JPH07120218A - Method for measuring eccentricity of lens, reflection mirror, etc., and machine utilizing the method - Google Patents
Method for measuring eccentricity of lens, reflection mirror, etc., and machine utilizing the methodInfo
- Publication number
- JPH07120218A JPH07120218A JP18854494A JP18854494A JPH07120218A JP H07120218 A JPH07120218 A JP H07120218A JP 18854494 A JP18854494 A JP 18854494A JP 18854494 A JP18854494 A JP 18854494A JP H07120218 A JPH07120218 A JP H07120218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- eccentricity
- aspherical
- image
- light beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 42
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 18
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 10
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、非球面レンズ,不均質
媒質レンズ等の偏心及び傾きを測定する方法、或いはそ
れらのレンズ等のおおよその良し悪しを評価できる測定
法、並びにそれらの測定法を用いた機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the eccentricity and inclination of an aspherical lens, an inhomogeneous medium lens, or the like, or a measuring method capable of evaluating the good or bad of those lenses, and the measuring methods thereof. Related to the machine using.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のカメラ,顕微鏡,内視鏡等の光学
機器では、装置に使用されているレンズが光軸に対して
偏心すると結像性能が低下する。そこで、このような障
害を防止するために、のレンズの偏心測定が、装置の組
み立て工程,レンズ加工工程において行われている。2. Description of the Related Art In conventional optical devices such as cameras, microscopes and endoscopes, if the lens used in the device is decentered with respect to the optical axis, the image forming performance deteriorates. Therefore, in order to prevent such an obstacle, the eccentricity measurement of the lens is performed in the assembly process of the device and the lens processing process.
【0003】図20は、従来の装置(特開昭56−16
2031号公報に記載の装置等)の構成を示している。
図中、1はピンホール、2は回転可能なレンズホルダ
ー、3は投光レンズ、4は結像レンズ、5は光量を二分
するハーフプリズム、6は接眼レンズ、7はプリズム、
8は被検レンズである球面レンズ、9は球面レンズ8に
よるピンホール1の反射像である。従って、従来装置で
球面レンズのレンズ偏心測定を行う場合には、ピンホー
ル1の実像を球面レンズ8に入射し、その反射像9を拡
大し観察する。そして、球面レンズ8をレンズホルダー
2にのせて回転させたときに、球面レンズ8の上面の球
心10がレンズホルダー2の回転軸上に存在するなら
ば、反射像9は振れることはないが、球面レンズ8が偏
心している場合には、レンズホルダー2の回転に伴って
反射像9が振れるため、その振れ量を測定することによ
り球面レンズ8の偏心を測定することができる。FIG. 20 shows a conventional device (Japanese Patent Laid-Open No. 56-16).
2031).
In the figure, 1 is a pinhole, 2 is a rotatable lens holder, 3 is a projection lens, 4 is an imaging lens, 5 is a half prism that divides the amount of light into two, 6 is an eyepiece lens, 7 is a prism,
Reference numeral 8 is a spherical lens which is a lens to be inspected, and 9 is a reflection image of the pinhole 1 by the spherical lens 8. Therefore, when the lens eccentricity of the spherical lens is measured by the conventional device, the real image of the pinhole 1 is made incident on the spherical lens 8 and the reflected image 9 thereof is enlarged and observed. Then, when the spherical lens 8 is placed on the lens holder 2 and rotated, if the spherical center 10 of the upper surface of the spherical lens 8 exists on the rotation axis of the lens holder 2, the reflected image 9 will not shake. When the spherical lens 8 is decentered, the reflected image 9 shakes with the rotation of the lens holder 2, so that the decentering of the spherical lens 8 can be measured by measuring the amount of shake.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、図18(a)に示したような非球面レンズ1
1のように、非球面の との二つの偏心自由度を有するレンズについては、その
偏心量 を測定することは不可能であった。但し、図中、Vは非
球面の無偏心時における面頂、lは回転軸、mは点Vに
おける法線ベクトルである。又、非球面レンズの偏心測
定方法としては、図18(b)に示したような距離セン
サー12を用いて、非球面レンズ11を回転させたとき
のセンサーとレンズ光面との距離dの変化を測定し、偏
心と傾きとに換算する方法が知られている。しかし、こ
の方法を用いる装置は高価であり、又、当該装置のワー
キングディスタンス(前記センサーとレンズ光面との距
離dの最大値)は5mm〜15mm程度と小さく、作業
がしにくい等の問題があった。However, in the above method, the aspherical lens 1 as shown in FIG. 18 (a) is used.
Aspherical like 1 For a lens with two decentering degrees of freedom, Was impossible to measure. However, in the figure, V is the apex of the aspherical surface when there is no eccentricity, l is the rotation axis, and m is the normal vector at the point V. As a method of measuring the eccentricity of the aspherical lens, a distance sensor 12 as shown in FIG. 18B is used, and a change in the distance d between the sensor and the lens light surface when the aspherical lens 11 is rotated. Is known and is converted into an eccentricity and an inclination. However, a device using this method is expensive, and the working distance (the maximum value of the distance d between the sensor and the lens light surface) of the device is as small as about 5 mm to 15 mm, which makes it difficult to work. there were.
【0005】本発明は、上記のような従来技術の有する
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、多様な形態を呈する非球面レンズでもその偏心
及び傾きを測定することが可能でワーキングディスタン
スも長く操作性に優れ、更に、装置の製造コストも低
く、且つ、球面レンズの偏心測定も従来装置に比較して
より便利に測定できるようにした測定法、また生産現場
等でおおよその偏心の良否を判定する場合にも有用な測
定法、並びにそれらの測定法を用いた機械を提供するこ
とである。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is to measure the eccentricity and inclination of aspherical lenses having various shapes. , Long working distance, excellent operability, low manufacturing cost of the device, and more convenient measurement of eccentricity of the spherical lens compared to the conventional device, production site, etc. Therefore, it is an object of the present invention to provide a measuring method that is also useful when determining the quality of the eccentricity, and a machine that uses the measuring method.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は、少なくとも斜入射法で測定した
ローカル曲率中心の偏心から、非球面レンズ等の偏心と
傾きとを測定するようにしたことを特徴とし、更に、非
球面上等における光軸外の一つ以上の部分に光束を入射
させ、該光束の反射光束から偏心を求め得るようにする
ことも特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention measures the eccentricity and inclination of an aspherical lens or the like from at least the eccentricity of the local curvature center measured by the oblique incidence method. Further, the invention is characterized in that the light flux is made incident on one or more portions outside the optical axis on the aspherical surface or the like, and the eccentricity can be obtained from the reflected light flux of the light flux.
【0007】以下、図17に基づき、従来装置と同一の
部材には同一の符号を付して本発明におけるレンズ偏心
測定機の原理構成を説明する。図中、101は光源(可
視半導体レーザー等)、2は回転可能なレンズホルダ
ー、3は投光レンズ、4は結像レンズ、5はハーフプリ
ズム、11は被検レンズである非球面レンズ、12は距
離センサー、102はフォーカスレンズ、103はミラ
ー、104はフォーカスレンズ102によって結像され
る実像、105は実像104を拡大する顕微鏡対物レン
ズ、106は10倍ズームレンズ、107はCCDカメ
ラ、108はスーパーポーズボード、109はディスプ
レイ、110は光路中に挿入せしめるスライドミラー、
111は手動又は電動の回転ミラー、112はAD変換
画像ボード(又は画像処理ボード)、113は後述する
画像処理計算等を行うパソコン、114は測定結果を表
示するカラーディスプレイ、115はプリンターであ
る。尚、ハーフプリズム5の代わりに光量を二分するハ
ーフミラーを使用してもよいし、又、光源101の戻り
光による影響を避ける目的で、偏光ビームスプリッター
を使用することもできる。但し、偏光ビームスプリッタ
ーを使用する場合、結像レンズ4との間に1/4波長板
を追加することが必要となる。Hereinafter, based on FIG. 17, the same members as those of the conventional apparatus are designated by the same reference numerals, and the principle configuration of the lens eccentricity measuring machine according to the present invention will be described. In the figure, 101 is a light source (visible semiconductor laser or the like), 2 is a rotatable lens holder, 3 is a projection lens, 4 is an imaging lens, 5 is a half prism, 11 is an aspherical lens which is a lens to be inspected, 12 Is a distance sensor, 102 is a focus lens, 103 is a mirror, 104 is a real image formed by the focus lens 102, 105 is a microscope objective lens that magnifies the real image 104, 106 is a 10 × zoom lens, 107 is a CCD camera, and 108 is Super pause board, 109 is a display, 110 is a slide mirror that can be inserted in the optical path,
Reference numeral 111 is a manual or electric rotating mirror, 112 is an AD conversion image board (or an image processing board), 113 is a personal computer that performs image processing calculations described later, 114 is a color display that displays measurement results, and 115 is a printer. A half mirror that divides the amount of light into two may be used instead of the half prism 5, or a polarization beam splitter may be used for the purpose of avoiding the influence of the return light of the light source 101. However, when the polarization beam splitter is used, it is necessary to add a quarter wavelength plate between it and the imaging lens 4.
【0008】まず、被検レンズが球面レンズである場合
における本測定機の動作を説明する。光源101からの
射出光は順に投光レンズ3,ハーフプリズム5,結像レ
ンズ4を通過し、球面レンズ8に実像を入射する。前記
実像の球面レンズ8の表面での反射像は、順に結像レン
ズ4,ハーフプリズム5,フォーカスレンズ102を通
過することにより実像104が結像され、更に、実像1
04は顕微鏡対物レンズ105で拡大され、10倍ズー
ムレンズ106によりCCDカメラ107上に結像され
る。CCDカメラ107から送出される電子画像信号は
スーパーポーズボード108経由でディスプレイ109
に送られ、これにリアルタイムの画像が表示される。こ
こで、球面レンズ8に偏心があれば、球面レンズ8を回
転せさるとディスプレイ109に表示される光源像も動
くので、レンズの偏心を発見できる。以上の測定手段を
垂直入射法と呼ぶことにする。First, the operation of the measuring instrument when the lens to be inspected is a spherical lens will be described. Light emitted from the light source 101 sequentially passes through the light projecting lens 3, the half prism 5 and the image forming lens 4, and enters the spherical lens 8 as a real image. The reflected image of the real image on the surface of the spherical lens 8 is sequentially passed through the imaging lens 4, the half prism 5, and the focus lens 102 to form a real image 104, and further, the real image 1
Reference numeral 04 is enlarged by the microscope objective lens 105, and an image is formed on the CCD camera 107 by the 10 × zoom lens 106. The electronic image signal sent from the CCD camera 107 is displayed on the display 109 via the super pause board 108.
