JPH07229811A - 非球面レンズの偏心測定装置 - Google Patents
非球面レンズの偏心測定装置Info
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- JPH07229811A JPH07229811A JP2163094A JP2163094A JPH07229811A JP H07229811 A JPH07229811 A JP H07229811A JP 2163094 A JP2163094 A JP 2163094A JP 2163094 A JP2163094 A JP 2163094A JP H07229811 A JPH07229811 A JP H07229811A
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- lens
- aspherical lens
- aspherical
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- measuring device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検非球面レンズを回転させないで非球面レ
ンズの偏心測定を可能にする非球面レンズの偏心測定装
置を提供すること。 【構成】 少なくとも一面が非球面の非球面レンズの偏
心状態を測定する偏心測定装置であって、互いに直交す
る３軸方向の３次元位置測定装置２１と、被検非球面レ
ンズ５１を支持する非球面レンズ支持器４１と、前記３
次元位置測定装置２１により測定した、非球面レンズ支
持器４１の座標を基準とする被検非球面レンズ５１の非
球面の座標に基づいてその被検非球面レンズ５１の偏心
量を演算するコンピュータ３１と、を備えたこと。
ンズの偏心測定を可能にする非球面レンズの偏心測定装
置を提供すること。 【構成】 少なくとも一面が非球面の非球面レンズの偏
心状態を測定する偏心測定装置であって、互いに直交す
る３軸方向の３次元位置測定装置２１と、被検非球面レ
ンズ５１を支持する非球面レンズ支持器４１と、前記３
次元位置測定装置２１により測定した、非球面レンズ支
持器４１の座標を基準とする被検非球面レンズ５１の非
球面の座標に基づいてその被検非球面レンズ５１の偏心
量を演算するコンピュータ３１と、を備えたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形誤差や心取り誤差
などによって発生する、非球面光学レンズの偏心を測定
するための非球面レンズの偏心測定装置に関する。
などによって発生する、非球面光学レンズの偏心を測定
するための非球面レンズの偏心測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】従来、非球面レンズの良
否を判定するために、測定器の回転軸を基準としてこれ
に対する非球面の振れを測定していた。例えば、特開平
１−２９６１３２号公報に開示された装置はこれに類す
るものであるが、このような回転式の偏心測定装置は、
非球面レンズを回転する高精度な回転機構を必要とする
ので、装置が大掛りになるばかりではなく、本質的に、
動くことによりがた、振れを生じ、これらが大きな測定
誤差の原因となっている。さらに、非球面中央部と周辺
部とを別々の異なる座標系を持つ測定手段で測定するの
で、両者の関連を付けるための手段、例えば回転方位に
関してはロータリーエンコーダが必要になるなど装置が
複雑化するという問題がある。
否を判定するために、測定器の回転軸を基準としてこれ
に対する非球面の振れを測定していた。例えば、特開平
１−２９６１３２号公報に開示された装置はこれに類す
るものであるが、このような回転式の偏心測定装置は、
非球面レンズを回転する高精度な回転機構を必要とする
ので、装置が大掛りになるばかりではなく、本質的に、
動くことによりがた、振れを生じ、これらが大きな測定
誤差の原因となっている。さらに、非球面中央部と周辺
部とを別々の異なる座標系を持つ測定手段で測定するの
で、両者の関連を付けるための手段、例えば回転方位に
関してはロータリーエンコーダが必要になるなど装置が
複雑化するという問題がある。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、被検非球面レンズを回転させ
ないで非球面レンズの偏心測定を可能にする非球面レン
ズの偏心測定装置を提供することを目的とする。
ないで非球面レンズの偏心測定を可能にする非球面レン
ズの偏心測定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】上記従来技術の問題に鑑みて本発明は、
互いに直交する３軸方向の座標測定手段と、少なくとも
一面が非球面の被検非球面レンズを支持する非球面レン
ズ支持手段と、前記座標測定手段により測定された前記
非球面レンズ支持手段の位置座標および被検非球面レン
ズの表面の位置座標に基づいて被検非球面レンズの偏心
量を演算する演算手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
互いに直交する３軸方向の座標測定手段と、少なくとも
一面が非球面の被検非球面レンズを支持する非球面レン
ズ支持手段と、前記座標測定手段により測定された前記
非球面レンズ支持手段の位置座標および被検非球面レン
ズの表面の位置座標に基づいて被検非球面レンズの偏心
量を演算する演算手段と、を備えたことに特徴を有す
る。
【０００５】
【実施例】以下図示実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１は、本発明を適用した非球面レンズの偏心測定
装置の一実施例の外観を示す図、図２および図３は、同
実施例の被検レンズ支持器部分の断面図、斜視図であ
る。この実施例は、３次元位置測定装置２１により、予
め被検レンズ支持器４１の中心軸を求め、この中心軸に
対する、被検レンズ支持器４１に載せた被検非球面レン
ズの非球面軸の偏心状態を測定することに特徴を有す
る。
る。図１は、本発明を適用した非球面レンズの偏心測定
装置の一実施例の外観を示す図、図２および図３は、同
実施例の被検レンズ支持器部分の断面図、斜視図であ
る。この実施例は、３次元位置測定装置２１により、予
め被検レンズ支持器４１の中心軸を求め、この中心軸に
対する、被検レンズ支持器４１に載せた被検非球面レン
ズの非球面軸の偏心状態を測定することに特徴を有す
る。
【０００６】非球面レンズの偏心測定装置１０は、基台
１１と、基台１１の基準面１２上に装着されたＸＹＺ軸
３次元位置測定装置２１と、３次元位置測定装置２１で
計測した３次元座標に関するデータを解析、演算するコ
ンピュータ３１と、３次元位置測定装置２１の一対の脚
部２２の間の基準面１２上に、被検レンズ支持器４１を
備えている。コンピュータ３１は、いわゆるパソコン、
ワークステーションなどが利用できる。
１１と、基台１１の基準面１２上に装着されたＸＹＺ軸
