A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-02 | 株式会社トプコン | 曲率測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61118639A (ja) | 1986-06-05 |
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