Sent to and a real-time image is displayed on it. Here, if the spherical lens 8 is decentered, the light source image displayed on the display 109 also moves when the spherical lens 8 is rotated, so that decentering of the lens can be found. The above measuring means will be referred to as a normal incidence method.
【0009】次に、被検レンズが非球面レンズ11であ
る場合には、上記垂直入射法に従った偏心測定を行った
後、スライドミラー110を非球面レンズ11と結像レ
ンズ4との間の光路に挿入し、更に回転ミラー111で
光路を曲げて非球面レンズ11の周辺部にレンズ面に対
してほぼ垂直に光源光が入射するようにする(以下、こ
の状態を斜入射の状態という)。更に、レンズホルダー
2を回転させ、非球面レンズ11を回転させたときに非
球面レンズ11の反射像がどの程度動くかを測定するた
めに、前記非球面レンズ11の反射像を、順に、回転ミ
ラー111,スライドミラー110,結像レンズ4,ハ
ーフプリズム5,フォーカスレンズ102,顕微鏡対物
レンズ105,10倍ズームレンズ106を経由する光
路を通じて結像された像をCCDカメラ107によって
撮像する。以上を斜入射法と呼ぶことにする。尚、垂直
入射法でも斜入射法でも、レンズ面に略垂直に光束を入
射させた方が反射光束を測定機の光学系で受光し易い
が、反射光束の受光さえできれば、必ずしも垂直である
必要はない。図6参照。Next, when the lens to be inspected is the aspherical lens 11, the eccentricity measurement according to the vertical incidence method is performed, and then the slide mirror 110 is placed between the aspherical lens 11 and the imaging lens 4. In the optical path, and the optical path is further bent by the rotating mirror 111 so that the light source light enters the peripheral portion of the aspherical lens 11 substantially perpendicularly to the lens surface (hereinafter, this state is referred to as an oblique incidence state). ). Further, in order to measure how much the reflection image of the aspherical lens 11 moves when the lens holder 2 is rotated and the aspherical lens 11 is rotated, the reflection image of the aspherical lens 11 is sequentially rotated. The CCD camera 107 captures an image formed through an optical path that passes through the mirror 111, the slide mirror 110, the imaging lens 4, the half prism 5, the focus lens 102, the microscope objective lens 105, and the 10 × zoom lens 106. The above is called the oblique incidence method. In both the vertical incidence method and the oblique incidence method, it is easier for the optical system of the measuring instrument to receive the reflected light flux when the light flux is made to enter the lens surface substantially vertically, but it is not necessarily vertical if the reflected light flux can be received. There is no. See FIG.
【0010】上記垂直入射法及び斜入射法により撮像さ
れた光源光の反射像は、AD画像ボード112及びパソ
コン113において画像処理が行われ、更に、パソコン
113において非球面レンズの偏心及び傾きの計算がな
され、その結果をカラーディスプレイ114に表示する
ことができる。又、フォーカスレンズ102及び顕微鏡
対物レンズ105はパルスモーター等の駆動により光軸
方向に移動され得るように構成されているため、当該レ
ンズに対して、光源輝点像の位置を変化させ最適な位置
に結像でき、且つ、レンズ面による光源輝点の反射像に
対してCCDカメラ107のピント調整を行うことが可
能である。The reflected image of the light source light imaged by the normal incidence method and the oblique incidence method is subjected to image processing by the AD image board 112 and the personal computer 113, and further, the personal computer 113 calculates the decentering and inclination of the aspherical lens. The result can be displayed on the color display 114. Further, since the focus lens 102 and the microscope objective lens 105 are configured so as to be movable in the optical axis direction by driving a pulse motor or the like, the position of the light source bright spot image is changed with respect to the lens and the optimum position is obtained. It is possible to form an image on the image plane and to adjust the focus of the CCD camera 107 on the reflection image of the light source bright spot by the lens surface.
【0011】更に、結像レンズ4,フォーカスレンズ1
02,回転ミラー111夫々の位置及び角度はパソコン
113によって制御される。又、結像レンズ4と非球面
レンズ11との間の距離調整は、レンズホルダー2の位
置を光軸に対し上下方向に移動させて行ってもよく、又
は、結像レンズ4或いはスライドミラー110の位置よ
り上部に配設されている部材の上下移動によっても可能
である。回転ミラー111は非球面レンズ11の周辺部
においてレンズ面に対してほぼ垂直に光束を入射(或い
は出射)させるために、回転可能に構成されている。
又、同様の目的で、レンズホルダー2,非球面レンズ1
1を除く本測定機の各構成部材の位置関係を図面上左右
対称の方向に変えて構成してもよく、或いは、回転ミラ
ー111のみを左右対称な位置に配設してもよい。更
に、距離センサー12は従来より使用されているもので
あるが、これにより非球面レンズ11の周辺部と距離セ
ンサー12との距離を測定し、非球面レンズ11を回転
させたときに起きる前記距離の変化から非球面の偏心を
求めることも可能であるし、又、上記垂直入射法及び斜
入射法との併用も可能である。Further, the imaging lens 4 and the focus lens 1
02, the position and angle of each of the rotating mirror 111 are controlled by the personal computer 113. Further, the distance between the imaging lens 4 and the aspherical lens 11 may be adjusted by moving the position of the lens holder 2 in the vertical direction with respect to the optical axis, or the imaging lens 4 or the slide mirror 110. It is also possible by vertically moving a member disposed above the position. The rotating mirror 111 is configured to be rotatable in order to allow a light beam to enter (or exit) in the peripheral portion of the aspherical lens 11 substantially perpendicularly to the lens surface.
Further, for the same purpose, the lens holder 2 and the aspherical lens 1
The positional relationship of each constituent member of the present measuring machine except 1 may be changed in a symmetrical direction in the drawing, or only the rotating mirror 111 may be arranged at a symmetrical position. Further, although the distance sensor 12 has been conventionally used, the distance between the peripheral portion of the aspherical lens 11 and the distance sensor 12 is measured by the distance sensor 12, and the distance generated when the aspherical lens 11 is rotated. It is also possible to obtain the eccentricity of the aspherical surface from the change of, and it is also possible to use the normal incidence method and the oblique incidence method together.
【0012】次に、図18(a)及び図19に基づき、
垂直入射法及び斜入射法により測定した非球面レンズ回
転時の光源像の移動から前記偏心量、即ちレンズの偏心
及び傾きを求める方法を述べる。図中、 V:非球面の無偏心時における面頂 l:回転軸 m:点Vにおける法線ベクトル(図18(a)では−m
を示してある) R:非球面の無偏心時における近軸の曲率半径(図19
(a)ではR>0) LT :非球面の周辺部の一点Qにおける子午面内の接触
円の中心(ローカル曲率の中心) φ:∠CVLT の大きさ(図19(a)ではφ>0) θ:∠LT PVの大きさ(図19(a)ではθ<0) P:直線QLT とVCとの交点 とする。但し、レンズホルダー2を回転させたとき、夫
々垂直入射法で測定した球心Cの偏心を 斜入射法で測定したローカル曲率の中心LT の偏心を とする。更に、添字x,yは点V又は点Qでの接平面内
における直交座標を表し、又 は点Vを原点とし、 は点Qを原点とする直交座標のx,y成分を持つベクト
ルを表わすものとする。又、 は、図18(a)に示した如く、レンズホルダー2の回
転軸をZ軸方向にとった場合の直交座標のX,Y成分を
表わすベクトルである。Next, based on FIG. 18 (a) and FIG.
A method for obtaining the eccentricity amount, that is, the eccentricity and inclination of the lens from the movement of the light source image when the aspherical lens is rotated, which is measured by the normal incidence method and the oblique incidence method, will be described. In the figure, V: surface apex of an aspherical surface without eccentricity 1: rotational axis m: normal vector at point V (-m in FIG. 18A)
R: Paraxial radius of curvature when the aspherical surface is eccentric (Fig. 19).
In (a), R> 0) L T : Center of contact circle in meridian plane (center of local curvature) at one point Q in the peripheral portion of the aspheric surface φ: ∠CVL T size (φ in FIG. 19A) > 0) θ: ∠L T PV size (θ <0 in FIG. 19A) P: intersection of straight line QL T and VC And However, when the lens holder 2 is rotated, the eccentricity of the spherical center C measured by the vertical incidence method The eccentricity of the center L T of the local curvature measured by the oblique incidence method And Further, the subscripts x and y represent Cartesian coordinates in the tangent plane at the point V or the point Q, and With point V as the origin, Represents a vector having x and y components of Cartesian coordinates with the point Q as the origin. or, Is a vector representing the X and Y components of the Cartesian coordinates when the rotation axis of the lens holder 2 is in the Z axis direction, as shown in FIG.
【0013】 はその大きさが非球面の傾きをラジアンで表わされたも
のであり、その成分εX,εY は図18(a)の点Vに
おける法線ベクトルmのX,Y平面内での方位角をAと
するとき で与えられ、又、このとき、以下に示す式が成立する
(図19(a)においてはR>0となるようにRの符号
を定める)。 従って、式(3)の連立方程式を解くことにより、
δX ,δY ,εX ,εY の値が夫々求められる。即ち、 を求めることができるのである。尚、図19(a)の線
分QLT 、即ちローカル曲率半径は、非球面の方程式を で表わすとき、 で与えられる。[0013] Is the gradient of the aspherical surface expressed in radians, and its components ε X and ε Y are the azimuths of the normal vector m at the point V in FIG. 18A in the X and Y planes. When the corner is A , And at this time, the following expression holds (the sign of R is determined so that R> 0 in FIG. 19 (a)). Therefore, by solving the simultaneous equations of equation (3),
The values of δ X , δ Y , ε X , and ε Y are obtained respectively. That is, Can be asked. The line segment QL T in FIG. 19A, that is, the local radius of curvature is calculated by the equation of the aspherical surface. When expressed by Given in.