３次元位置測定装置２１と、３次元位置測定装置２１で
計測した３次元座標に関するデータを解析、演算するコ
ンピュータ３１と、３次元位置測定装置２１の一対の脚
部２２の間の基準面１２上に、被検レンズ支持器４１を
備えている。コンピュータ３１は、いわゆるパソコン、
ワークステーションなどが利用できる。
【０００７】３次元位置測定装置２１は、非球面レンズ
５１の形状を三次元座標データとして計測する接触プロ
ーブ２５を、基準面１２に対して直交方向（Ｚ軸方
向）、およびＺ軸と直交するＸ−Ｙ軸方向に移動させて
接触プローブ２５の接触部２６を非球面レンズ５１に接
触させ、その接触位置をＸＹＺ軸３次元方向の座標位置
として高精度に計測する。
５１の形状を三次元座標データとして計測する接触プロ
ーブ２５を、基準面１２に対して直交方向（Ｚ軸方
向）、およびＺ軸と直交するＸ−Ｙ軸方向に移動させて
接触プローブ２５の接触部２６を非球面レンズ５１に接
触させ、その接触位置をＸＹＺ軸３次元方向の座標位置
として高精度に計測する。
【０００８】この３次元位置測定装置２１は、所定間隔
で被検レンズ支持器４１をまたぎ、基準面１２に対して
直角に立てられた一対の脚部２２と、一対の脚部２２
に、上下方向および前後方向に、基準面１２に対して平
行移動自在に両端部が支持されたガイドレール２３と、
ガイドレール２３に左右方向に摺動自在に支持されたス
ライダ２４とを備え、このスライダ２４にプローブ２５
が懸架されている。ガイドレール２３およびスライダ２
４は、図示しないが精密駆動機構により、ガイドレール
２３は上下方向（基準面１２に対して接離する方向）お
よび前後方向（紙面に対して直交する方向）に精密に移
動制御され、スライダ２４は、基準面１２と平行にガイ
ドレール２３に沿って精密に移動制御される。
で被検レンズ支持器４１をまたぎ、基準面１２に対して
直角に立てられた一対の脚部２２と、一対の脚部２２
に、上下方向および前後方向に、基準面１２に対して平
行移動自在に両端部が支持されたガイドレール２３と、
ガイドレール２３に左右方向に摺動自在に支持されたス
ライダ２４とを備え、このスライダ２４にプローブ２５
が懸架されている。ガイドレール２３およびスライダ２
４は、図示しないが精密駆動機構により、ガイドレール
２３は上下方向（基準面１２に対して接離する方向）お
よび前後方向（紙面に対して直交する方向）に精密に移
動制御され、スライダ２４は、基準面１２と平行にガイ
ドレール２３に沿って精密に移動制御される。
【０００９】図２および図３は、被検レンズ支持器の一
実施例の断面図および斜視図である。被検レンズ支持器
４１は、中空の筒状本体４２と、本体の下端部に一体に
形成されたフランジ状の基準板４３を備えている。筒状
本体４２の先端の被検レンズ当接縁部４４は、被検非球
面レンズ５１の球面が当て付けられたときには、球面の
曲率中心が筒状本体４２の中心軸４２ｚと一致するよう
に、球面と当接する縁部が中心軸４２ｚを中心とした真
円になり、かつその真円を含む面が中心軸４２ｚと直交
するように形成してある。また、筒状本体４２の外周面
４２ａは、中心軸４２ｚに対して同心的に形成されてい
る。さらに基準板４３は、その表裏の基準面４３ａ、４
３ｂが中心軸４２ｚに対して直交するように形成してあ
る。そして被検レンズ支持器４１は、基台１１の基準面
１２上に、中間台８０を介して載置され、固定されてい
る。
実施例の断面図および斜視図である。被検レンズ支持器
４１は、中空の筒状本体４２と、本体の下端部に一体に
形成されたフランジ状の基準板４３を備えている。筒状
本体４２の先端の被検レンズ当接縁部４４は、被検非球
面レンズ５１の球面が当て付けられたときには、球面の
曲率中心が筒状本体４２の中心軸４２ｚと一致するよう
に、球面と当接する縁部が中心軸４２ｚを中心とした真
円になり、かつその真円を含む面が中心軸４２ｚと直交
するように形成してある。また、筒状本体４２の外周面
４２ａは、中心軸４２ｚに対して同心的に形成されてい
る。さらに基準板４３は、その表裏の基準面４３ａ、４
３ｂが中心軸４２ｚに対して直交するように形成してあ
る。そして被検レンズ支持器４１は、基台１１の基準面
１２上に、中間台８０を介して載置され、固定されてい
る。
【００１０】中間台８０には、筒状本体４２の中空部４
５に通じる吸気孔１３が形成され、この吸気孔１３に、
吸気ポンプ（図示せず）が接続されている。被検非球面
レンズ５１が被検レンズ支持器４１に載せられ、球面Ｓ
１が被検レンズ当接縁部４４に接触した状態で吸気ポン
プが作動され、中空部４５内の気圧が低下して非球面レ
ンズ５１が被検レンズ当接縁部４４に押し付けられ、固
定される。
５に通じる吸気孔１３が形成され、この吸気孔１３に、
吸気ポンプ（図示せず）が接続されている。被検非球面
レンズ５１が被検レンズ支持器４１に載せられ、球面Ｓ
１が被検レンズ当接縁部４４に接触した状態で吸気ポン
プが作動され、中空部４５内の気圧が低下して非球面レ
ンズ５１が被検レンズ当接縁部４４に押し付けられ、固
定される。
【００１１】図４および図５には、被検レンズ支持器の
別の実施例を示してある。この被検レンズ支持器６０
は、円板形状の平面基板６１上に、その中心を重心とす
る正三角形の頂点位置にそれぞれレンズ支持チップ６３
を設けてある。図２に示した実施例と同様に、被検非球
面レンズ５１の球面が載置されたときにはその球面の曲
率中心がこの被検レンズ支持器６０の中心軸上に位置す
るように、各レンズ支持チップ６３は、同一の形状、寸
法に形成し、被検非球面レンズと当接する当接縁部６４
は、所定の半径の球面に形成してある。
別の実施例を示してある。この被検レンズ支持器６０
は、円板形状の平面基板６１上に、その中心を重心とす
る正三角形の頂点位置にそれぞれレンズ支持チップ６３
を設けてある。図２に示した実施例と同様に、被検非球
面レンズ５１の球面が載置されたときにはその球面の曲
率中心がこの被検レンズ支持器６０の中心軸上に位置す
るように、各レンズ支持チップ６３は、同一の形状、寸
法に形成し、被検非球面レンズと当接する当接縁部６４
は、所定の半径の球面に形成してある。
【００１２】一方、レンズ支持チップ６３上に載置され
た被検非球面レンズ５１を押圧固定する３個のクランプ
７１が、レンズ支持チップ６３と対応する位置に設けら
れている。各クランプ７１は、逆Ｌ字形の支柱７２と、
各支柱７２の張出し部に基準面１２と直交方向に螺合さ
れたクランプねじ７３とを備えている。各クランプねじ
７３は、レンズ支持チップ６３と同一の軸線上に位置し
ている。また、支柱７２は、平面基板６１上に直接、ま
たは別個の部材を介して固定する構成でもよく、あるい
は別個のベース上に固定する構成でもよい。
た被検非球面レンズ５１を押圧固定する３個のクランプ
７１が、レンズ支持チップ６３と対応する位置に設けら
れている。各クランプ７１は、逆Ｌ字形の支柱７２と、
各支柱７２の張出し部に基準面１２と直交方向に螺合さ
れたクランプねじ７３とを備えている。各クランプねじ
７３は、レンズ支持チップ６３と同一の軸線上に位置し
ている。また、支柱７２は、平面基板６１上に直接、ま