【0014】上述した方法では、レンズホルダーの回転
軸lを回転させて を求めたが、無偏心時の輝点像の位置が予め判明してい
る場合には、前記レンズホルダーを回転させなくても は求められるので、前記レンズホルダーを回転させる必
要はない。又、偏心の測定値としては、周辺の点Lを数
カ所において測定してもよい。即ち、二つ以上のL1 ,
L2 ,・・・と球心Cとの偏心測定値から、最小二乗法
等を用いて を求めても良く、或いは、球心Cの測定を止め、二つ以
上のL1 ,L2 ,・・・の偏心から を求めることも可能である。この様子を図19(b)に
示した。In the method described above, the rotation axis l of the lens holder is rotated. However, if the position of the bright spot image without eccentricity is known in advance, it is possible to rotate the lens holder. Therefore, it is not necessary to rotate the lens holder. Further, as the eccentricity measurement value, the peripheral point L may be measured at several points. That is, two or more L 1 ,
From the eccentricity measurement values of L 2 , ... And the ball center C, the least squares method is used. May be obtained, or the measurement of the ball center C may be stopped and the eccentricity of two or more L 1 , L 2 , ... It is also possible to ask This state is shown in FIG.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図1乃至16に基づき、図17に示し
たものと同一の部材には同一の符号を付して、本発明の
実施例を説明する。図1は、本発明による第一実施例の
レンズ偏心測定機の外観図である。図中、121は測定
機本体、122はスライドミラー110が内蔵されてい
て測定機本体121に固定されている切換え部、123
は切換えノブ、124aは測定機本体121を支持し本
体121を被検レンズである球面レンズ11の光軸方向
に移動するスライドステージ、124bはスライドノ
ブ、2は非球面レンズ11を搭載し回転せしめる回転ホ
ルダー、125は測定機の制御基板や光源101の電源
等が内蔵されているコントロールボックスである。又、
ディスプレイ109,パソコン113及びカラーディス
プレイ114は夫々前述の偏心等の計算のために設けら
れたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 16 by assigning the same reference numerals to the same members as shown in FIG. FIG. 1 is an external view of a lens eccentricity measuring machine according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 121 is a measuring machine main body, 122 is a switching unit having a built-in slide mirror 110 and fixed to the measuring machine main body 121, 123
Is a switching knob, 124a is a slide stage that supports the measuring instrument main body 121 and moves the main body 121 in the optical axis direction of the spherical lens 11 that is the lens to be inspected, 124b is a slide knob, and 2 is the aspherical lens 11 that is mounted and can be rotated. The rotary holder 125 is a control box in which a control board of the measuring instrument, a power source of the light source 101, and the like are built. or,
The display 109, the personal computer 113 and the color display 114 are provided for calculating the above-mentioned eccentricity and the like.
【0016】尚、測定機本体121には、図17に示し
た光源101,投光レンズ3,結像レンズ4,ハーフプ
リズム5,フォーカスレンズ102,顕微鏡対物レンズ
105,10倍ズームレンズ106及びCCDカメラ1
07を備えたレンズ偏心測定ユニットが内蔵されてい
る。又、結像レンズ4及びフォーカスレンズ102は、
図示しないステッピングモータ等により駆動されるスラ
イドステージ124aによって光軸方向に移動可能な機
構となっており、コントロールボックス125の指示に
より所望の位置に配置されるようになっている。更に、
切換え部122においては、切換えノブ123によって
スライドミラー110の切換えが可能であり、又、測定
機本体121はスライドノブ124bを回転させること
により、スライドステージ124aを介して光軸方向に
移動可能に構成されている。又、パソコン113には、
前述したスーパーポーズボード108,AD変換ボード
110等が内蔵されている。It should be noted that the measuring device main body 121 includes a light source 101, a light projecting lens 3, an imaging lens 4, a half prism 5, a focus lens 102, a microscope objective lens 105, a 10 × zoom lens 106 and a CCD shown in FIG. Camera 1
The lens eccentricity measuring unit including 07 is built in. Further, the imaging lens 4 and the focus lens 102 are
The mechanism is movable in the optical axis direction by a slide stage 124a driven by a stepping motor (not shown) or the like, and is arranged at a desired position according to an instruction from the control box 125. Furthermore,
In the switching unit 122, the switching mirror 123 can switch the slide mirror 110, and the measuring machine body 121 can be moved in the optical axis direction via the slide stage 124a by rotating the slide knob 124b. Has been done. Also, on the personal computer 113,
The above-described super pause board 108, AD conversion board 110, etc. are built in.
【0017】以下、作用について説明する。まず、被検
レンズである非球面レンズ11に対し任意の作業領域を
確保するため、スライドノブ124bによって測定機本
体121を配置させ、垂直入射法により測定可能にすべ
くスライドミラー110を切換えノブ123により光路
から外す。更に、非球面レンズ11の曲率半径に合わせ
CCDカメラ107において反射輝点像が観察できるよ
うに、コントロールボックス125の指示により結像レ
ンズ4,フォーカスレンズ102を夫々所望の位置に配
置させる。この状態において、レンズホルダー2を回転
させ、垂直入射法による測定を行う。このとき、CCD
カメラ107により捕らえた反射輝点像はスーパーポー
ズボード108を介してディスプレイ109に表示さ
れ、観察することができる。又、AD変換画像ボード1
10によりレンズホルダー2の回転に伴う反射輝点像の
重心位置の移動量が求められ、更に偏心量がパソコン1
13により計算され、その計算結果はカラーディスプレ
イ114に表示される。The operation will be described below. First, in order to secure an arbitrary work area for the aspherical lens 11 as the lens to be inspected, the measuring instrument main body 121 is arranged by the slide knob 124b, and the slide mirror 110 is changed over so as to enable measurement by the vertical incidence method. To remove from the optical path. Further, the imaging lens 4 and the focus lens 102 are respectively arranged at desired positions according to an instruction from the control box 125 so that the reflected bright spot image can be observed by the CCD camera 107 according to the radius of curvature of the aspherical lens 11. In this state, the lens holder 2 is rotated and the measurement is performed by the vertical incidence method. At this time, CCD
The reflected bright spot image captured by the camera 107 is displayed on the display 109 via the superpose board 108 and can be observed. Also, AD conversion image board 1
The amount of movement of the position of the center of gravity of the reflected bright spot image due to the rotation of the lens holder 2 is obtained by 10, and the amount of eccentricity is calculated by the
13 and the calculation result is displayed on the color display 114.
【0018】次に、斜入射測定法を行うため、スライド
ノブ123をスライドさせてスライドミラー110を光
路内に挿入し、非球面レンズ11の周辺部のレンズ面に
ほぼ垂直に入射させ、非球面レンズ11の周辺部の曲率
半径に合わせ、CCDカメラ107において反射輝点像
が観察可能なように、コントロールボックス125の指
示により、結像レンズ4,フォーカスレンズ102を夫
々所望の位置に配置させる。この状態で、レンズホルダ
ー2を回転させ斜入射法により測定を行う。この後のデ
ィスプレイ109での観察及びレンズの偏心量の計算方
法等は前述した通りである。以上のように、垂直入射法
及び斜入射測定法の測定結果から、パソコン119によ
って上記式(1)乃至(3)に基づいて計算され、非球
面レンズ11の偏心量が求められる。Next, in order to perform the oblique incidence measurement method, the slide knob 123 is slid to insert the slide mirror 110 into the optical path, and the light is incident on the lens surface in the peripheral portion of the aspherical lens 11 almost perpendicularly to form an aspherical surface. The imaging lens 4 and the focus lens 102 are arranged at desired positions according to an instruction from the control box 125 so that the reflected bright spot image can be observed by the CCD camera 107 in accordance with the radius of curvature of the peripheral portion of the lens 11. In this state, the lens holder 2 is rotated and the measurement is performed by the oblique incidence method. The subsequent observation on the display 109 and the method of calculating the amount of eccentricity of the lens are as described above. As described above, the eccentricity amount of the aspherical lens 11 is calculated from the measurement results of the normal incidence method and the oblique incidence measurement method by the personal computer 119 based on the above equations (1) to (3).
【0019】図2は本発明による第二実施例であり、基
本的な測定原理及び構成は第一実施例に示した装置と同
様であるが、図2(a)においては、投光レンズ3,結
像レンズ4及びハーフプリズム5を複数からなる一つの
レンズ系131で構成したため、レンズ偏心測定ユニッ
トの構成が単純化されている。又、132,133夫々
は後述する理由のため設けられたシャッターである。二
つのハーフプリズム5は常に光路中に配置されている。
更に、光源101,レンズ系131を夫々移動させるこ
とにより光源101の輝点像の非球面レンズ11に対す
る位置及びその反射像のCCDカメラ107に対する合
焦を行うことができる。又、非球面レンズ11又はシャ
ッター133の位置より上部に配置されている部材相互
間の距離を調整しても、前記目的は達成される。FIG. 2 shows a second embodiment according to the present invention. The basic measuring principle and configuration are the same as those of the apparatus shown in the first embodiment, but in FIG. Since the imaging lens 4 and the half prism 5 are configured by a single lens system 131 including a plurality of lenses, the configuration of the lens eccentricity measuring unit is simplified. Further, 132 and 133 are shutters provided for the reason described later. The two half prisms 5 are always arranged in the optical path.
Further, by moving the light source 101 and the lens system 131 respectively, the position of the bright spot image of the light source 101 with respect to the aspherical lens 11 and the reflected image thereof can be focused on the CCD camera 107. Also, the above object can be achieved by adjusting the distance between the members arranged above the position of the aspherical lens 11 or the shutter 133.
【0020】本実施例による装置は上記のように構成さ
れているので、垂直入射時にはシャッター132が光路
を遮り、又、斜入射測定時にはシャッター133が光路
を遮ることにより、スライドミラー110を必要とせず
にレンズの偏心測定が可能であり、上記ユニットの構成
も単純化できる。Since the apparatus according to the present embodiment is configured as described above, the shutter 132 blocks the optical path during vertical incidence, and the shutter 133 blocks the optical path during oblique incidence measurement, so that the slide mirror 110 is not required. It is possible to measure the eccentricity of the lens without doing so, and the configuration of the unit can be simplified.