たは別個の部材を介して固定する構成でもよく、あるい
は別個のベース上に固定する構成でもよい。
【００１３】以上本実施例にかかる非球面レンズの偏心
測定装置は、３次元位置測定装置２１により被検レンズ
支持器４１の座標測定を行ない、被検レンズ支持器４１
の中心軸４２ｚを設定してから、被検非球面レンズの表
面の複数位置を測定して、非球面形状、非球面軸、およ
び偏心状態などを検出する。以上は本発明の偏心測定装
置の一例であって、図示実施例に限定されるものではな
い。要するに、被検非球面レンズを支持する被検レンズ
支持手段と、被検非球面レンズの表面を３次元の座標デ
ータとして測定できる測定手段があればよい。
測定装置は、３次元位置測定装置２１により被検レンズ
支持器４１の座標測定を行ない、被検レンズ支持器４１
の中心軸４２ｚを設定してから、被検非球面レンズの表
面の複数位置を測定して、非球面形状、非球面軸、およ
び偏心状態などを検出する。以上は本発明の偏心測定装
置の一例であって、図示実施例に限定されるものではな
い。要するに、被検非球面レンズを支持する被検レンズ
支持手段と、被検非球面レンズの表面を３次元の座標デ
ータとして測定できる測定手段があればよい。
【００１４】本実施例により非球面レンズの偏心測定を
行なう操作手順、原理について以下説明する。座標の検
出は３次元位置測定装置２１により行ない、検出した座
標データに基づく所定の演算処理等は、あらかじめ入力
されている非球面形状を考慮してプログラミングされた
演算プログラムに基づいてコンピュータ３１（演算手
段）が実行する。
行なう操作手順、原理について以下説明する。座標の検
出は３次元位置測定装置２１により行ない、検出した座
標データに基づく所定の演算処理等は、あらかじめ入力
されている非球面形状を考慮してプログラミングされた
演算プログラムに基づいてコンピュータ３１（演算手
段）が実行する。
【００１５】（１）被検レンズ支持器のセッティング 非球面レンズの偏心測定に先立って、被検レンズ支持器
４１の角度調整を行なう。被検レンズ支持器４１の角度
調整手段として、例えば図６、図７に示す、３本の高さ
調整ねじ８３を備えた水平調整板８１上に中間台８０お
よび被検レンズ支持器４１を載せて基準面１２上に載置
し、３個の調整ねじ８３を適時回転させて、スラスト面
（上側基準面）４３ａを、３次元位置測定装置２１の基
準ＸＹＺ座標系の基準面１２（Ｘ−Ｙ面）と平行にする
（図６および図７参照）。そして、スラスト面４３ａ上
の３点Ｐ1 （Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）、Ｐ2 （Ｘ2 ，Ｙ2 ，
Ｚ2 ）、Ｐ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ，Ｚ3 ）の座標をサンプリン
グ（測定）する。これらの３点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る
平面Ｆは、行列式、
４１の角度調整を行なう。被検レンズ支持器４１の角度
調整手段として、例えば図６、図７に示す、３本の高さ
調整ねじ８３を備えた水平調整板８１上に中間台８０お
よび被検レンズ支持器４１を載せて基準面１２上に載置
し、３個の調整ねじ８３を適時回転させて、スラスト面
（上側基準面）４３ａを、３次元位置測定装置２１の基
準ＸＹＺ座標系の基準面１２（Ｘ−Ｙ面）と平行にする
（図６および図７参照）。そして、スラスト面４３ａ上
の３点Ｐ1 （Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 ）、Ｐ2 （Ｘ2 ，Ｙ2 ，
Ｚ2 ）、Ｐ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ，Ｚ3 ）の座標をサンプリン
グ（測定）する。これらの３点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る
平面Ｆは、行列式、
【数１】 で定義される。この平面ＦがＸＹ面と平行になるよう
に、３個の調整ねじ８３を適時回転させて被検レンズ支
持器４１の傾き調整（角度調整）を行なう。具体的に
は、Ｚ1 ＝Ｚ2 ＝Ｚ3 となるように調整する。
に、３個の調整ねじ８３を適時回転させて被検レンズ支
持器４１の傾き調整（角度調整）を行なう。具体的に
は、Ｚ1 ＝Ｚ2 ＝Ｚ3 となるように調整する。
【００１６】（２）被検レンズ支持器の座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）の設定 前記（１）の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、測定値を定義す
るために３次元位置測定装置２１が持つ座標系である。
これを第一座標系とするならば、ここに新たに第二座標
系（ｘ，ｙ，ｚ）を定義する。この第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）は、被検レンズ支持器４１を基準とした座標系
であって、そのｚ軸は被検レンズ支持器４１の中心軸４
２ｚに一致させ、ｘ、ｙ、ｚ軸をそれぞれ第一座標系の
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸と平行に設定する。
ｙ，ｚ）の設定 前記（１）の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、測定値を定義す
るために３次元位置測定装置２１が持つ座標系である。
これを第一座標系とするならば、ここに新たに第二座標
系（ｘ，ｙ，ｚ）を定義する。この第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）は、被検レンズ支持器４１を基準とした座標系
であって、そのｚ軸は被検レンズ支持器４１の中心軸４
２ｚに一致させ、ｘ、ｙ、ｚ軸をそれぞれ第一座標系の
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸と平行に設定する。
【００１７】また、原点はｚ軸とスラスト面４３ａとの
交点に取る。そのために、図８に示すように、筒状本体
４２の外周面４２ａの３点、例えばラジアル方向の３
点、Ｐ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ，Ｚ4 ）、Ｐ5 （Ｘ5 ，Ｙ5 ，Ｚ
5 ）、および、Ｐ6 （Ｘ6 ，Ｙ6 ，Ｚ6 ）を測定する。
そして、これら３点のＸＹ成分のみを考慮すると、それ
らを通る円は、行列式、
交点に取る。そのために、図８に示すように、筒状本体
４２の外周面４２ａの３点、例えばラジアル方向の３
点、Ｐ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ，Ｚ4 ）、Ｐ5 （Ｘ5 ，Ｙ5 ，Ｚ
5 ）、および、Ｐ6 （Ｘ6 ，Ｙ6 ，Ｚ6 ）を測定する。
そして、これら３点のＸＹ成分のみを考慮すると、それ
らを通る円は、行列式、