【0021】又、図2(b)に示した装置は、ミラー1
34を設けたことにより、上記のレンズ系131を用い
ずとも第一実施例に示した測定機に比べて結像レンズ4
及びスライドミラー110を省略できるため、更にシン
プルに構成され得る。又、本装置においても、ハーフミ
ラー5は常に光路中に配置され、投光レンズ3及びフォ
ーカスレンズ102を夫々光軸方向に移動させることに
よって、光源101の輝点像の非球面レンズ11に対す
る位置及びその反射像のCCDカメラ107に対する合
焦を行うことができる。又、非球面レンズ11又はシャ
ッター132の位置より上部に配置されている部材相互
間の距離の調整によっても前記目的は達成される。尚、
図2(a),(b)双方に記載の装置共に、斜入射法の
際、非球面レンズ11と偏心測定機との位置関係はその
どちらかを左右方向にずらしても偏心測定が可能であ
る。The apparatus shown in FIG. 2 (b) has a mirror 1
By providing 34, the imaging lens 4 is provided as compared with the measuring machine shown in the first embodiment without using the lens system 131.
Since the slide mirror 110 can be omitted, the structure can be further simplified. Also in this apparatus, the half mirror 5 is always arranged in the optical path, and the position of the bright spot image of the light source 101 with respect to the aspherical lens 11 is moved by moving the light projecting lens 3 and the focus lens 102 respectively in the optical axis direction. And the reflected image thereof can be focused on the CCD camera 107. The above object can also be achieved by adjusting the distance between the members arranged above the position of the aspherical lens 11 or the shutter 132. still,
In both of the devices shown in FIGS. 2A and 2B, in the case of the oblique incidence method, the eccentricity can be measured even if one of the positional relationships between the aspherical lens 11 and the eccentricity measuring device is shifted in the left-right direction. is there.
【0022】図3は本発明の第三実施例であり、(a)
は装置の上面図,(b)はAX軸方向から見た装置の側
面図である。本実施例の装置は、図のように、移動ステ
ージ141上に光源101,ハーフプリズム5,第一実
施例において示したものと同様のレンズ系131及び回
転ミラー111が夫々光軸上直列に配置され、特に回転
ミラー111はAX軸を中心として回転し得るように構
成されており、更に、ハーフミラー5,顕微鏡対物レン
ズ105,10倍ズームレンズ106及びCCDカメラ
107は夫々上記光軸からハーフプリズム5によって曲
げられたもう一方の光軸上に直列に配置されている。FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention (a).
Is a top view of the device, and (b) is a side view of the device seen from the AX axis direction. In the apparatus of this embodiment, as shown in the drawing, a light source 101, a half prism 5, a lens system 131 similar to that shown in the first embodiment, and a rotary mirror 111 are arranged in series on the optical axis on a moving stage 141. In particular, the rotating mirror 111 is constructed so as to be rotatable about the AX axis, and the half mirror 5, the microscope objective lens 105, the 10 × zoom lens 106 and the CCD camera 107 are each a half prism from the optical axis. They are arranged in series on the other optical axis bent by 5.
【0023】従って、光源101からの射出光は、順に
ハーフプリズム5,レンズ系131及び回転ミラー11
1の光路を通って非球面レンズ11に入射する。前記入
射光は非球面レンズ11により反射され、回転ミラー1
11,レンズ系131,ハーフミラー5,顕微鏡対物レ
ンズ105及び10倍ズームレンズ106の順で通過し
てCCDカメラ107に結像する。垂直入射法の場合
は、光束は非球面レンズ11のレンズ面に対して図中矢
印Vの方向に入射され、一方、斜入射法の場合は、回転
ミラー111が回転して光束は非球面レンズ11のレン
ズ面に対して図中矢印G1 又はG2 の方向に入射される
(図3(b)参照)。このとき、移動ステージ141は
非球面レンズ11のレンズ面に対して光束が適切な角度
で入射され得るように、水平方向に移動する。又、非球
面レンズ11のレンズ面に対する光軸上の光束入射位置
及び結像位置を最適なものとするために、顕微鏡対物レ
ンズ105,10倍ズームレンズ106及びCCDカメ
ラ107は夫々一体化されて光軸上を移動する。又、前
記方法の代わりに、レンズ系131を移動させても同様
の効果が得られる。Therefore, the light emitted from the light source 101 is, in order, the half prism 5, the lens system 131 and the rotating mirror 11.
The light enters the aspherical lens 11 through the optical path 1. The incident light is reflected by the aspherical lens 11, and the rotating mirror 1
The lens 11 passes through the lens system 131, the half mirror 5, the microscope objective lens 105, and the 10 × zoom lens 106 in this order to form an image on the CCD camera 107. In the case of the normal incidence method, the light beam is incident on the lens surface of the aspherical lens 11 in the direction of the arrow V in the figure, while in the case of the oblique incidence method, the rotating mirror 111 rotates and the light beam is an aspherical lens. It is incident on the lens surface of 11 in the direction of arrow G 1 or G 2 in the figure (see FIG. 3B). At this time, the moving stage 141 moves in the horizontal direction so that the light beam can be incident on the lens surface of the aspherical lens 11 at an appropriate angle. Further, in order to optimize the light beam incident position and the image forming position on the optical axis with respect to the lens surface of the aspherical lens 11, the microscope objective lens 105, the 10 × zoom lens 106 and the CCD camera 107 are integrated respectively. Move on the optical axis. Further, instead of the above method, the same effect can be obtained by moving the lens system 131.
【0024】以上のように、本実施例による装置は第二
実施例に示した装置と比較して、シャッター132,1
33を必要とせず、更に非常にシンプルな装置構成を備
え、従って製造過程におけるコストを低く抑えることが
できるという利点を有する。ここで、各光学部品の設計
数値の一例をあげれば、レンズ系131の焦点距離は9
0mm,Fナンバーは2.0、顕微鏡対物レンズ105
の倍率は10倍又は20倍又は40倍、10倍ズームレ
ンズ106の焦点距離は11〜110mm,乃至22〜
220mm、光源101の波長は685〜640nm、
CCDカメラ107のCCDサイズは1/2乃至1/4
インチである。As described above, the device according to this embodiment is different from the device according to the second embodiment in that the shutters 132, 1
It has the advantage that it does not require 33 and has a very simple device configuration, thus keeping costs in the manufacturing process low. Here, to give an example of the design value of each optical component, the focal length of the lens system 131 is 9
0mm, F number is 2.0, microscope objective lens 105
Is 10 times, 20 times, 40 times, or 10 times, the focal length of the zoom lens 106 is 11 to 110 mm, or 22 to
220 mm, the wavelength of the light source 101 is 685 to 640 nm,
The CCD size of the CCD camera 107 is 1/2 to 1/4.
Inches.
【0025】図4は、本発明による第四実施例を示して
いる。本実施例では、第二実施例において示した偏心測
定ユニットを二つ設けたことを特徴としている。即ち、
図のように、ユニットAを垂直に建てた状態で固定し、
又,ユニットBを斜めに傾けた状態に固定して二組の偏
心測定ユニットを配設したことにより、回転ミラー11
1が不要となり、垂直入射法と斜入射法とを同時に行う
ことができるため測定に要する時間を短縮できる。測定
データの処理方法は、第一実施例に示した方法と同様で
ある。このような本実施例は、レンズ心取り機に適用
し、偏心量を監視しつつレンズの心取り加工を行うよう
にして好都合である。勿論、本発明の他の実施例もレン
ズ心取り機に適用することが可能であり、またすべての
実施例は、その他にもレンズ接合機などに適用してレン
ズ加工を行えるようにすることが可能である。尚、前記
ユニットA及びB夫々の傾斜角度は任意に調整できるも
のとする。又、前記偏心測定ユニットのどちらか一方を
垂直に立てた状態で固定し、非球面レンズ11を水平に
保持した状態と傾斜させた状態とで、各々測定を行え
ば、一組の偏心測定ユニットのみでも前記ユニット二組
を使用したときと同様の効果が得られる。又、後述のよ
うに斜入射法による測定のみを行う場合には、ユニット
Aを省けばよい。FIG. 4 shows a fourth embodiment according to the present invention. This embodiment is characterized in that two eccentricity measuring units shown in the second embodiment are provided. That is,
As shown in the figure, fix the unit A in a vertically built state,
Further, since the unit B is fixed in an inclined state and two sets of eccentricity measuring units are arranged, the rotating mirror 11
No. 1 is unnecessary, and the vertical incidence method and the oblique incidence method can be performed simultaneously, so that the time required for measurement can be shortened. The method of processing the measurement data is the same as the method shown in the first embodiment. The present embodiment as described above is applied to a lens centering machine, and it is convenient to center the lens while monitoring the amount of eccentricity. Of course, other embodiments of the present invention can be applied to the lens centering machine, and all the embodiments can be applied to a lens joining machine or the like to perform lens processing. It is possible. The inclination angles of the units A and B can be arbitrarily adjusted. Further, one of the eccentricity measuring units is fixed in a vertically standing state, and the aspherical lens 11 is held horizontally and tilted, respectively. The same effect can be obtained by using only two sets of the above units. Further, when only the measurement by the oblique incidence method is performed as described later, the unit A may be omitted.
【0026】図5に示したように、非球面周辺が光軸1
51に対してほぼ垂直になっている場合には、周辺部の
偏心測定時に輝点像の入射光束は図中矢印Eのように光
軸に対して平行になる。従って、斜入射の状態でも、入
射光束は垂直入射法の場合と同様矢印Dと平行になる
が、このような場合も含めて、本発明では、非球面周辺
の偏心を測定する手法を斜入射法と呼ぶことにする。As shown in FIG. 5, the optical axis 1 is around the aspherical surface.
When it is almost perpendicular to 51, the incident light flux of the bright spot image becomes parallel to the optical axis as indicated by arrow E in the figure when measuring the eccentricity of the peripheral portion. Therefore, even in the oblique incidence state, the incident light flux becomes parallel to the arrow D as in the case of the vertical incidence method. However, including such a case, in the present invention, the method of measuring the eccentricity around the aspherical surface is oblique incidence. I will call it the law.
【0027】図6は本発明の第五実施例を示している。
本実施例は、図のように、光源101,結像レンズ4,
フォーカスレンズ102及びCCDカメラ107を夫々
二組配置して、非球面レンズ11のレンズ面に対して斜
めに光束を入射することにより、非球面の中央部の球心
Cと周辺部のローカル曲率の中心LT とを測定し、非球
面の偏心を求める方法である。このように、輝点像の入
射光束が非球面での少なくとも二つの相異なる部分に当
てられていれば、それらの解析を行うことで、非球面の
偏心と傾きとを求めることが可能である。FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention.