【数２】 で定義される。この円の中心を（Ｘ0 ，Ｙ0 ）とする。
そして、先に求めたスラスト方向の３点Ｐ1 、Ｐ2 およ
びＰ3 のＺ座標をＺ0 （すなわちＺ1 ＝Ｚ2 ＝Ｚ3 ＝Ｚ
0 ）とし、これらで決まる第一座標系の点（Ｘ0 ，Ｙ
0 ，Ｚ0 ）の位置を、第二座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点
とする。
そして、先に求めたスラスト方向の３点Ｐ1 、Ｐ2 およ
びＰ3 のＺ座標をＺ0 （すなわちＺ1 ＝Ｚ2 ＝Ｚ3 ＝Ｚ
0 ）とし、これらで決まる第一座標系の点（Ｘ0 ，Ｙ
0 ，Ｚ0 ）の位置を、第二座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点
とする。
【００１８】（３）被検非球面レンズの球面の曲率中心
（Ｏx ，Ｏy ，Ｏz ）の計算 被検非球面レンズ５１が片側非球面レンズであるとし
て、球面Ｓ１が凸面の場合および凹面の場合の実施例
を、それぞれ図９、図１０に示してある。球面Ｓ１の曲
率半径をｒ、球面Ｓ１と被検レンズ当接縁部４４とが接
触する円の半径をΦｄとする。ここで、被検非球面レン
ズ５１を、球面Ｓ１を被検レンズ当接縁部４４に当接さ
せて被検レンズ支持器４１に載せると、球面Ｓ１の曲率
中心Ｃは中心軸４２ｚ上に位置する。したがって曲率中
心Ｃの座標は、第二座標系（ｘ，ｙ，ｚ）において、 ｘ＝Ｏx ＝０、ｙ＝Ｏy ＝０、 ｚ＝Ｏz ＝ｈ±（ｒ2 −（ｄ／２）2 ）1/2 （但
し：＋；凸面 −；凹面） で表わされる。ここでｈは、スラスト面４３ａから被検
レンズ当接縁部４４が球面Ｓ１に当接する縁部までの距
離を表わす。
（Ｏx ，Ｏy ，Ｏz ）の計算 被検非球面レンズ５１が片側非球面レンズであるとし
て、球面Ｓ１が凸面の場合および凹面の場合の実施例
を、それぞれ図９、図１０に示してある。球面Ｓ１の曲
率半径をｒ、球面Ｓ１と被検レンズ当接縁部４４とが接
触する円の半径をΦｄとする。ここで、被検非球面レン
ズ５１を、球面Ｓ１を被検レンズ当接縁部４４に当接さ
せて被検レンズ支持器４１に載せると、球面Ｓ１の曲率
中心Ｃは中心軸４２ｚ上に位置する。したがって曲率中
心Ｃの座標は、第二座標系（ｘ，ｙ，ｚ）において、 ｘ＝Ｏx ＝０、ｙ＝Ｏy ＝０、 ｚ＝Ｏz ＝ｈ±（ｒ2 −（ｄ／２）2 ）1/2 （但
し：＋；凸面 −；凹面） で表わされる。ここでｈは、スラスト面４３ａから被検
レンズ当接縁部４４が球面Ｓ１に当接する縁部までの距
離を表わす。
【００１９】（４）非球面の座標測定サンプル点の座標
変換 ３次元位置測定装置２１により非球面Ｓ２の複数点の第
一座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の座標を測定し、第二座標系
（ｘ，ｙ，ｚ）上の座標に変換する。例えば、非球面上
の５点Ｐ7 、Ｐ8 、Ｐ9 、Ｐ10、Ｐ11の第一座標系
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の座標、Ｐ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）、
Ｐ8 （Ｘ8 ，Ｙ8 ，Ｚ8 ）、Ｐ9 （Ｘ9 ，Ｙ9 ，Ｚ
9 ）、 Ｐ10（Ｘ10，Ｙ10，Ｚ10）、Ｐ11（Ｘ11，
Ｙ11，Ｚ11）を、変換式、ｘｉ＝Ｘｉ−Ｘ0 、ｙｉ＝Ｙ
ｉ−Ｙ0 、ｚｉ＝Ｚｉ−Ｚ0 により第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）の座標に変換する。変換後の第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）における座標は、Ｐ7 （ｘ7 ，ｙ7 ，ｚ7 ）、
Ｐ8 （ｘ8 ，ｙ8 ，ｚ8 ）、Ｐ9 （ｘ9 ，ｙ9 ，ｚ
9 ）、 Ｐ10（ｘ10，ｙ10，ｚ10）、Ｐ11（ｘ11，
ｙ11，ｚ11）、となる。
変換 ３次元位置測定装置２１により非球面Ｓ２の複数点の第
一座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の座標を測定し、第二座標系
（ｘ，ｙ，ｚ）上の座標に変換する。例えば、非球面上
の５点Ｐ7 、Ｐ8 、Ｐ9 、Ｐ10、Ｐ11の第一座標系
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の座標、Ｐ7 （Ｘ7 ，Ｙ7 ，Ｚ7 ）、
Ｐ8 （Ｘ8 ，Ｙ8 ，Ｚ8 ）、Ｐ9 （Ｘ9 ，Ｙ9 ，Ｚ
9 ）、 Ｐ10（Ｘ10，Ｙ10，Ｚ10）、Ｐ11（Ｘ11，
Ｙ11，Ｚ11）を、変換式、ｘｉ＝Ｘｉ−Ｘ0 、ｙｉ＝Ｙ
ｉ−Ｙ0 、ｚｉ＝Ｚｉ−Ｚ0 により第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）の座標に変換する。変換後の第二座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）における座標は、Ｐ7 （ｘ7 ，ｙ7 ，ｚ7 ）、
Ｐ8 （ｘ8 ，ｙ8 ，ｚ8 ）、Ｐ9 （ｘ9 ，ｙ9 ，ｚ
9 ）、 Ｐ10（ｘ10，ｙ10，ｚ10）、Ｐ11（ｘ11，
ｙ11，ｚ11）、となる。
【００２０】非球面Ｓ２上の複数のサンプリング点を、
例えば図１１に示したようにｘ軸上またはｙ軸上の５点
に取り、測定したとすると、これらの５点の座標は、下
記の通りになる。 Ｐ7 （ｘ7 ，０，ｚ7 ）、 Ｐ8 （０，０，ｚ8 ）、Ｐ
9 （ｘ9 ，０，ｚ9 ）、 Ｐ10（０，ｙ10，ｚ10）、Ｐ
11（０，ｙ11，ｚ11）
例えば図１１に示したようにｘ軸上またはｙ軸上の５点
に取り、測定したとすると、これらの５点の座標は、下
記の通りになる。 Ｐ7 （ｘ7 ，０，ｚ7 ）、 Ｐ8 （０，０，ｚ8 ）、Ｐ
9 （ｘ9 ，０，ｚ9 ）、 Ｐ10（０，ｙ10，ｚ10）、Ｐ
11（０，ｙ11，ｚ11）
【００２１】（５）非球面の偏心計算Ｉ 以下は、第二座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を中心として説明す
る。一般に、回転対称な非球面の形状は、次のように定
義される。先ず、図１２に示したように、ｚ軸に非球面
Ｓ２の非球面軸ＡＳが一致している場合は、次の数３式
により非球面Ｓ２の形状が定義される。
る。一般に、回転対称な非球面の形状は、次のように定
義される。先ず、図１２に示したように、ｚ軸に非球面
Ｓ２の非球面軸ＡＳが一致している場合は、次の数３式
により非球面Ｓ２の形状が定義される。
【数３】 Ｃ：近軸曲率（＋；凹面 −；凸面） κ：円錐係数（κ＜−１；双曲面 κ＝−１；放物面 −１＜κ；楕円面 κ＝０；球面） ａ2n：非球面係数 ｂ：非球面頂点の高さ
【００２２】次に、非球面軸ＡＳがｚ軸に対して横ずれ
（ディセンター）、およびティルトしている場合（傾い
ている場合）の非球面Ｓ２の形状の定義の仕方を、図１
３および図１４を参照して説明する。
（ディセンター）、およびティルトしている場合（傾い