In this embodiment, as shown in the figure, the light source 101, the imaging lens 4,
By arranging two sets of each of the focus lens 102 and the CCD camera 107 and injecting a light beam obliquely with respect to the lens surface of the aspherical lens 11, the spherical center C of the central part of the aspherical surface and the local curvature of the peripheral part are changed. This is a method of measuring the center L T and obtaining the eccentricity of the aspherical surface. As described above, if the incident light flux of the bright spot image is applied to at least two different portions on the aspherical surface, it is possible to obtain the eccentricity and the inclination of the aspherical surface by performing an analysis of them. .
【0028】図7は、ローカル曲率の二つの中心LT 及
びLS を夫々示した図である。これまでの説明では、子
午面内の曲率中心LT のみを考えてきたため、ローカル
曲率の中心は非球面上の一点Qを定めればただ一つ定ま
るとしてきた。しかしながら、サジタル方向のローカル
曲率の中心LS をも考慮すれば、点Qにおける曲率中心
は二つ存在するのである。よって、点光源の光束を入射
させた場合の非球面による反射像は、LT では図7の紙
面に対して垂直な方向に延びた楕円となり、L S では前
記紙面に対して平行な方向に延びた楕円となる。以上よ
り、偏心測定に当たっては、LT ,LS 或いはその中間
点の偏心の何れを用いてもよく、そのとき用いた点の を非球面方程式により計算すればよいことになる。又、
LS 及びLT とLS との中間点LTTSの偏心から を求めるためには、式(3)の に置き換えた式から求めればよい。但し、このときθ,
φ等もLS ,LTSに対応して置き換える。FIG. 7 shows two centers L of local curvature.TOver
And LSIt is the figure which each showed. So far, the child
Center of curvature L in the meridian planeTI've been thinking only because it's local
There is only one center of curvature if one point Q on the aspheric surface is determined.
I've been trying. However, sagittal local
Center of curvature LSIs also considered, the center of curvature at the point Q
There are two. Therefore, the light flux of the point light source is incident
The reflected image by the aspherical surface whenTThen the paper in Figure 7
It becomes an ellipse extending in the direction perpendicular to the plane, and L SThen before
It becomes an ellipse extending in a direction parallel to the paper surface. That's all
When measuring eccentricity, LT, LSOr somewhere in between
Any of the eccentricity of the points may be used,Should be calculated by the aspherical equation. or,
LSAnd LTAnd LSMidpoint LT withTSFrom the eccentricity ofIn order to obtainIt can be obtained from the formula replaced with. However, at this time, θ,
φ is also LS, LTSCorresponding to and replace.
【0029】即ち、サジタル方向のローカル曲率の半径
は、図8を参照して、 としたとき、式(4)で与えられる。尚、図8,図9に
おいてはθ<0である。 この場合、図9で分かるように、次に示す式(5a),
式(5b)が式(2d),式(2b)に代わって成り立
つ。尚、LS に関しては常にψ=0となる。又、 は、点Qを原点とする直交座標系x,y,zでのサジタ
ルローカル曲率の偏心である。 従って、式(5a),式(5b)を連立させて解くこと
によって、 を求めることができるのである。That is, the radius of the local curvature in the sagittal direction is as shown in FIG. Is given by equation (4). Note that θ <0 in FIGS. 8 and 9. In this case, as shown in FIG. 9, the following equation (5a),
Expression (5b) is established in place of Expressions (2d) and (2b). Incidentally, L S is always φ = 0. or, Is the eccentricity of the sagittal local curvature in the Cartesian coordinate system x, y, z with the point Q as the origin. Therefore, by solving equations (5a) and (5b) simultaneously, Can be asked.
【0030】更に、LT とTS との中間点LTSの偏心 を求めるには、上記式(5a)と次の式(6a),式
(6b)を連立させて解けばよい。 このように、LT とLS の中間点の偏心測定の場合に
は、光の反射像は略円形となるので、測定機の焦点合せ
が行い易く、精度の良い測定が可能である。Further, the eccentricity of the intermediate point L TS between L T and T S In order to obtain, the above equation (5a) and the following equations (6a) and (6b) should be solved simultaneously. As described above, in the case of the eccentricity measurement at the midpoint between L T and L S , the reflected image of light is substantially circular, so that the focus of the measuring machine is easy to perform and accurate measurement is possible.
【0031】上記のほか、垂直入射を行わず、LT とL
S の偏心 を測定し、式(2b)と式(5b)とから を求めてもよい。要するに、偏心の独立測定量が二つあ
れば、それらの組合せから求めることが可能となる。従
って、上記の組合せの他にも、 のうちの適宜な二つを測定すれば、 を求めることが可能であり、又、異なるθについての の測定量を組み合わせるようにしても差し支えない。何
れの場合にも、それらの組合せに応じて、式(2a),
式(2b),式(5b),式(6a)のうちの二つを連
立させて求めることになる。In addition to the above, L T and L
Eccentricity of S From equation (2b) and equation (5b) May be asked. In short, if there are two independent measurement values of eccentricity, it is possible to obtain from the combination thereof. Therefore, in addition to the above combinations, If you measure two of these, It is possible to obtain There is no problem even if the measurement quantities of are combined. In any case, depending on their combination, equation (2a),
Two of the formula (2b), the formula (5b), and the formula (6a) are simultaneously calculated.
【0032】レンズの生産現場などで高精度の偏心測定
を必要としない場合などには、斜入射法の測定だけから
合否を判定してよい場合がある。即ち、LT ,LS ,L
TSのうち少なくとも一つの偏心を測定し、 が小さければ、そのレンズはおおよそ も小さいと推定できるからである。When it is not necessary to measure the eccentricity with high accuracy at the production site of the lens, the pass / fail judgment may be made only by the oblique incidence method. That is, L T , L S , L
Measure the eccentricity of at least one of the TS , If is small, the lens is roughly Because it can be estimated to be small.
【0033】然しながら、高精度の偏心測定が要求され
る場合でも、一つの斜入射法による偏心測定から を求めることが可能である。以下、その場合の一例を説
明する。この例は、一つのθにおけるLT の偏心測定か
ら を求める場合についてであるが、LS ,LTSについても
同様にして求めることが可能である。However, even when highly accurate eccentricity measurement is required, eccentricity measurement by one oblique incidence method It is possible to ask. An example of that case will be described below. This example is based on the eccentricity measurement of L T at one θ. However, it is also possible to similarly obtain L S and L TS .
【0034】測定時、被検レンズ11は測定機の回転軸
lの回りに回転するものとし、その時のLT の軌跡を観
測することにする。レンズの回転角速度をω,時間を
t,及びε,δのt=0における方位角を夫々e,dと
し、式(3)の3,4行目を時間変化を含む式で表わす
と、次の式(7)となる。 で表わされる点の軌跡を本発明の偏心測定機で観測する
わけである。ここで、 と置換して、式(7)を展開すると、次のようになる。 但し、cosωtの係数をD、sinωtの係数をEと
置いた。 但し、sinωtの係数をG、cosωtの係数をFと
置いた。At the time of measurement, the lens to be inspected 11 is supposed to rotate around the rotation axis l of the measuring machine, and the locus of L T at that time is observed. When the rotational angular velocity of the lens is ω, the time is t, and the azimuth angles of ε and δ at t = 0 are e and d, respectively, and the third and fourth rows of the equation (3) are expressed by an equation including a time change, Equation (7) is obtained. The locus of points represented by is observed with the eccentricity measuring machine of the present invention. here, When the expression (7) is expanded by substituting with, the result is as follows. However, the coefficient of cos ωt is set as D, and the coefficient of sin ωt is set as E. However, the coefficient of sin ωt is G and the coefficient of cos ωt is F.
【0035】次に、tを式(8)及び式(9)から消去
し、x,yの間の関係式を求めてみる。これがLT の軌
跡にほかならない。式(8)及び式(9)を、cosω
t,sinωtについて解くと、 cos2 ωt+sin2 ωt=1であるから、Δ≡DG
−EFと置けば、 を得る。この式(11)を展開すると、次のようにな
る。 但し、x2 ,xy,y2 の係数を夫々K,2L,Mと置
いた。この式(12)は、正しく楕円の方程式である。
即ち、LT の軌跡は図10に示すような楕円となる。Next, t will be deleted from the equations (8) and (9), and the relational expression between x and y will be obtained. This is the trajectory of L T. Expressions (8) and (9) are given by cosω
Solving for t, sinωt, Since cos 2 ωt + sin 2 ωt = 1, Δ≡DG
-If you put EF, To get When this equation (11) is expanded, it becomes as follows. However, the coefficients of x 2 , xy, and y 2 are set as K, 2L, and M, respectively. This equation (12) is a correct elliptic equation.
That is, the locus of L T becomes an ellipse as shown in FIG.
【0036】図10に示すように、楕円の長半径a,短
半径b,長軸の傾斜角γは本実施例の測定機で測定可能
な量であるから、これらのa,b,γを上記のK,L,
Mで表わしてみる。式(12)を行列を用いて表わす
と、次のようになる。 行列Uの固有値をα1 ,α2 とする。 α1 ,α2 は、次のαについての方程式(14)の2根
である。 Uは、実数の対称行列であるから、2行2列の直交行列
Pを用いて、P-1UPが対角行列となるようにすること
ができる。そして、この時、楕円の で与えられる。 と置けば、 は、夫々固有値α1 ,α2 の規格化された固有ベクトル
である。規格化されていないα1 ,α2 の固有ベクトル
として夫々、 をとる。次に、これを規格化して、下記のように式(1
8)を得る。 を得る。As shown in FIG. 10, the major axis a of the ellipse, the minor axis b, and the inclination angle γ of the major axis are quantities measurable by the measuring machine of this embodiment. Above K, L,
Let's express it as M. The expression (12) can be expressed by using a matrix as follows. The eigenvalues of the matrix U are α 1 and α 2 . α 1 and α 2 are two roots of the following equation (14) for α. Since U is a real symmetric matrix, it is possible to use a 2 × 2 orthogonal matrix P so that P −1 UP is a diagonal matrix. And at this time, the elliptical Given in. If you put Are standardized eigenvectors of eigenvalues α 1 and α 2 , respectively. As unnormalized α 1 and α 2 eigenvectors, Take Next, by standardizing this, the following equation (1
8) is obtained. To get
【0037】このようにして、LT の軌跡から、a,
b,γを求め、且つ特定の時刻t0 における(x,y)
の値(x0 ,y0 )を測定することによって、式
(8),式(9)から x0 =Dcosωt0 +Esinωt0 ・・・・(23) y0 =Fcosωt0 +Gsinωt0 ・・・・(24) を得、式(19)、式(20)、式(21)、及び式
(23)又は(24)を連立させて解くことにより四つ
の未知数ε,δ,d,eを求めることができる。即ち、
偏心量 を求めることができるのである。尚、四つの未知数に対
して方程式は(19),(20),(21),(2
3),(24)の五つがあるから、これらのうち四つを
選んで解いてもよい。又、最小二乗法を用いて五つの式
を極力満たすε,δ,d,eを求めるようにすれば精度
の高い測定ができる。このようにして、一つの斜入射測
定からでも、偏心量を求めることができるが、これはL
T の軌跡からのみならず、LS 及びLTSの各軌跡からも
同様にして求めることができ。In this way, from the trajectory of L T , a,
b, γ is obtained, and (x, y) at a specific time t 0
By measuring the value (x 0 , y 0 ) of the above, from equations (8) and (9), x 0 = Dcosωt 0 + Esinωt 0 ··· (23) y 0 = Fcosωt 0 + Gsinωt 0 ···. (24) is obtained, and four unknowns ε, δ, d, and e are obtained by solving the equations (19), (20), (21), and (23) or (24) simultaneously. You can That is,
Eccentricity Can be asked. The equations for the four unknowns are (19), (20), (21), (2
Since there are 5 of 3) and (24), 4 of these may be selected and solved. Further, if the least square method is used to obtain ε, δ, d, and e that satisfy the five expressions as much as possible, highly accurate measurement can be performed. In this way, the amount of eccentricity can be obtained from a single oblique incidence measurement.
It can be obtained not only from the locus of T , but also from the loci of L S and L TS .
【0038】上述のような一つの斜入射測定から非球面
レンズの偏心量 を求める方法は、前述の垂直入射法と斜入射法の二つの
測定法から求める方法に比べて測定回数が半分で良いこ
と、又、一つの測定からの解析で求めるので、測定誤差
が解析結果に及ぼす影響が比較的単純な形で表われ、誤
差の補正がし易いこと、などの利点がある。又、本発明
における上述の方法は、偏心測定機に適用されるだけで
はなく、レンズ加工機にも適用できる。即ち、上記のよ
うな斜入射測定の可能な偏心測定機をレンズ心取り機に
取付け、その輝点反射像の軌跡が許容される円内に入る
ようにレンズの偏心調整を行ったあと心取り加工を行う
ようにすれば、偏心の小さい非球面レンズを製作するこ
とができる。又、2枚以上のレンズを接合させる場合で
も、上記のような斜入射の偏心測定を行いレンズの心出
しを行って接合するようにすれば、偏心の小さい非球面
接合レンズが得られる。更に、上記においては非球面の
偏心を求めたが、同様に斜入射測定のみによって球面の
偏心を求めることが可能であるし、また何枚かの球面,
非球面を組み合わせた組合せレンズの各々の偏心をも求
めることが可能である。From one oblique incidence measurement as described above, the decentering amount of the aspherical lens The number of measurement times is half that of the above-mentioned method of measuring from the two methods of normal incidence method and oblique incidence method, and since it is calculated by analysis from one measurement, the measurement error is Has an advantage that it is easy to correct the error. Further, the above-described method of the present invention can be applied not only to the eccentricity measuring machine but also to the lens processing machine. That is, the eccentricity measuring device capable of oblique incidence measurement as described above is attached to the lens centering device, and the eccentricity of the lens is adjusted so that the locus of the bright spot reflection image falls within the allowable circle, and then the centering is performed. If processing is performed, it is possible to manufacture an aspherical lens having a small decentering. Further, even when two or more lenses are cemented, if an eccentricity measurement of oblique incidence is performed and the lenses are centered and cemented as described above, an aspherical cemented lens with a small eccentricity can be obtained. Further, in the above, the eccentricity of the aspherical surface was obtained, but similarly, it is possible to obtain the eccentricity of the spherical surface only by the oblique incidence measurement,
It is also possible to find the eccentricity of each of the combination lenses that combine aspherical surfaces.
【0039】更に、本発明は、図11に示したようにレ
ンズの第二面162が非球面である場合にも適用するこ
とができる。その場合には、第一面161の偏心によっ
て生じる見かけの球心C及びローカル曲率の中心Lを除
去してから非球面の偏心を求めればよい。両面が非球面
の場合でも同様に測定すれば各面の偏心量を求めること
ができる。Furthermore, the present invention can be applied to the case where the second surface 162 of the lens is an aspherical surface as shown in FIG. In that case, the eccentricity of the aspherical surface may be obtained after removing the apparent spherical center C and the center L of the local curvature caused by the eccentricity of the first surface 161. Even if both surfaces are aspherical surfaces, the amount of eccentricity of each surface can be obtained by performing the same measurement.
【0040】図12は、本発明による第六実施例であ
り、底面が鏡状を呈しているレンズホルダー171に非
球面レンズ11を搭載して偏心を測定している状態が示
されている。本実施例において使用される偏心測定ユニ
ット及び偏心測定方法は、上記各実施例に示したものと
同様である。FIG. 12 shows a sixth embodiment according to the present invention, in which the aspherical lens 11 is mounted on the lens holder 171 having a mirror-like bottom surface to measure the eccentricity. The eccentricity measuring unit and the eccentricity measuring method used in this embodiment are the same as those shown in the above embodiments.
【0041】図11及び図12に示した測定方法は、被
検レンズが不均質媒質レンズ(例えば商品名「セルフォ
ック」日本板硝子社製)の場合に用いると、媒質の偏心
をも含めたレンズの偏心の影響が総合的に測定できるの
で有効である。この場合、二つの面が球面であるなら
ば、垂直入射と一つ以上の斜入射との組合せにより三つ
以上の測定を行えば、両面の偏心と共に媒質の偏心量を
も求めることができる。何れか一方の面が非球面である
ならば、条件を変えた測定を更に付け加えるようにすれ
ばよい。図13に示す如く、不均質媒質レンズ11−2
の偏心は、二つの面の傾きε1 ,ε2 と媒質の偏心量δ
M ,εM の四つのベクトル量で決まる。但し、レンズの
両面が球面の場合を想定している。従って、偏心自由度
がベクトル量で四つあるので、測定も、垂直入射を二つ
に斜入射を一つ、或いは垂直入射を一つに斜入斜を二
つ、若しくは垂直入射を三つ行う必要がある。軸対称不
均質媒質の偏心自由度は、これまでの実施例における非
球面の場合と同じであり、二つのベクトル量δM ,εM
で決まることに留意する必要がある。尚、図11,図1
2に示した例の場合、非球面の偏心及び傾きを求める計
算式は上記式(3)とは異なるが、非球面の相異なる二
つ以上の部分に入射する光束の反射光束から、上記各実
施例に示した方法と同様に前記偏心及び傾きを求めるこ
とができる。The measurement method shown in FIGS. 11 and 12 is used when the lens to be tested is an inhomogeneous medium lens (for example, trade name "SELFOC" manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) This is effective because the effect of eccentricity can be comprehensively measured. In this case, if the two surfaces are spherical surfaces, the eccentricity of the medium as well as the eccentricity of both surfaces can be obtained by performing three or more measurements by combining normal incidence and one or more oblique incidences. If either one of the surfaces is aspherical, measurement under different conditions may be added. As shown in FIG. 13, the inhomogeneous medium lens 11-2
Is the eccentricity of the two planes ε 1 and ε 2 and the eccentricity δ of the medium.
It is determined by the four vector quantities M and ε M. However, it is assumed that both surfaces of the lens are spherical. Therefore, since there are four eccentric degrees of freedom in terms of vector quantities, measurement is also performed with two vertical incidences and one oblique incidence, or one vertical incidence and two oblique incidences, or three vertical incidences. There is a need. The eccentric degree of freedom of the axisymmetric inhomogeneous medium is the same as in the case of the aspherical surface in the above embodiments, and two vector quantities δ M and ε M
It is necessary to keep in mind that it depends on. Incidentally, FIG. 11 and FIG.
In the case of the example shown in FIG. 2, the calculation formula for obtaining the eccentricity and inclination of the aspherical surface is different from the above expression (3), but from the reflected luminous flux of the luminous flux incident on two or more different parts of the aspherical surface, The eccentricity and inclination can be obtained in the same manner as the method shown in the embodiment.
【0042】図14は、本発明の第七実施例を示した図
であり、アナモフィックレンズ(ラグビーボールの如き
表面を有する回転非対称レンズの一種)181に本発明
による測定方法を応用した例を示している。レンズ設計
上は、図中の点Vにおける二つの主曲率CX ,CY が点
Vにおける直交座標のZ軸上にあるものとし、又、X−
Y平面は点Vにおける接平面であり、前記二つの主曲率
CX ,CY の方向はX−Y平面であるとする。実際に加
工されたレンズでは必ずしも前記CX ,CY はZ軸上に
あるとは限らない。このとき、アナモフィックレンズ1
81をレンズホルダー2に搭載して回転させた場合、垂
直入射光束D及び斜入射光束Eの反射像のCCDカメラ
107上での位置は、図15(a),(b)に夫々示し
た点線のように変化する。但し、図15(a)は光束D
の反射像を、(b)は光束Eの反射像を夫々示した図で
ある。一方、前記CX ,CY がほぼZ軸上に存在すると
きは、それら反射像のCCDカメラ107上での軌跡は
図15(a),(b)に夫々示した実線のようになるた
め、これら二つの軌跡を解析することにより、アナモフ
ィックレンズ181の偏心を(方位を含めて)求めるこ
とが可能である。FIG. 14 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention, showing an example in which the measuring method according to the present invention is applied to an anamorphic lens (a kind of rotationally asymmetric lens having a surface such as a rugby ball) 181. ing. In terms of lens design, it is assumed that the two main curvatures C X and C Y at the point V in the figure are on the Z axis of the Cartesian coordinates at the point V, and X−
The Y plane is a tangent plane at the point V, and the directions of the two main curvatures C X and C Y are the XY plane. In an actually processed lens, C X and C Y are not always on the Z axis. At this time, anamorphic lens 1
When 81 is mounted on the lens holder 2 and rotated, the positions of the reflected images of the vertically incident light beam D and the obliquely incident light beam E on the CCD camera 107 are indicated by the dotted lines in FIGS. 15A and 15B, respectively. It changes like. However, FIG.