ている場合）の非球面Ｓ２の形状の定義の仕方を、図１
３および図１４を参照して説明する。
【００２３】先ず、図１３に示すように、非球面Ｓ２の
頂点は、ｚ軸からｘｙ面に平行にＤｘ，Ｄｙ横ずれして
いるものとする。そして、図１４に示すように、非球面
Ｓ２の頂点を通る非球面軸ＡＳがｚ軸に対して角度Ｔ傾
いて（ティルトして）いるものとする。ここで傾きの方
位を角度θT とする。この角度θT は次のように定義す
る。先ず、非球面Ｓ２の頂点を原点として、第二座標系
のｘ，ｙ，ｚ軸にそれぞれ平行なｘ′，ｙ′，ｚ′軸を
持つ第三座標系（ｘ′，ｙ′，ｚ′）を考える（図１４
参照）。そしてこの第三座標系の原点、すなわち非球面
Ｓ２の頂点から見て、ｘ′軸を基線として非球面Ｓ２の
周辺部が最も正のｚ′軸寄りの方位をθT とする。この
とき非球面Ｓ２の形状、すなわちｚ軸座標は、次の数４
式により求まる。
頂点は、ｚ軸からｘｙ面に平行にＤｘ，Ｄｙ横ずれして
いるものとする。そして、図１４に示すように、非球面
Ｓ２の頂点を通る非球面軸ＡＳがｚ軸に対して角度Ｔ傾
いて（ティルトして）いるものとする。ここで傾きの方
位を角度θT とする。この角度θT は次のように定義す
る。先ず、非球面Ｓ２の頂点を原点として、第二座標系
のｘ，ｙ，ｚ軸にそれぞれ平行なｘ′，ｙ′，ｚ′軸を
持つ第三座標系（ｘ′，ｙ′，ｚ′）を考える（図１４
参照）。そしてこの第三座標系の原点、すなわち非球面
Ｓ２の頂点から見て、ｘ′軸を基線として非球面Ｓ２の
周辺部が最も正のｚ′軸寄りの方位をθT とする。この
とき非球面Ｓ２の形状、すなわちｚ軸座標は、次の数４
式により求まる。
【数４】 なお、ここで、角度Ｔは必ず正とする。また、θT は第
三座標系の正のｘ′軸方位を０゜とし、正のｙ′軸方位
を９０゜とする。
三座標系の正のｘ′軸方位を０゜とし、正のｙ′軸方位
を９０゜とする。
【００２４】数４式は、非球面形状を表わす設計値以外
に５個の未知数Ｄx 、Ｄy 、Ｔ、θT 、ｂを含んでいる
ので、数学的には５個の測定サンプル、例えばＰ7 〜Ｐ
11の５点の位置座標を測定すれば、上記５個の未知数を
求めることができる。ただし、実際には、非球面形状誤
差や測定誤差が発生するので、５点よりも多くの点を測
定し、最小２乗法などにより最適化することによって最
小誤差となる上記５個の未知数の組み合わせを決定す
る。このようにしてｚ軸、すなわち被検レンズ支持器４
１の中心軸４２ｚに対する非球面Ｓ２の非球面軸ＡＳの
偏心を計算できる。
に５個の未知数Ｄx 、Ｄy 、Ｔ、θT 、ｂを含んでいる
ので、数学的には５個の測定サンプル、例えばＰ7 〜Ｐ
11の５点の位置座標を測定すれば、上記５個の未知数を
求めることができる。ただし、実際には、非球面形状誤
差や測定誤差が発生するので、５点よりも多くの点を測
定し、最小２乗法などにより最適化することによって最
小誤差となる上記５個の未知数の組み合わせを決定す
る。このようにしてｚ軸、すなわち被検レンズ支持器４
１の中心軸４２ｚに対する非球面Ｓ２の非球面軸ＡＳの
偏心を計算できる。
【００２５】（６）非球面の偏心計算II 非球面軸ＡＳに一致する直線の式を求める。その手順
を、図１５を参照して説明する。この非球面軸ＡＳは、
非球面Ｓ２の頂点（Ｄx ，Ｄy ，ｂ）を通り、その方向
余弦は次の通りである。 ｘ軸の方向余弦＝ cos（π／２＋Ｔ） cosθT ＝− sinＴ cosθT ｙ軸の方向余弦＝ cos（π／２＋Ｔ） cos｛（π／２）−θT ｝ ＝− sinＴ sinθT ｚ軸の方向余弦＝ cosＴ したがって求める非球面軸ＡＳの式は、下記の通りであ
る。 （ｘ−Ｄx ）／（− sinＴ cosθT ） ＝（ｙ−Ｄy ）／（− sinＴ sinθT ） ＝（ｚ−ｂ）／ cosＴ …… 一方、球面の曲率中心の座標（Ｏx ，Ｏy ，Ｏz ）は、
（３）において述べたように下記の通りである。 ｘ＝Ｏx ＝０、ｙ＝Ｏy ＝０、 ｚ＝Ｏz ＝ｈ±（ｒ2 −（ｄ／２）2 ）1/2 …… （但し、＋；凸面、−；凹面） 以上のようにして導かれる式、を使用して、球面Ｓ
１と非球面Ｓ２の非球面軸ＡＳの偏心関係を計算でき
る。
を、図１５を参照して説明する。この非球面軸ＡＳは、
非球面Ｓ２の頂点（Ｄx ，Ｄy ，ｂ）を通り、その方向
余弦は次の通りである。 ｘ軸の方向余弦＝ cos（π／２＋Ｔ） cosθT ＝− sinＴ cosθT ｙ軸の方向余弦＝ cos（π／２＋Ｔ） cos｛（π／２）−θT ｝ ＝− sinＴ sinθT ｚ軸の方向余弦＝ cosＴ したがって求める非球面軸ＡＳの式は、下記の通りであ
る。 （ｘ−Ｄx ）／（− sinＴ cosθT ） ＝（ｙ−Ｄy ）／（− sinＴ sinθT ） ＝（ｚ−ｂ）／ cosＴ …… 一方、球面の曲率中心の座標（Ｏx ，Ｏy ，Ｏz ）は、
（３）において述べたように下記の通りである。 ｘ＝Ｏx ＝０、ｙ＝Ｏy ＝０、 ｚ＝Ｏz ＝ｈ±（ｒ2 −（ｄ／２）2 ）1/2 …… （但し、＋；凸面、−；凹面） 以上のようにして導かれる式、を使用して、球面Ｓ
１と非球面Ｓ２の非球面軸ＡＳの偏心関係を計算でき
る。
【００２６】さらに、被検非球面レンズの外周を測定し
て、その外周を基準とした場合の非球面軸ＡＳの偏心を
計算することもできる。例えば、図１６に示すように、
被検非球面レンズの外周の３点（Ｐ12〜Ｐ14）を測定す
ると、それらを通る円の中心（被検非球面レンズの外形
中心）を、先の３点Ｐ4 〜Ｐ6 のときと同様に求めるこ
とができる。その外形中心の座標を（Ｓx ，Ｓy ，Ｓ
z ）とすれば、その座標値と先に求められた式、を
使用して、球面Ｓ１の曲率中心と外形中心とで決まる、
基準軸Ｓに対する非球面軸ＡＳの偏心を計算できる。
て、その外周を基準とした場合の非球面軸ＡＳの偏心を
計算することもできる。例えば、図１６に示すように、
被検非球面レンズの外周の３点（Ｐ12〜Ｐ14）を測定す
ると、それらを通る円の中心（被検非球面レンズの外形
中心）を、先の３点Ｐ4 〜Ｐ6 のときと同様に求めるこ
とができる。その外形中心の座標を（Ｓx ，Ｓy ，Ｓ
z ）とすれば、その座標値と先に求められた式、を
使用して、球面Ｓ１の曲率中心と外形中心とで決まる、
基準軸Ｓに対する非球面軸ＡＳの偏心を計算できる。
【００２７】理解を容易にするために、偏心は二次元
（ｙｚ平面）内のみにおいて生じているものとし、ｘ成
分の偏心は無いものと仮定する。よって、以下ではｘ座
標を省略して説明する。図１７において、例えば、球面
の曲率中心（０，Ｏz ）と、非球面レンズ５１の外径の
中心Ｏc （Ｓy ，Ｓz ）とを通る基準軸Ｓを設定し、こ
の基準軸Ｓに対する非球面頂点（Ｄy ，ｂ）の横ズレ
（ディセンター）Ａと、非球面軸ＡＳがなす角度（ティ
ルト）Ｂは、それぞれ下記数５式、数６式により計算す
ることができる。なお、 基準軸Ｓは、 ｚ＝｛（Ｓz −Ｏz ）／Ｓy ｝ｙ＋Ｏz 非球面軸ＡＳは、ｚ＝（１／ tanＴ）ｙ＋ｂ−Ｄy ／tan Ｔ により定義される。
（ｙｚ平面）内のみにおいて生じているものとし、ｘ成
分の偏心は無いものと仮定する。よって、以下ではｘ座
標を省略して説明する。図１７において、例えば、球面
の曲率中心（０，Ｏz ）と、非球面レンズ５１の外径の
中心Ｏc （Ｓy ，Ｓz ）とを通る基準軸Ｓを設定し、こ
の基準軸Ｓに対する非球面頂点（Ｄy ，ｂ）の横ズレ
（ディセンター）Ａと、非球面軸ＡＳがなす角度（ティ
ルト）Ｂは、それぞれ下記数５式、数６式により計算す
ることができる。なお、 基準軸Ｓは、 ｚ＝｛（Ｓz −Ｏz ）／Ｓy ｝ｙ＋Ｏz 非球面軸ＡＳは、ｚ＝（１／ tanＴ）ｙ＋ｂ−Ｄy ／tan Ｔ により定義される。
【数５】
【数６】
【００２８】以上の数５、６式を演算することにより、
非球面Ｓ２のディセンターＡおよびティルトＢを測定す
ることができる。このように本発明では、非球面レンズ
支持手段と被検非球面レンズの３次元座標を測定するこ
とにより、被検非球面レンズの種々の偏心量を計算で算
出できる。
非球面Ｓ２のディセンターＡおよびティルトＢを測定す
ることができる。このように本発明では、非球面レンズ
支持手段と被検非球面レンズの３次元座標を測定するこ
とにより、被検非球面レンズの種々の偏心量を計算で算
出できる。
【００２９】以上は片面非球面レンズの偏心測定装置に
ついての説明であったが、本発明は、両面非球面レンズ
の偏心測定にも適用することが可能である。その一例を
図１８に示す。ここで、この被検非球面レンズ５１はメ
ニスカス形状であって、一方の面が凸の第一非球面Ｓ
１、他方の面が凹の第二非球面Ｓ２である。そして被検
非球面レンズ５１は、非球面Ｓ１が被検レンズ当接縁部
４４に接触するように被検レンズ支持器４１に載せられ
ている。
ついての説明であったが、本発明は、両面非球面レンズ
の偏心測定にも適用することが可能である。その一例を
図１８に示す。ここで、この被検非球面レンズ５１はメ
ニスカス形状であって、一方の面が凸の第一非球面Ｓ
１、他方の面が凹の第二非球面Ｓ２である。そして被検
非球面レンズ５１は、非球面Ｓ１が被検レンズ当接縁部
４４に接触するように被検レンズ支持器４１に載せられ
ている。
【００３０】ここで、被検レンズ当接縁部４４は第一非
球面Ｓ１の中央部付近に接触するので、第一非球面Ｓ１
の中央部の近軸曲率中心Ｃ１が被検レンズ支持器４１の
中心軸４２ｚ上に位置する。
球面Ｓ１の中央部付近に接触するので、第一非球面Ｓ１
の中央部の近軸曲率中心Ｃ１が被検レンズ支持器４１の
中心軸４２ｚ上に位置する。
【００３１】また、被検レンズ支持器４１の筒状本体４
２の外周面４２ａは、中心軸４２ｚに対して同心的に形
成してあって、基準板４３の基準面４３ａは、中心軸４
２ｚに対して直交するように形成してある。このため、
この場合も先に説明した片面非球面レンズと全く同様な
操作手順と原理に基づいて偏心測定を行なうことができ
る。つまり、被検レンズ支持器４１の外周面４２ａや基
準面４３ａ、被検非球面レンズ５１の第二非球面Ｓ２や
レンズ外周の３次元座標の測定を行ない、それらの座標
データから中心軸４２ｚに対する第二非球面Ｓ２の第二
非球面軸ＡＳ２の偏心や、第一非球面Ｓ１の近軸曲率中
心Ｃ１と第二非球面Ｓ２の第二非球面軸ＡＳ２の偏心関
係、さらに第一非球面Ｓ１の近軸曲率中心Ｃ１と外形中
心とで決まる基準軸に対する第二非球面Ｓ２の非球面軸
ＡＳ２の偏心を、演算により求めることができる。
２の外周面４２ａは、中心軸４２ｚに対して同心的に形
成してあって、基準板４３の基準面４３ａは、中心軸４
２ｚに対して直交するように形成してある。このため、
この場合も先に説明した片面非球面レンズと全く同様な
操作手順と原理に基づいて偏心測定を行なうことができ
る。つまり、被検レンズ支持器４１の外周面４２ａや基
準面４３ａ、被検非球面レンズ５１の第二非球面Ｓ２や
レンズ外周の３次元座標の測定を行ない、それらの座標
データから中心軸４２ｚに対する第二非球面Ｓ２の第二
非球面軸ＡＳ２の偏心や、第一非球面Ｓ１の近軸曲率中
心Ｃ１と第二非球面Ｓ２の第二非球面軸ＡＳ２の偏心関
係、さらに第一非球面Ｓ１の近軸曲率中心Ｃ１と外形中
心とで決まる基準軸に対する第二非球面Ｓ２の非球面軸
ＡＳ２の偏心を、演算により求めることができる。
【００３２】次に、この両面非球面レンズである被検非
球面レンズ５１の向きを逆にして、第二非球面Ｓ２が被
検レンズ当接縁部４４に接触するように被検レンズ支持
器４１に載せて上記同様の測定を行なう。このときの載
置状態を、図１９に示す。この場合は、第二非球面Ｓ２
の中央部の近軸曲率中心Ｃ２が中心軸４２ｚ上に位置す
る。そこでこの場合には、測定された座標データから、
中心軸４２ｚに対する第一非球面Ｓ１の第一非球面軸Ａ
Ｓ１の偏心をはじめとして、上記同様の種々の偏心を演
算により求めることができる。
球面レンズ５１の向きを逆にして、第二非球面Ｓ２が被
検レンズ当接縁部４４に接触するように被検レンズ支持
器４１に載せて上記同様の測定を行なう。このときの載
置状態を、図１９に示す。この場合は、第二非球面Ｓ２
の中央部の近軸曲率中心Ｃ２が中心軸４２ｚ上に位置す
る。そこでこの場合には、測定された座標データから、
中心軸４２ｚに対する第一非球面Ｓ１の第一非球面軸Ａ
Ｓ１の偏心をはじめとして、上記同様の種々の偏心を演
算により求めることができる。
【００３３】さらに、図１８と図１９の測定で得られる
座標データに加え、両者間の座標変換（被検非球面レン
ズ５１の載せ方の違い）を考慮することにより、非球面
Ｓ１、Ｓ２のそれぞれの非球面軸ＡＳ１、ＡＳ２の相対
的な偏心関係を演算することもできる。
座標データに加え、両者間の座標変換（被検非球面レン
ズ５１の載せ方の違い）を考慮することにより、非球面
Ｓ１、Ｓ２のそれぞれの非球面軸ＡＳ１、ＡＳ２の相対
的な偏心関係を演算することもできる。
【００３４】なお、これらの図１８、１９において、位
置決め治具４６は、被検レンズ支持器４１の筒状本体４
２の外周面４２ａとの間にインロー内周面４６ａを持
ち、この内周面４６ａにより被検非球面レンズ５１の外
周を規制して被検非球面レンズ５１を中心軸４２ｚとほ
ぼ同心的に位置決めする補助的な治具である。非球面の
非球面量が大きい場合、近軸曲率中心を中心軸４２ｚ上
に正しく載せるためには、中心軸４２ｚに対して被検非
球面レンズ５１の外周をおよそ同心的に位置決めガイド
する必要がある。
置決め治具４６は、被検レンズ支持器４１の筒状本体４
２の外周面４２ａとの間にインロー内周面４６ａを持
ち、この内周面４６ａにより被検非球面レンズ５１の外
周を規制して被検非球面レンズ５１を中心軸４２ｚとほ
ぼ同心的に位置決めする補助的な治具である。非球面の
非球面量が大きい場合、近軸曲率中心を中心軸４２ｚ上
に正しく載せるためには、中心軸４２ｚに対して被検非
球面レンズ５１の外周をおよそ同心的に位置決めガイド
する必要がある。
【００３５】そこで、この位置決め治具４６を筒状本体
４２に装着し、被検非球面レンズ５１をこの位置決め治
具４６の内周面４６ａに沿わせて被検レンズ支持器４１
に載置し、位置決めをする。位置決めが終了したら、位
置決め治具４６を取り外して座標の測定を行なう。な
お、この位置決め治具４６は、座標の測定に支障の無い
形に、被検レンズ支持器４１と一体に形成してもよい。
このように一体に形成すれば、位置決め治具４６を着脱
する手間が不要となり、さらにその着脱時に被検レンズ
に干渉することも無くなる。
４２に装着し、被検非球面レンズ５１をこの位置決め治
具４６の内周面４６ａに沿わせて被検レンズ支持器４１
に載置し、位置決めをする。位置決めが終了したら、位
置決め治具４６を取り外して座標の測定を行なう。な
お、この位置決め治具４６は、座標の測定に支障の無い
形に、被検レンズ支持器４１と一体に形成してもよい。
このように一体に形成すれば、位置決め治具４６を着脱
する手間が不要となり、さらにその着脱時に被検レンズ
に干渉することも無くなる。
【００３６】以上の通り本実施例の偏心測定装置１０
は、被検非球面レンズを回転させる回転機構を使用しな
いで片面および両面非球面の偏心測定ができるので、回
転機構に起因する測定誤差の発生がない。しかも偏心測
定は、被検面の座標を数点測定して演算により偏心を求
めるので、短時間で測定できる。特に、被検レンズ支持
器４１の中心軸４２ｚに対して被検非球面レンズの非球
面軸が大きく偏位し、傾いていたとしても、３次元位置
測定装置３１により測定できる範囲内であれば測定がで
きるので、レンズの回転位置を検出するロータリーエン
コーダや、レンズ位置を調整する手段および調整操作が
不要になり、装置構成が簡単になり、被検非球面レンズ
のセットが非常に容易になり、よって測定時間が短縮さ
れる。さらに、被検非球面レンズの面形状や、レンズ外
形形状に誤差があっても、必要に応じて測定サンプルを
増やし、最適化演算処理を行なうことによりソフト的に
簡単に測定精度を高めることができる。
は、被検非球面レンズを回転させる回転機構を使用しな
いで片面および両面非球面の偏心測定ができるので、回
転機構に起因する測定誤差の発生がない。しかも偏心測
定は、被検面の座標を数点測定して演算により偏心を求
めるので、短時間で測定できる。特に、被検レンズ支持
器４１の中心軸４２ｚに対して被検非球面レンズの非球
面軸が大きく偏位し、傾いていたとしても、３次元位置
測定装置３１により測定できる範囲内であれば測定がで
きるので、レンズの回転位置を検出するロータリーエン
コーダや、レンズ位置を調整する手段および調整操作が
不要になり、装置構成が簡単になり、被検非球面レンズ
のセットが非常に容易になり、よって測定時間が短縮さ
れる。さらに、被検非球面レンズの面形状や、レンズ外
形形状に誤差があっても、必要に応じて測定サンプルを
増やし、最適化演算処理を行なうことによりソフト的に
簡単に測定精度を高めることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
動かない非球面レンズ支持手段により被検非球面レンズ
を支持して、被検面の複数箇所の相対位置を３次元の座
標測定手段で測定し、それらの測定データに基づいて演
算手段により演算して非球面レンズの偏心を求めるの
で、被検非球面レンズを回転することにより生じる誤差
がなく、被検非球面レンズのセットが容易なので操作性
がよく、しかも短時間で測定ができる。
動かない非球面レンズ支持手段により被検非球面レンズ
を支持して、被検面の複数箇所の相対位置を３次元の座
標測定手段で測定し、それらの測定データに基づいて演
算手段により演算して非球面レンズの偏心を求めるの
で、被検非球面レンズを回転することにより生じる誤差
がなく、被検非球面レンズのセットが容易なので操作性
がよく、しかも短時間で測定ができる。
【図１】本発明を適用した非球面レンズの偏心測定装置
の一実施例の外観を示す図である。
の一実施例の外観を示す図である。
【図２】被検レンズ支持器の一実施例を中心軸で縦断し
て示した断面図である。
て示した断面図である。
【図３】同被検レンズ支持器の外観斜視図である。
【図４】被検レンズ支持器の他の実施例を示す正面図で
ある。
ある。
【図５】同他の実施例の基板部を示す斜視図である。
【図６】被検レンズ支持器を偏心測定装置の３次元位置
測定装置により測定する状態を示す斜視図である。
測定装置により測定する状態を示す斜視図である。
【図７】同被検レンズ支持器の水平調整を行なう水平調
整板の側面図である。
整板の側面図である。
【図８】同被検レンズ支持器の筒状部の外周面の測定態
様を説明する斜視図である。
様を説明する斜視図である。
【図９】凸球面を有する片面非球面レンズの球面の曲率
中心の出し方を説明する断面図である。
中心の出し方を説明する断面図である。
【図１０】凹球面を有する片面非球面レンズの球面の曲
率中心の出し方を説明する断面図である。
率中心の出し方を説明する断面図である。
【図１１】被検非球面レンズの非球面上のサンプリング
点の一例を示す図である。
点の一例を示す図である。
【図１２】被検非球面レンズの非球面軸と被検レンズ支
持器の回転軸とが一致している様子を示す断面図および
平面図である。
持器の回転軸とが一致している様子を示す断面図および
平面図である。
【図１３】被検非球面レンズの非球面軸の被検レンズ支
持器の中心軸に対する横ずれ（ディセンター）を示す平
面図である。
持器の中心軸に対する横ずれ（ディセンター）を示す平
面図である。
【図１４】被検非球面レンズの非球面軸の座標軸に対す
る傾き（ティルト）を説明する図である。
る傾き（ティルト）を説明する図である。
【図１５】非球面軸がティルトしている状態を示す図で
ある。
ある。
【図１６】被検非球面レンズの外周のサンプリング点の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図１７】被検非球面レンズのディセンターおよびティ
ルト状態を示す図である。
ルト状態を示す図である。
【図１８】メニスカス形状の両面非球面レンズの凸面側
の非球面の近軸曲率中心の出し方を説明する断面図であ
る。
の非球面の近軸曲率中心の出し方を説明する断面図であ
る。
【図１９】メニスカス形状の両面非球面レンズの凹面側
の非球面の近軸曲率中心の出し方を説明する断面図であ
る。
の非球面の近軸曲率中心の出し方を説明する断面図であ
る。
１０ 非球面レンズ偏心測定装置 １１ 基台 １２ 基準面 ２１ ＸＹＺ軸３次元位置測定装置（座標測定手段） ２５ プローブ ３１ コンピュータ（演算手段） ４１ 被検レンズ支持器（被検非球面レンズ支持手段） ４２ 筒状本体 ４２ａ 外周面 ４２z 中心軸 ４４ 被検レンズ当接縁部 ４６ 位置決め治具 ５１ 被検非球面レンズ ８１ 水平調整板（角度調整手段）
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに直交する３軸方向の座標測定手段
と、 少なくとも一面が非球面の被検非球面レンズを支持する
非球面レンズ支持手段と、 前記座標測定手段により測定された前記非球面レンズ支
持手段の位置座標および被検非球面レンズの表面の位置
座標に基づいて被検非球面レンズの偏心量を演算する演
算手段と、を備えたことを特徴とする非球面レンズの偏
心測定装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記非球面レンズ支
持手段は、前記被検非球面レンズの一方の面に当接する
被検レンズ当接縁部と、この被検レンズ当接縁部と同心
加工された外周面を持つ筒状本体を備えている非球面レ
ンズの偏心測定装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記非球面レンズ支
持手段は、前記筒状本体に着脱自在に形成された、前記
被検非球面レンズを所定位置にガイドする位置決め治具
を備えている非球面レンズの偏心測定装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記非球面レンズ支
持手段は、前記非球面レンズに当接する当接部が、既知
の曲率半径を持つ３個のチップであって、該３個のチッ
プが、三角形の頂点位置に配置されている非球面レンズ
の偏心測定装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項におい
て、前記座標測定手段の基準座標に対する前記非球面レ
ンズ支持手段の傾きを調整する角度調整手段を備えてい
る非球面レンズの偏心測定装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか一項におい
て、前記座標測定手段は、前記非球面レンズ支持手段が
固定される基台、およびこの基台に装着された、３次元
方向に移動して前記基台上の被測定物の表面の３次元位
置を検出するプローブを備えた３次元位置測定装置であ
る非球面レンズの偏心測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163094A JPH07229811A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 非球面レンズの偏心測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2163094A JPH07229811A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 非球面レンズの偏心測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07229811A true JPH07229811A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12060392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2163094A Pending JPH07229811A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 非球面レンズの偏心測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07229811A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7440089B2 (en) | 2005-03-18 | 2008-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of measuring decentering of lens |
| JP2011242346A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Nikon Corp | 光学素子、光学装置および光学素子の偏芯量および曲面形状測定方法。 |
| JP2012002726A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Konica Minolta Opto Inc | 校正用冶具、校正方法、及び該校正用冶具が搭載可能な形状測定装置 |
| CN109211525A (zh) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 日本电产株式会社 | 透镜偏心测定辅具和透镜偏心测定装置 |
| CN109211530A (zh) * | 2018-08-11 | 2019-01-15 | 浙江黄岩环日光学有限公司 | 一种镜片弧度检测仪及具备该检测仪的温控系统 |
| CN113074915A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 业成科技（成都）有限公司 | 偏心量测装置及其量测方法 |
| WO2022186693A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | Dutch United Instruments B.V. | Measurement device and method for measuring optical elements |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP2163094A patent/JPH07229811A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US7440089B2 (en) | 2005-03-18 | 2008-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of measuring decentering of lens |
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| JP2012002726A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Konica Minolta Opto Inc | 校正用冶具、校正方法、及び該校正用冶具が搭載可能な形状測定装置 |
| CN109211525A (zh) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 日本电产株式会社 | 透镜偏心测定辅具和透镜偏心测定装置 |
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| WO2022186693A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 | Dutch United Instruments B.V. | Measurement device and method for measuring optical elements |
| CN113074915A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 业成科技（成都）有限公司 | 偏心量测装置及其量测方法 |
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