2B is a diagram showing a reflection image of the light flux E, and FIG. On the other hand, when C X and C Y are present on the Z axis, the loci of the reflected images on the CCD camera 107 are as shown by the solid lines in FIGS. 15 (a) and 15 (b), respectively. By analyzing these two loci, it is possible to obtain the eccentricity (including the azimuth) of the anamorphic lens 181.
【0043】図16は本発明の第八実施例の説明図であ
り、二枚接合の球面レンズ191の例を示し、(a)は
従来方法、(b)は本発明を適用した方法を夫々示した
図である。光束を垂直入射で入射させて球面レンズの偏
心を測定する場合、従来は、レンズ第一面192の球心
に向けて光束を入射させる方法がよく行われていた。し
かし、図16(a)に示したように、レンズ第一面19
2の球心C1 と第三面193の球心C2 とが接近してい
る状態では、前記二つの面における反射像がCCDカメ
ラ107上で同時に結像してしまい、どちらのレンズ面
での偏心を測定しているのかが分からなくなるという問
題があった。FIG. 16 is an explanatory view of an eighth embodiment of the present invention, showing an example of a double-bonded spherical lens 191, (a) is a conventional method, and (b) is a method to which the present invention is applied. It is the figure shown. In the case of measuring the eccentricity of a spherical lens by making a light beam incident vertically, a method of making a light beam incident toward the spherical center of the lens first surface 192 has been conventionally performed. However, as shown in FIG.
In a state where the spherical center C 1 of 2 and the spherical center C 2 of the third surface 193 are close, it will be imaged at the same time reflected image on the CCD camera 107 in the two planes, in either lens surface There was a problem that it became unclear whether or not the eccentricity was measured.
【0044】しかしながら、上記のような場合でも本発
明による装置を用いれば、装置の偏心測定ユニット内の
投光レンズ3,結像レンズ4及びフォーカスレンズ10
2相互間の位置関係を調整することによって、図16
(b)に示したように、レンズの第一面192と第三面
193との間に結像する光束を入射させ、その反射像の
結像位置I1,I2 相互間に距離差を設けることができ、
従って、前記二つの反射像のうちの一方の反射像のみを
ぼけて見えなくなるようにすることができる。このよう
に、本発明の装置を使用すれば、各レンズ面での反射像
の倍率を等倍からずらすことによって、各レンズ面の反
射像を区別することができる。However, even in the above case, if the device according to the present invention is used, the light projecting lens 3, the imaging lens 4 and the focus lens 10 in the eccentricity measuring unit of the device are used.
By adjusting the positional relationship between the two, FIG.
As shown in (b), a light flux that forms an image is made incident between the first surface 192 and the third surface 193 of the lens, and the distance difference is formed between the image forming positions I 1 and I 2 of the reflected image. Can be provided,
Therefore, only one of the two reflected images can be blurred and invisible. As described above, by using the device of the present invention, it is possible to distinguish the reflection image of each lens surface by shifting the magnification of the reflection image on each lens surface from the same size.
【0045】尚、レンズ外周のレンズ光軸に対する偏心
の測定には、前記レンズ外周に本測定機の結像レンズ4
(又はレンズ系131)のピントを合わせ、画像処理に
より外周を検出し、その中心を求め光軸からのズレを計
算すればよい。これらの処理はAD変換画像ボード11
0,パソコン113等によって行われ得る。勿論、画像
処理の代わりに、テレビ画像の外周をマウス等をクリッ
クすることで指定し、外周の偏心を求めるようにしても
よい。In order to measure the eccentricity of the lens outer circumference with respect to the lens optical axis, the image forming lens 4 of the measuring machine is mounted on the outer circumference of the lens.
(Or the lens system 131) may be brought into focus, the outer circumference may be detected by image processing, the center thereof may be obtained, and the deviation from the optical axis may be calculated. These processes are performed by the AD conversion image board 11
0, the personal computer 113 or the like. Of course, instead of the image processing, the outer periphery of the television image may be specified by clicking the mouse or the like, and the eccentricity of the outer periphery may be obtained.
【0046】[0046]
【発明の効果】上述のように、本発明による偏心測定法
及びそれを利用した機械は、球面及び非球面レンズのみ
ならず、非球面の反射鏡,モールドで作られるレンズの
金型等の偏心測定を可能とし、更に、装置のワーキング
ディスタンスが長く、製造コストも低く抑えられるとい
う優れた利点を有する。As described above, the eccentricity measuring method according to the present invention and the machine using the same are not only used for spherical and aspherical lenses, but also for eccentricity of aspherical reflecting mirrors and molds of lenses made of molds. It has an excellent advantage that it enables measurement, has a long working distance of the device, and keeps the manufacturing cost low.
【図1】本発明によるレンズ偏心測定機における第一実
施例の装置外観図である。FIG. 1 is an external view of a device of a first embodiment of a lens eccentricity measuring machine according to the present invention.
【図2】本発明のレンズ偏心測定機における第二実施例
を示した図であり、(a)は偏心測定ユニットの構成に
光学系131を適用した例を示した図、(b)はミラー
134を偏心測定ユニット内に設けた例を示した図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the lens eccentricity measuring machine of the present invention, FIG. 2 (a) is a diagram showing an example in which an optical system 131 is applied to the configuration of the eccentricity measuring unit, and FIG. 2 (b) is a mirror. It is the figure which showed the example which provided 134 in the eccentricity measurement unit.
【図3】本発明の第三実施例を示した図であり、(a)
は装置の上面図,(b)はAX軸方向から見た装置の側
面図である。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, (a)
Is a top view of the device, and (b) is a side view of the device seen from the AX axis direction.
【図4】本発明の第四実施例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図5】非球面周辺が光軸に対してほぼ垂直になってい
るレンズにおける周辺部の偏心測定時での輝点像の入射
光束の方向の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a direction of an incident light flux of a bright spot image at the time of measuring eccentricity of a peripheral portion of a lens in which a periphery of an aspheric surface is substantially perpendicular to an optical axis.
【図6】本発明の第五実施例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図7】ローカル曲率の二つの中心LT 及びLS につい
ての説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of two centers L T and L S of local curvature.
【図8】サジタルローカル曲率の中心LS についての説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a sagittal local curvature center L S.
【図9】サジタルローカル曲率の中心LS の偏心を用い
て非球面レンズの偏心及び傾きを測定する方法の説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of measuring the eccentricity and inclination of an aspherical lens by using the eccentricity of the center L S of the sagittal local curvature.
【図10】一つの斜入射法だけで偏心測定を行う場合に
おけるローカル曲率中心LT の軌跡を示す説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a locus of the local curvature center L T when eccentricity measurement is performed by only one oblique incidence method.
【図11】本発明による装置をレンズの第二面が非球面
であるレンズに適用した状態を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in which the device according to the present invention is applied to a lens in which the second surface of the lens is aspherical.
【図12】本発明の第六実施例を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図13】不均質媒質レンズの偏心測定に関係する四つ
のベクトルの説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of four vectors related to decentering measurement of a non-homogeneous medium lens.
【図14】本発明の第七実施例を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図15】第七実施例における垂直入射光束D及び斜入
射光束Eの反射像をCCDカメラ107上で捉えた図で
あり、(a)は光束Dの反射像、(b)は光束Eの反射
像を示した図である。15A and 15B are views showing reflected images of a vertically incident light beam D and an obliquely incident light beam E in a seventh embodiment captured on a CCD camera 107. FIG. 15A is a reflected image of the light beam D and FIG. It is the figure which showed the reflection image.
【図16】二枚接合の球面レンズにおける偏心測定の方
法の説明図であり、(a)は従来方法を、(b)は本発
明を適用した方法を示した図である。16A and 16B are explanatory diagrams of a method of measuring decentering in a double-bonded spherical lens, FIG. 16A shows a conventional method, and FIG. 16B shows a method to which the present invention is applied.
【図17】本発明によるレンズ偏心測定機の原理構成図
である。FIG. 17 is a principle configuration diagram of a lens eccentricity measuring machine according to the present invention.
【図18】(a)は非球面レンズにおける非球面の傾き
及び偏心の説明図、(b)は距離センサーを用いた従来
の非球面レンズの偏心測定方法の説明図である。18A is an explanatory diagram of inclination and decentering of an aspherical surface of an aspherical lens, and FIG. 18B is an explanatory diagram of a conventional decentering measuring method of an aspherical lens using a distance sensor.
【図19】(a)は垂直入射法及び斜入射法による非球
面レンズの偏心及び傾きの測定方法の説明図、(b)は
二つ以上のローカル曲率の中心L1 ,L2 ,・・・と球
心Cとの偏心測定値からレンズの偏心及び傾きを求める
方法の説明図である。FIG. 19 (a) is an explanatory view of a method of measuring decentering and inclination of an aspherical lens by a normal incidence method and an oblique incidence method, and FIG. 19 (b) is a center L 1 , L 2 , ... Of two or more local curvatures. FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of obtaining the eccentricity and the inclination of the lens from the measured values of the eccentricity of the and the spherical center C.
【図20】従来のレンズ偏心測定機の装置構成図であ
る。FIG. 20 is a device configuration diagram of a conventional lens eccentricity measuring machine.
1 ピンホール 2 レンズホルダー 3 投光レンズ 4 結像レンズ 5 ハーフプリズム 6 接眼レンズ 7 プリズム 8 球面レンズ(被検レンズ) 9 反射像 10 球心 11 非球面レンズ(被検レンズ) 12 距離センサー 101 光源(可視半導体レーザー等) 102 フォーカスレンズ 103 ミラー 104 実像 105 顕微鏡対物レンズ 106 10倍ズームレンズ 107 CCDカメラ 108 スーパーポーズボード 109 ディスプレイ 110 スライドミラー 111 回転ミラー 112 AD変換ボード 113 パソコン 114 カラーディスプレイ 115 プリンター 121 測定機本体 122 切換え部 123 切換えノブ 124a スライドステージ 124b スライドノブ 125 コントロールボックス 131 レンズ系 132,133 シャッター 134 ミラー 141 移動ステージ 151 光軸 161 レンズの第一面 162 レンズの第二面 171 底面が鏡状を呈しているレンズホル
ダー 181 アナモフィックレンズ 191 二枚結合の球面レンズ 192 レンズの第一面 193 レンズの第二面 V 非球面の無偏心時の面頂 C,C1 ,C2 球心 Cx ,Cy 主曲率 D,E 光束 LT ,LS ,LTS ローカル曲率の中心 P 直線QLとVCとの交点 Q 非球面の周辺部の一点 R 非球面の無偏心時における近軸曲率
半径 d 距離 l 回転の中心(回転軸) m 法線ベクトル φ ∠CVLT 又は∠CVLS 若しくは
∠CVLTSの大きさ θ ∠LT PV又は∠LS PV若しくは
∠LTSPVの大きさ 1 Pinhole 2 Lens Holder 3 Projection Lens 4 Imaging Lens 5 Half Prism 6 Eyepiece 7 Prism 8 Spherical Lens (Test Lens) 9 Reflected Image 10 Ball Center 11 Aspherical Lens (Test Lens) 12 Distance Sensor 101 Light Source (Visible semiconductor laser etc.) 102 Focus lens 103 Mirror 104 Real image 105 Microscope objective lens 106 10x zoom lens 107 CCD camera 108 Super pause board 109 Display 110 Slide mirror 111 Rotating mirror 112 AD conversion board 113 Personal computer 114 Color display 115 Printer 121 Measurement Machine body 122 Switching unit 123 Switching knob 124a Slide stage 124b Slide knob 125 Control box 131 Lens system 132, 133 system Ter 134 Mirror 141 Moving stage 151 Optical axis 161 First surface of lens 162 Second surface of lens 171 Lens holder with bottom mirror 181 Anamorphic lens 191 Two-sided spherical lens 192 First surface of lens 193 lens second surface V aspheric surface apex C during no eccentricity of the C 1, C 2 spherical center C x, C y principal curvature D, E beam L T, L S, the center P linear QL of L TS local curvature Intersection with VC Q One point around the aspheric surface R Paraxial radius of curvature when the aspheric surface is eccentric d Distance l Center of rotation (rotation axis) m Normal vector φ ∠CVL T or ∠CVL S or ∠CVL TS Size of θ ∠L T PV or ∠L S PV or ∠L TS PV
Claims (7)
子、又は型に対し、光軸外の少なくとも一つの部分に光
束を入射させ、反射光束の位置から非球面の偏心量を評
価することを特徴とするレンズ,反射鏡,金型等の偏心
測定法。1. An optical element or mold comprising an aspherical surface or an inhomogeneous medium, in which a light beam is made incident on at least one portion outside the optical axis, and the eccentricity of the aspherical surface is evaluated from the position of the reflected light beam. Eccentricity measurement method for lenses, reflectors, molds, etc.
心測定機、或いはレンズ心取り機,レンズ接合機等のレ
ンズ加工機。2. An eccentricity measuring machine using the eccentricity measuring method according to claim 1, or a lens processing machine such as a lens centering machine or a lens joining machine.
入射させ、反射光束の位置から非球面の偏心量を求める
ことを特徴とするレンズ,反射鏡,金型等の偏心測定
法。3. An eccentricity measuring method for a lens, a reflecting mirror, a mold, etc., characterized in that a light beam is made incident on at least two parts of an aspherical surface and the amount of eccentricity of the aspherical surface is obtained from the position of the reflected light beam.
に光束を入射させ、被検物を回転させた場合の反射光束
の軌跡から非球面の偏心量を求めることを特徴とするレ
ンズ,反射鏡,金型等の偏心測定機。4. A lens, characterized in that an eccentricity amount of an aspherical surface is obtained from a locus of a reflected light beam when a light beam is incident on at least one part of the aspherical surface outside the optical axis and the object is rotated. Eccentricity measuring machine for reflectors and molds.
で、レンズ外周に対するレンズ面の偏心量を求めること
を特徴とするレンズ偏心測定機、或いはレンズ接合機等
のレンズ加工機。5. A lens processing machine such as a lens eccentricity measuring machine or a lens bonding machine, which obtains an eccentricity amount of a lens surface with respect to the lens outer circumference by photographing and analyzing an image of the lens outer circumference.
偏心から、非球面レンズの偏心誤差を評価することを特
徴とするレンズ偏心測定機。6. A lens eccentricity measuring machine characterized by evaluating an eccentricity error of an aspherical lens from eccentricity of a local curvature center measured by an oblique incidence method.
分に光束を入射させ、その反射光束から非球面の偏心誤
差を評価することを特徴とするレンズ偏心測定法。7. A lens eccentricity measuring method characterized in that a light beam is made incident on at least one portion on the aspherical surface outside the optical axis, and an eccentricity error of the aspherical surface is evaluated from the reflected light beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18854494A JP3597222B2 (en) | 1993-09-01 | 1994-08-10 | Eccentricity measurement method for lenses, reflectors, etc., and machines using it |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-217681 | 1993-09-01 | ||
| JP21768193 | 1993-09-01 | ||
| JP18854494A JP3597222B2 (en) | 1993-09-01 | 1994-08-10 | Eccentricity measurement method for lenses, reflectors, etc., and machines using it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120218A true JPH07120218A (en) | 1995-05-12 |
| JP3597222B2 JP3597222B2 (en) | 2004-12-02 |
Family
ID=26505001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18854494A Expired - Fee Related JP3597222B2 (en) | 1993-09-01 | 1994-08-10 | Eccentricity measurement method for lenses, reflectors, etc., and machines using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3597222B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048673A (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | Physical quantity measuring method of optical element or optical system |
| CN107843213A (en) * | 2017-10-23 | 2018-03-27 | 北京理工大学 | Confocal auto-collimation center partially and curvature radius measurement method and device |
| CN108036704A (en) * | 2017-12-08 | 2018-05-15 | 海宁市劲乐太阳能有限公司 | One kind is based on nanoscale horizontal survey method and its measuring device |
| CN109425312A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | Eccentric testing device and method |
| WO2019176805A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Device and method for measuring eccentricity |
| CN110595736A (en) * | 2019-08-20 | 2019-12-20 | 扬州辰亚光学科技有限公司 | Eccentricity measuring device of optical part |
| CN111174732A (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Method and device for detecting verticality of optical axis of industrial measuring camera |
| CN111964611A (en) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 山东理工大学 | Axle type part straightness accuracy error measuring device based on machine vision |
| CN112268526A (en) * | 2020-11-16 | 2021-01-26 | 南京森林警察学院 | A batch measurement device and method for spherical curvature radius based on helical phase plate |
| CN117470136A (en) * | 2023-10-31 | 2024-01-30 | 苏州奥特兰恩自动化设备有限公司 | Concentricity measuring equipment |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108871203B (en) * | 2018-07-10 | 2020-04-07 | 广东中科奥辉科技有限公司 | High-efficient AOI check out test set with automatic identification and fixed function |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18854494A patent/JP3597222B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048673A (en) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Olympus Optical Co Ltd | Physical quantity measuring method of optical element or optical system |
| CN109425312A (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-05 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | Eccentric testing device and method |
| CN107843213B (en) * | 2017-10-23 | 2020-06-16 | 北京理工大学 | Confocal auto-collimation center deviation and curvature radius measuring method and device |
| CN107843213A (en) * | 2017-10-23 | 2018-03-27 | 北京理工大学 | Confocal auto-collimation center partially and curvature radius measurement method and device |
| CN108036704A (en) * | 2017-12-08 | 2018-05-15 | 海宁市劲乐太阳能有限公司 | One kind is based on nanoscale horizontal survey method and its measuring device |
| WO2019176805A1 (en) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Device and method for measuring eccentricity |
| JPWO2019176805A1 (en) * | 2018-03-12 | 2021-02-04 | 富士フイルム株式会社 | Eccentricity measuring device and method |
| CN111174732A (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Method and device for detecting verticality of optical axis of industrial measuring camera |
| CN110595736A (en) * | 2019-08-20 | 2019-12-20 | 扬州辰亚光学科技有限公司 | Eccentricity measuring device of optical part |
| CN111964611A (en) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 山东理工大学 | Axle type part straightness accuracy error measuring device based on machine vision |
| CN112268526A (en) * | 2020-11-16 | 2021-01-26 | 南京森林警察学院 | A batch measurement device and method for spherical curvature radius based on helical phase plate |
| CN117470136A (en) * | 2023-10-31 | 2024-01-30 | 苏州奥特兰恩自动化设备有限公司 | Concentricity measuring equipment |
| CN117470136B (en) * | 2023-10-31 | 2024-04-09 | 苏州奥特兰恩自动化设备有限公司 | A concentricity measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3597222B2 (en) | 2004-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4474150B2 (en) | Eccentricity measurement method | |
| JP3597222B2 (en) | Eccentricity measurement method for lenses, reflectors, etc., and machines using it | |
| CN104081153B (en) | Determine the apparatus and method of substrate shape change | |
| JP5405419B2 (en) | Lens inspection device | |
| TWI396837B (en) | Method for determination of eccentricity | |
| JP2002250622A (en) | Optical element and method and apparatus for measuring shape of mold | |
| JP2003294423A (en) | Measuring and analyzing method for shape of spherical surface | |
| JP2735104B2 (en) | Aspherical lens eccentricity measuring apparatus and measuring method | |
| JP2621119B2 (en) | Method and apparatus for measuring eccentricity of lens system | |
| JP2001056217A (en) | Optical element shape measuring method and device | |
| JP4768904B2 (en) | Method for measuring physical quantity of optical element or optical system | |
| JP4190044B2 (en) | Eccentricity measuring device | |
| JP7403328B2 (en) | surveying equipment | |
| JP2020060480A (en) | Eccentricity measuring method | |
| JP2021067567A (en) | Eccentricity measuring method and eccentricity measuring apparatus | |
| JP2003270084A (en) | Apparatus for measuring eccentricity of lens system | |
| JP3268873B2 (en) | Lens aberration measurement method | |
| JP3236090B2 (en) | Plane azimuth measuring device, plane azimuth measuring method, and optical component inspection method | |
| JP2005003667A (en) | Reference axis setting optical system, eccentricity measuring machine and eccentricity-measuring method using the optical system | |
| JP5317619B2 (en) | Eccentricity measurement method | |
| JP2002031585A (en) | Delineation performance evaluation device of lens | |
| JP2007333525A (en) | Distance measuring device | |
| JPH03264833A (en) | Apparatus for measuring decentering amount of lens system | |
| JPH1137720A (en) | Method and instrument for measuring position of subject | |
| JP3213642B2 (en) | Lens performance evaluation method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040507 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040621 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20040831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040908 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |