(57)【要約】  レンズの主面（１２）上に形成される少なくとも１つのレンズセントレーションマーク（３０）を有するレンズ（１０）が開示される。レンズセントレーションマークは、第１の軸（５０）および主面の交差点（５２）に位置決めされることができ、第１の軸が主面の回転軸であるように、主面は第１の軸を中心にして対称である。そのようなレンズセントレーションマークを有するレンズの製造方法のほか、レンズセントレーションマークを利用するレンズ面のセントレーションの測定方法もまた開示される。
2007519020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面および第２の主面を具備し、前記第１の主面は第１の軸を中心にして回転対称であり、さらに前記第１の主面は前記第１の主面および前記第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備するレンズ。
【請求項２】
前記第１のレンズセントレーションマークは、５０μｍ以下の直径を具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記レンズは、ポリマー材料をさらに具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項４】
前記レンズの前記第１の主面は、球面形状を具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記レンズの前記第１の主面は、非球面形状を具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項６】
前記レンズの前記第２の主面は、非球面形状を具備する請求項５に記載のレンズ。
【請求項７】
前記レンズの前記第２の主面は、平面形状を具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項８】
前記レンズの前記第２の主面は、第２の軸を中心にして回転対称であり、さらに、前記レンズの前記第２の主面は、前記第２の主面および前記第２の軸の交差点に位置する第２のレンズセントレーションマークを具備する請求項１に記載のレンズ。
【請求項９】
前記レンズは機械軸をさらに具備し、さらに、前記第１のレンズセントレーションマークは前記機械軸と一直線を成す請求項８に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記第２のレンズセントレーションマークは、前記機械軸と一直線を成す請求項９に記載のレンズ。
【請求項１１】
レンズの少なくとも１つの面にレンズセントレーションマークを形成する方法であって、
レンズ金型の第１の面に第１の金型セントレーションマークを形成するステップであって、前記第１の面は第１のレンズ金型軸を中心にして回転対称であり、前記第１の金型セントレーションマークは前記第１のレンズ金型軸および前記レンズ金型の前記第１の面の交差点に形成される、ステップと、
前記レンズ金型を硬化可能な材料で充填するステップと、
前記第１の金型セントレーションマークが前記レンズの第１の主面に第１のレンズセントレーションマークを形成するように、前記材料を硬化するステップと、を含む方法。
【請求項１２】
前記第１のレンズセントレーションマークは、５０μｍ以下の直径を具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記硬化可能な材料は、ポリマー材料を具備する請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記レンズ金型の第２の面に第２の金型セントレーションマークを形成するステップをさらに含み、前記第２の面は第２のレンズ金型軸を中心にして回転対称であり、前記第２の金型セントレーションマークは前記第２のレンズ金型軸および前記レンズ金型の前記第２の面の交差点に形成され、前記材料を硬化するステップは、前記第２の金型セントレーションマークが前記レンズの第２の主面に第２のレンズセントレーションマークを形成するように前記材料を硬化するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の金型セントレーションマークを形成するステップは、前記レンズ金型の前記第１の面に前記第１の金型セントレーションマークをエンボス加工するステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の金型セントレーションマークを形成するステップは、前記レンズ金型の前記第１の面に前記第１の金型セントレーションマークを刻むステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の金型セントレーションマークを刻むステップは、
回転面に前記レンズ金型を配置するステップと、
前記第１の金型セントレーションマークが前記レンズ金型の前記第１の面に形成されるように彫刻工具と前記レンズ金型の前記第１の面を接触させるステップと、を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
圧盤上にレンズを配置するステップであって、前記レンズは第１の主面および第２の主面を具備し、前記第１の主面は第１の軸を中心にして回転対称であり、さらに前記第１の主面は前記第１の主面および前記第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備し、前記ステップは、前記第１のレンズセントレーションマークが前記圧盤の回転軸と一直線を成すように前記圧盤上に前記レンズを配置することを含む、ステップと、
前記圧盤の前記回転軸に直交する回転平面に対して前記レンズを水平にするステップと、
前記圧盤の前記回転軸を中心にして前記レンズを回転するステップと、
回転中または回転後に前記レンズを観察して、前記レンズの前記第１の主面のセントレーションを評価するステップとを含むレンズのセントレーションを測定する方法。
【請求項１９】
前記レンズの前記第１の主面のセントレーションを評価するステップは、
前記レンズが回転するときに、基準点から前記レンズの外縁までの最大距離を測定するステップと、
前記圧盤および前記レンズが回転するときに、基準点から前記レンズの前記外縁までの最小距離を測定するステップと、
前記最小距離および前記最大距離を比較するステップと、を含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記レンズの第２の主面上の第２のレンズセントレーションマークが、前記圧盤の前記回転軸と一直線を成すように前記圧盤の上で前記レンズの位置を変えるステップであって、前記レンズの前記第２の主面は第２の軸を中心にして回転対称であり、前記第２のレンズセントレーションマークは前記第２の主面および前記第２の軸の交差点に位置する、ステップと、
前記圧盤の前記回転軸を中心にして前記レンズを回転させるステップと、
回転中または回転後に前記レンズを観察して、前記レンズの前記第２の主面のセントレーションを評価するステップと、をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記レンズの第２の主面のセントレーションを評価するステップは、
前記レンズが回転するときに、前記基準点から前記レンズの前記外縁までの第２の最大距離を測定するステップと、
前記レンズが回転するときに、前記基準点から前記レンズの前記外縁までの第２の最小距離を測定するステップと、
前記第２の最小距離および前記第２の最大距離を比較するステップと、を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
第１のレンズ位置において圧盤上に前記レンズを配置するステップであって、前記レンズは第１の主面および第２の主面を具備し、前記第１の主面は第１の軸を中心にして回転対称であり、さらに前記第１の主面は前記第１の主面および前記第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備する、ステップと、
前記レンズが前記第１のレンズ位置にあるとき、前記第１のレンズセントレーションマークの第１の位置を決定するステップと、
第２のレンズ位置に前記レンズを位置決めするステップと、
前記レンズが前記第２のレンズ位置にあるとき、前記第１のレンズセントレーションマークの第２の位置を決定するステップと、
前記第１のレンズセントレーションマークの前記第１の位置および前記第１のレンズセントレーションマークの前記第２の位置を比較するステップと、を含むレンズのセントレーションを測定する方法。
【請求項２３】
前記第１のレンズセントレーションマークの前記第１の位置および前記第１のレンズセントレーションマークの前記第２の位置を比較するステップは、前記第１のレンズセントレーションマークの前記第１の位置と前記第１のレンズセントレーションマークの前記第２の位置との間の距離を測定するステップを含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記レンズが前記第１のレンズ位置にあるとき、前記レンズの第２の主面に第２のレンズセントレーションマークの第１の位置を決定するステップであって、前記レンズの前記第２の主面は第２の軸を中心にして回転対称であり、さらに前記第２のレンズセントレーションマークは前記第２の主面および前記第２の軸の交差点に位置する、ステップと、
前記第２のレンズ位置に前記レンズを位置決めするステップと、
前記レンズが前記第２のレンズ位置にあるとき、前記第２のレンズセントレーションマークの第２の位置を決定するステップと、
前記第２のレンズセントレーションマークの前記第１の位置および前記第２のレンズセントレーションマークの前記第２の位置を比較するステップと、さらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２のレンズセントレーションマークの前記第１の位置および前記第２のレンズセントレーションマークの前記第２の位置を比較するステップは、前記第２のレンズセントレーションマークの前記第１の位置と前記第２のレンズセントレーションマークの前記第２の位置との間の距離を測定するステップを含む請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くはレンズの分野に関し、さらに詳細には少なくとも１つのレンズセントレーションマークを有するレンズおよび同レンズの製造方法および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子は、光学特性および機械特性を決定するために試験を行う必要があることが多い。たとえば、レンズの面の一方または両方の心出し（セントレーション）のためにレンズを試験することが必要であることが多い。
【０００３】
レンズ設計者は、球面を有するレンズにおいて生じうる種々のタイプの光学収差の制御に役立つようにするために、非球面にすることがますます多くなっている。一般に、非球面は、回転軸を中心にして非円形の湾曲形状を回転することによって形成される回転面に成形されることとみなされる。したがって、回転面は回転軸を中心にして回転対称である。回転面である非球面はそれぞれ、面が回転軸と交差する面上の点として定義される頂点を含む。
【０００４】
非球面レンズは、さまざまな球面に比べて種々の利点を提供する。たとえば、非球面レンズは、同じ直径の球面レンズで実現可能な焦点距離よりはるかに短い焦点距離を有する可能性がある。このような短い焦点距離は、空間が制限される場合に有用な特徴である場合がある。また、１枚の非球面レンズが、集光レンズとして用いられてもよい。マルチレンズシステムでは、非球面レンズは、収差を補正するために役立つ場合がある。
【０００５】
レンズ設計における種々の改良はまた、レンズ作製における改良にもつながっている。たとえば、光学級ポリマー材料の射出成形によって、より低いコストの材料を用いて作製される大量生産の高品質光学素子の作製を可能にする。
【０００６】
プラスチック光学素子は、ガラスに比べて多くの利点がある。これらの利点のうちもっとも重要な利点としては、コストがより低いこと、耐衝撃性がより高いこと、より軽量であること、システムの組立てを簡単にするための構成の実現性がより高いことが挙げられる。構成自由度は、システムの設計を簡単にし、部品数、重量およびコストを削減するために、非球面レンズを用いるシステムにおいて特に有用である。さらに、光透過率は、高品質のクラウンガラスの光透過率に匹敵しうる。最後に、割ることができるプラスチックは一般に、ガラスのように粉々にならない。破片はより大きく、あまりとがらず、危険が少ない傾向がある。
【０００７】
実質的にすべてのガラス光学素子の研削および研磨のための機器は、球面の輪郭に合せて成形するための機械的な移動を利用する機構を用いる。従来から、類似の工程によって射出成形および圧縮成形用金型の光学ピンが仕上げられてきた。したがって、作製された大部分の光学素子は、球面であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、コストの削減または他の技術を用いて得ることができない性能を得るために、光学設計者らが、非球面を用いることがますます多くなっている。非球面を用いる設計で必要とされるのは、少数の素子である。さらに、各キャビティに関して正確な非球面の金型キャビティ面を作製する複雑な工程が一回必要となるだけで済む。したがって、射出成形工程は、非球面の利点を活かすための経済的な技術である。
【０００９】
しかし、偏心化される面を作製することができる非球面レンズ面の射出成形中には、種々の誤差が生じうる。たとえば、面の光軸は、レンズの機械軸と一致しない場合がある。たとえば、射出成形用金型を構成する２つの金型ピンが互いに正確に一直線を成さないため、一方または両方のレンズ面の光軸がレンズの機械軸と一致しない場合がある。さらに、射出成形工程に用いられた硬化可能な材料は、硬化中に不均一に収縮する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、レンズの主面の頂点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備するレンズを提供する。第１のレンズセントレーションマークにより、レンズの機械軸に対する主面のセントレーションのより正確な測定を可能にすることができる。本発明の一部の実施形態において、レンズはまた、レンズの第２の主面に位置する第２のレンズセントレーションマークを具備することができる。
【００１１】
本発明はさらに、レンズ面のセントレーションを測定するための方法を提供する。
【００１２】
本発明の一部の実施形態によって提供される利点の中には、レンズセントレーションマークは、任意の形状の光学面と共に用いられてもよく、セントレーションを測定する正確かつ簡単に再現可能な方法を提供することがある。
【００１３】
一態様において、本発明は、第１の主面および第２の主面を有するレンズを提供する。第１の主面は、第１の軸を中心にして回転対称である。第１の主面は、第１の主面および第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備する。一部の実施形態において、レンズはまた、第２の軸を中心にして回転対称であるレンズの第２の主面を具備する。レンズの第２の主面は、第２の主面および第２の軸の交差点に位置する第２のレンズセントレーションマークを具備する。
【００１４】
別の態様において、本発明は、レンズの少なくとも１つの面にレンズセントレーションマークを形成する方法を提供する。方法はレンズ金型の第１の面に第１の金型セントレーションマークを形成するステップを含み、第１の面は第１のレンズ金型軸を中心にして回転対称である。第１の金型セントレーションマークは、第１のレンズ金型軸およびレンズ金型の第１の面の交差点で形成される。方法はさらに、硬化可能な材料でレンズ金型を満たし、第１の金型セントレーションマークがレンズの第１の主面に第１のレンズセントレーションマークを形成するように、材料を硬化するステップを含む。一部の実施形態において、方法はまた、レンズ金型の第２の面に第２の金型セントレーションマークを形成するステップを含み、第２の面は第２のレンズ金型軸を中心にして回転対称である。第２の金型セントレーションマークは、第２のレンズ金型軸およびレンズ金型の第２の面の交差点に形成される。材料を硬化するステップは、第２の金型セントレーションマークがレンズの第２の主面に第２のレンズセントレーションマークを形成するように、材料を硬化することをさらに含む。
【００１５】
別の態様において、本発明は、レンズのセントレーションを測定する方法を提供する。方法は圧盤上にレンズを配置するステップを含み、レンズは第１の主面および第２の主面を具備する。第１の主面は、第１の軸を中心にして回転対称である。第１の主面は、第１の主面および第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備する。圧盤上にレンズを配置するステップは、第１のレンズセントレーションマークが圧盤の回転軸と一直線を成すように圧盤上にレンズを配置することを伴う。方法はさらに、圧盤の回転軸に直交する回転平面に対してレンズを水平にするステップと、圧盤の回転軸を中心にしてレンズを回転するステップと、回転中または回転後にレンズを観察して、レンズの第１の主面のセントレーションを評価するステップと、を含む。
【００１６】
一部の実施形態において、方法はさらに、レンズの第２の主面上の第２のレンズセントレーションマークが圧盤の回転軸と一直線を成すように圧盤におけるレンズの位置を変えるステップを含む。レンズの第２の主面は、第２の軸を中心にして回転対称である。第２のレンズセントレーションマークは、第２の主面および第２の軸の交差点に位置決めされる。方法はさらに、圧盤の回転軸を中心にしてレンズを回転するステップと、回転中または回転後にレンズを観察して、レンズの第２の主面のセントレーションを評価するステップとを含む。
【００１７】
別の態様において、本発明は、レンズのセントレーションを測定する方法を提供する。方法は、第１のレンズ位置において圧盤上にレンズを配置するステップを含み、レンズは第１の主面および第２の主面を具備する。第１の主面は、第１の軸を中心にして回転対称である。第１の主面は、第１の主面および第１の軸の交差点に位置する第１のレンズセントレーションマークを具備する。方法はさらに、レンズが第１のレンズ位置にあるとき、第１のレンズセントレーションマークの第１の位置を決定するステップと、第２のレンズ位置にレンズを位置決めするステップと、レンズが第２のレンズ位置にあるとき、第１のレンズセントレーションマークの第２の位置を決定するステップと、第１のレンズセントレーションマークの第１の位置および第１のレンズセントレーションマークの第２の位置を比較するステップと、を含む。
【００１８】
一部の実施形態において、方法はさらに、レンズが第１のレンズ位置にあるときレンズの第２の主面における第２のレンズセントレーションマークの第１の位置を決定するステップを含み、レンズの第２の主面は第２の軸を中心にして回転対称である。第２のレンズセントレーションマークは、第２の主面および第２の軸の交差点に位置する。方法はさらに、第２のレンズ位置にレンズを位置決めするステップと、レンズが第２のレンズ位置にあるとき、第２のレンズセントレーションマークの第２の位置を決定するステップと、第２のレンズセントレーションマークの第１の位置および第２のレンズセントレーションマークの第２の位置を比較するステップと、を含む。
【００１９】
本発明によるレンズのこれらの特徴および他の特徴、利点は、特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の種々の実例となる実施形態に関して、以下に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
例示の実施形態の以下の詳細な説明において、本願明細書の一部を成し、本発明が実行されうる例示の特定の実施形態によって図示される添付図面を参照する。他の実施形態を用いてもよく、本発明の範囲を逸脱することなく構造的な変更を行うことができることを理解されよう。
【００２１】
一般に、本発明のレンズは、レンズの主面に少なくとも１つのレンズセントレーションマークを具備する。
【００２２】
本願明細書で用いられるとき、「非球面レンズ」なる語は、レンズの少なくとも１つの面が回転軸を中心にして回転非球面を形成するレンズを指す。
【００２３】
本願明細書で用いられるとき、「頂点」なる語は、回転軸が回転面と交差する回転面上の点を指す。
【００２４】
本願明細書で用いられるとき、「光軸」なる語は、レンズ面の頂点を通過し、その特定の面に関する回転軸と一致する軸を指す。
【００２５】
本願明細書で用いられるとき、「レンズの幾何学的中心」なる語は、レンズの直径の中点およびレンズの厚さの中点の交差点を指す。
【００２６】
本願明細書で用いられるとき、「レンズセントレーションマーク」なる語は、レンズセントレーションマークが面およびその面の回転軸の交差点に位置するように、レンズの面またはその上に形成されるマークまたは特徴部を指す。言い換えれば、レンズセントレーションマークは、回転面の頂点に位置する。
【００２７】
本願明細書で用いられるとき、「偏心」なる語は、光軸と機械軸との任意の不一致を指す。完全に中心に配置されたレンズ面の場合には、レンズの機械軸は、光軸と一致する。レンズセントレーションマークを有する面の場合には、レンズセントレーションマークがレンズの機械軸と一直線を成さない場合には、面の偏心を表すことになる。
【００２８】
図１Ａ〜図１Ｂは、本発明によるレンズ１０の一実施形態を示している。レンズ１０は、第１の主面１２、第２の主面２０および外縁１４を具備する。第１の主面１２は、本願明細書にさらに記載されるように、レンズセントレーションマーク３０を具備する。レンズセントレーションマーク３０は、図示するために、図１Ａ〜図１Ｂでは一定の縮尺で描かれているわけではない。レンズ１０は、たとえば、平凸、両凸、凹凸、平凹、両凹または非球面などの当業界では周知の任意の適切なタイプのレンズであってもよい。さらに、レンズ１０は、たとえば、顕微鏡、カメラ、望遠鏡、投影型テレビ、ガラス、データディスプレイプロジェクタおよびビデオディスプレイプロジェクタなどの任意の数の装置において、種々のタイプの光学的効果のために、用いられてもよい。
【００２９】
レンズ１０は、たとえば、ガラス、ポリマーまたは結晶質などの任意の適切な材料またはその組合せから構成されてもよい。さらに、レンズ１０は、たとえば、反射防止、かき傷防止、汚れ防止などの種々の光学特性を提供するために、レンズ１０中またはコーティングとして種々の材料を含んでいてもよい。
【００３０】
レンズ１０は、その特定の用途に応じて、任意の適切なサイズであってもよい。たとえば、直径１０ｍｍのレンズは、一部のカメラアセンブリまたは投射レンズアセンブリに有用である場合がある。あるいは、直径が約２００ｍｍのレンズは、一部のテレビレンズアセンブリに有用である場合がある。
【００３１】
レンズ１０の外縁１４は、たとえば、円形、矩形などの任意の適切な形状を取ってもよい。さらに、外縁１４は、射出成形工程から１つ以上のゲート突出部を具備してもよい（たとえば、図７のレンズ４１０のゲート突出部４１８参照）。さらに、レンズ１０は、光学アセンブリにレンズ１０を取付けるために、外縁１４に最も近い位置に一体型の取付けおよび締め付けのための特徴部を具備してもよい。たとえば、そのような締め付け特徴部は、四角い曲縁、熱かしめ用の突出部、取付けパッドを備えた孔などを具備してもよい。さらに、レンズ１０は、光学アセンブリに取付けるための取付けフラットを具備してもよい。
【００３２】
上述したように、レンズ１０は、レンズ１０の所望の光学特性に応じて、任意の適切な形状を取り得る第１の主面１２を具備する。たとえば、第１の主面１２は、凸面、凹面または平面であってもよい。さらに、凸面または凹面は、球面形状または非球面形状を取ってもよい。第１の主面１２が一般に第１の軸５０を中心にして対称であることが好ましいと考えられる。言い換えれば、第１の主面１２は、回転面を形成するために第１の軸５０を中心にして選択された非円形の曲線を回転することによって描かれてもよい。示された実施形態において、第１の軸５０は、第１の主面１２を描くための回転軸である。一般に、非球面は、回転軸を中心にして回転対称である回転面として描かれることができる。図１Ａに示されているように、頂点５２は、第１の軸５０（すなわち、第１の主面１２に関する回転軸）が第１の主面１２（すなわち、回転面）と交差する場所を示す。
【００３３】
第２の主面２０は、レンズ１０の第１の主面１２の反対側にあり、レンズ１０の所望の光学特性に応じて、たとえば凸面、凹面、平面などの任意の適切な形状を取ることができる。さらに、凸面または凹面は、球面形状または非球面形状を取ってもよい。第１の主面１２と同様に、第２の主面２０もまた、回転面として描かれてよい。
【００３４】
第１の主面１２は、第１のレンズセントレーションマーク３０を具備する。本発明の図面に示されているように、レンズセントレーションマークは、図示しやすくするために、一定の縮尺で描かれているわけではない。第１のレンズセントレーションマーク３０は、第１の主面１２および第１の軸５０の交差点、すなわち第１の主面１２の頂点５２に位置していてもよい。本願明細書で用いられるとき、たとえば「第１の主面１２および第１の軸５０の交差点に位置する」なる表現において用いられるような「に」なる語は、第１のレンズセントレーションマーク３０が第１の主面１２および第１の軸５０の交差点に正確に位置しているか、または必要な許容差に収まる範囲内に位置していることを表す。許容差の量は、レンズ直径に左右される。たとえば、２５μｍの許容差を有する２００ｍｍのレンズの許容差は、約０．０１％である。
【００３５】
第１のレンズセントレーションマーク３０は、たとえば、円形、三角形、矩形、などの任意の適切な形状を取ってもよい。さらに、第１のレンズセントレーションマーク３０は、マーク３０が種々のレンズの瑕疵と区別可能であるようにするために、一般に鋭いエッジを有するマーキング（たとえば、十字線マーキング、バンプ）の任意の不連続な配置であってもよい。さらに、第１のレンズセントレーションマーク３０は、任意の適切なサイズ、すなわち、高さおよび直径であってもよい。たとえば、第１のレンズセントレーションマーク３０の高さ（またはマーク３０が第１の主面１２に延在する場合には深さ）は、２５μｍ未満であってもよい。第１のレンズセントレーションマーク３０の高さは、１μｍ未満であることが好ましいと考えられる。さらに、たとえば、第１のレンズセントレーションマーク３０の直径は、１００μｍ以下であってもよい。第１のレンズセントレーションマーク３０の直径は５０μｍ以下であることが好ましいと考えられる。第１のレンズセントレーションマーク３０の直径は２５μｍ以下であればさらに好ましいと考えられる。あるいは、特定のレンズの仕様では、第１のレンズセントレーションマーク３０はかき傷または凹み傷などの種々の許容可能な瑕疵より小さいことが好ましいと考えられる。さらに、第１のレンズセントレーションマーク３０はレンズ１０の光学性能に実質的に影響を及ぼさないが、依然として第１のレンズセントレーションマーク３０は顕微鏡がマーク３０上に焦点を合わせることができ、本願明細書にさらに記載されるように、顕微鏡の十字線の中心に来るようにすることができるほど十分なサイズであることが好ましいと考えられる。さらに、レンズセントレーションマーク３０は、顕微鏡または他の光学デバイスがレンズセントレーションマーク３０上にさらに容易に焦点を合わせるように、鋭い縁を有することが好ましいと考えられる。
【００３６】
第１のレンズセントレーションマーク３０は図１Ａでは第１の主面１２から延在するバンプまたは突起であるように示されているが、第１のレンズセントレーションマーク３０はまた、第１の主面１２の中に延在する凹部または窪みあるいは突起および凹部の何らかの組合せであってもよい。
【００３７】
第１のレンズセントレーションマーク３０は、当業界では周知の任意の適切な 技術を用いて形成されてもよい。たとえば、第１のレンズセントレーションマーク３０は、本願明細書にさらに記載されるように、射出成形工程で用いられる金型ピンの面に対応する金型セントレーションマークを彫刻することによって形成されてもよい。あるいは、第１のレンズセントレーションマーク３０は、レンズ１０の第１の主面１２をエンボス加工することによって形成されることができる。さらに、たとえば、第１のレンズセントレーションマーク３０は、たとえば、第１のレンズセントレーションマーク３０を第１の主面１２に接合して、第１のレンズセントレーションマーク３０をレンズ１０の第１の主面１２に取付けることによって形成されてもよい。他の技術としては、ダイヤモンド切削、レーザアブレーション、スポットコーティングなどが挙げられる。
【００３８】
レンズ１０の第１の主面１２の頂点５２（すなわち第１の軸５０および第１の主面１２の交差点）に位置するため、第１のレンズセントレーションマーク３０は、第１の軸５０と共に、第１の主面１２の光軸を表す。本願明細書にさらに記載されるように、レンズの各面の光軸がレンズの機械軸と実質的に一致することが一般に望ましい。レンズ１０の第１の主面１２上に第１のレンズセントレーションマーク３０を設けることによって、レンズ１０の機械軸に対する第１の主面１２のセントレーションを決定してもよい。
【００３９】
図１Ａ〜図１Ｂに示されたレンズ１０は第１のレンズセントレーションマーク３０を具備するが、本発明のレンズはまた、レンズの第２の主面に第２のレンズセントレーションマークを具備してもよい。たとえば、図９は、本発明の別の実施形態によれば、第１のレンズセントレーションマーク６３０および第２のレンズセントレーションマーク６４０を有するレンズ６００を示している。レンズ６００は、図１Ａ〜図１Ｂに示され、本願明細書に記載されるレンズ１０の特徴に類似の複数の特徴を示している。レンズ６００は、第１の主面６１２、第２の主面６２０および外縁６１４を具備している。レンズ６００は、レンズ１００を作製するために用いられるものと同一または類似の材料から構成されてもよい。
【００４０】
第１の主面６１２および第２の主面６２０はいずれも、たとえば、凸面、凹面または平面などの当業界では周知の任意の適切な形状を具備してもよい。凸面形状および凹面形状の場合には、第１の主面６１２および第２の主面６２０は、たとえば、球面または非球面の任意の適切な形状を取ってもよい。図９に示されているように、第１の主面６１２は、軸６７０を中心にして回転対称である。言い換えれば、第１の主面６１２は、回転面を形成するために、軸６７０（すなわち、回転軸）を中心にして非円形曲線を回転することによって描かれてもよい。軸６７０は、頂点６５２で第１の主面６１２と交差する。
【００４１】
図９に示された実施形態において、第２の主面６２０はまた、軸６７０を中心にして回転対称であるため、第２の主面６２０は軸６７０（すなわち、回転軸）を中心とした回転面である。軸６７０は、頂点６６２で第２の主面６２０と交差する。
【００４２】
図９に示された実施形態において、レンズ６００は、直径ｄを有し、その中点は、第１の主面６１２と第２の主面６２０との間の距離の中点と共に、レンズ６００の幾何学的中心６７２を画定する。幾何学的中心６７２は同様に機械軸を画定し、機械軸はレンズの直径ｄに直交する軸であり、レンズ６００の幾何学的中心６７２と交差する。この実施形態において、機械軸は、軸６７０と一致する。
【００４３】
図９に示されているように、第１の主面６１２の回転軸および第２の主面６２０の回転軸は、レンズ６００の機械軸と一致するため、３つの軸はすべて、軸６７０として示される。理想的なレンズでは、これらの３つの軸は、レンズが偏心を示さないようにするために、一致することが好ましいと考えられる。言い換えれば、第１のレンズセントレーションマーク６３０および第２のレンズセントレーションマーク６４０はいずれも、レンズの機械軸（すなわち、軸６７０）と一直線を成すことが好ましいと考えられる。
【００４４】
しかし、一部のレンズは、少なくとも１つのレンズ面の偏心を示してもよい。たとえば、図２Ａ〜図２Ｂは、本発明によるレンズ１００の別の実施形態を示している。レンズ１００は、図１Ａ〜図１Ｂのレンズ１０および図９のレンズ６００に多くの点で類似である。レンズ１００は、第１の主面１１２、第２の主面１２０および外縁１１４を具備する。
【００４５】
図２Ｂに示されているように、第１の主面１１２は、第１の軸１５０を中心にして回転対称である。言い換えれば、第１の主面１１２は、第１の軸１５０（すなわち、回転軸）を中心にして非円形曲線を回転することによって描かれる回転面であると見なされてもよい。第１の軸１５０は、頂点１５２で第１の主面１１２と交差する。
【００４６】
同様に、図２Ｂに示されているように、第２の主面１２０は第２の軸１６０を中心にして対称であるため、第２の主面１２０は回転面である。第２の軸１６０は、頂点１６２で第２の主面１２０と交差する。
【００４７】
第１のレンズセントレーションマーク１３０が、第１の軸１５０および第１の主面１１２の交差点（すなわち、頂点１５２）に位置する。図１Ａ〜図１Ｂの第１のレンズセントレーションマーク３０に関して本願明細書に述べるように、第１のレンズセントレーションマーク１３０は、任意の適切な形状およびサイズであってもよい。第１のレンズセントレーションマーク１３０は、レンズ１００の光学特性に実質的に影響を及ぼさないようなサイズであることが好ましいと考えられる。第１のレンズセントレーションマーク１３０は、本願明細書にさらに記載されるように、レンズ１００の第１の主面１１２のセントレーションを決定するために用いられてもよい。
【００４８】
レンズ１００は、第２の軸１６０および第２の主面１２０の交差点（すなわち、頂点１６２）に位置する第２のレンズセントレーションマーク１４０をさらに具備する。図１Ａ〜図１Ｂの第１のレンズセントレーションマーク３０に関して述べたように、第２のレンズセントレーションマーク１４０は、任意の適切な形状およびサイズを取ることができる。第２のレンズセントレーションマーク１４０は、本願明細書にさらに記載されるように、レンズ１００の第２の主面１２０セントレーションを決定するために用いられることができる。
【００４９】
図２Ａは、第１の主面１１２を見下ろす状態のレンズ１００の概略平面図である。図２Ａは、図２Ａの平面に直交する軸に沿って第２のレンズセントレーションマーク１４０と一直線を成さないような第１のレンズセントレーションマーク１３０を示しているが、第１のレンズセントレーションマーク１３０および第２のレンズセントレーションマーク１４０は一直線を成し、図２Ｂの第１の軸１５０および第２の軸１６０が一致してもよい（たとえば、図９のレンズ６００参照）。
【００５０】
レンズ１００は幾何学的中心１７２をさらに具備し、幾何学的中心１７２は同様に、レンズの直径に直交し、幾何学的中心１７２と交差する軸である機械軸１７０を画定する。
【００５１】
理想的なレンズでは、第１の主面１１２の第１のレンズセントレーションマーク１３０および第２の主面１２０の第２のレンズセントレーションマーク１４０はいずれも、レンズ１００の機械軸１７０と一直線を成すことが好ましいと考えられる。そのような配置により、光軸（すなわち、第１の軸１５０および第２の軸１６０）が機械軸１７０と一致することを保証してもよい。１つ以上のレンズのシステムでは、各レンズの面の配置は、コマ収差、非点収差、像面の倒れ、偏心および当業界では周知の他の収差などの画像処理誤差を低減するのに役立つと考えられる。
【００５２】
本発明の一部の実施形態において、レンズ１００の回転半径との偏心を決定するために、第１の主面１１２のセントレーションを第２の主面１２０のセントレーションと比較することができる。この回転半径との偏心は、任意の適切な技術を用いて決定されることができる。
【００５３】
レンズの一面または両面をレンズの機械軸から偏心するようにさせるレンズの作製中に、誤差が生じうる。たとえば、レンズ１００の第１の主面１１２および第２の主面１２０はいずれも、機械軸１７０から偏心化される。本発明のレンズは、レンズの機械軸に沿って中心に配置される少なくとも１つのレンズ面を有することが好ましいと考えられる。本発明のレンズ両面はレンズの機械軸に沿って中心に配置されることがさらに好ましいと考えられる。言い換えれば、第１の主面１１２の第１の軸１５０（すなわち、光軸）は、レンズ１００の機械軸１７０と実質的に一致することが好ましいと考えられる。同様に、第２の軸１６０は、機械軸１７０と実質的に一致することが好ましいと考えられる。第１の軸１５０および第２の軸１６０は、機械軸１７０と実質的に一致することがさらに好ましいと考えられる。言い換えれば、第１のレンズセントレーションマーク１３０および第２のレンズセントレーションマーク１４０は、機械軸１７０と一直線を成すことが好ましいと考えられる。
【００５４】
図２Ｂにおいて、第１の主面１１２は偏心されるため、第１の軸１５０（すなわち、第１の主面１１２の回転軸）は機械軸１７０と一致しない。第１のレンズセントレーションマーク１３０は第１の主面１１２の頂点１５２に位置するため、第１の主面１１２が機械軸１７０から偏心される総距離１８０により、第１のレンズセントレーションマーク１３０の中心（すなわち、頂点１５２）から機械軸１７０までを測定することができる。この距離１８０は、第１の主面１１２の偏心である。同様に、第２の主面１２０の偏心１８２により、第２のレンズセントレーションマーク１４０の中心（すなわち、頂点１６２）から機械軸１７０までを測定することができる。上述のように、偏心が原因で生じる光学収差の可能性を小さくするために、第１の主面１１２および第２の主面１２０の両方の偏心１８０および１８２は可能な限り小さいことが好ましいと考えられる。
【００５５】
本願明細書に記載されるレンズは、任意の適切な材料から構成され、任意の適切な技術を用いて作製されることができる。本発明の方法と共に用いられるレンズは、１つまたは複数のポリマー材料から構成され、射出成形工程を用いて作製されることが好ましいと考えられる。レンズを射出成形するための装置の一実施形態が、図３Ａ〜図３Ｂに関して記載される。一般に、レンズを射出成形するための装置２００は、締付けユニット２５２を用いて金型２１０を共に押圧する２つの圧盤２５０の間に配置される金型２１０を具備する。硬化可能な材料２７２は、原料のまま注入ユニット２６０に材料を供給するホッパ２７０に供給される。注入ユニット２６０を囲む加熱バンド２６２が硬化可能な材料２７２を溶融成形物２７４になるまで加熱する。注入ユニット２６０は、溶融材料２７４を金型２１０に注入する。
【００５６】
金型２１０は、１つ以上の金型ピン２２０を具備する。各金型ピン２２０は、所望のタイプのレンズ面を形成するように整形される金型面２２２を具備する。たとえば、非球面レンズの場合には、金型面２２２は、回転軸２４０を中心にして曲線を回転することによって描かれる非球面を具備してもよい。注入ユニット２６０が溶融材料２７４を金型２１０に注入した後、溶融材料２７４が硬化され、レンズ２３０を形成する。図３Ａ〜図３Ｂはレンズを射出成形するための装置および技術の１つの一般的な実施形態を示しているが、本願明細書に記載されるレンズおよびそのようなレンズの製造方法および使用方法は、当業界では周知の任意の適切な技術を用いて実現されることができることを当業者は理解されよう。
【００５７】
図４は、本発明の一実施形態による１つの金型ピン３００の断面図である。金型ピン３００は、たとえば、図３Ａの装置２００などの当業界では周知の任意の適切な射出成形装置と共に用いられてもよい。金型ピン３００は、第１の金型ピン軸３５０を中心にして回転対称である第１の金型ピン面３１０を具備する。金型ピン３００は、たとえば、鋼、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、銅合金などの任意の適切な１つまたは複数の材料を用いて作製されてもよい。第１の金型ピン面３１０は、たとえば、凸面、凹面または平面などの所望のタイプのレンズを形成するための任意の適切な形状であってもよい。さらに、凸面および凹面は、球面形状または非球面形状を取ってもよい。
【００５８】
第１の金型ピン面３１０は、第１の金型ピン軸３５０が第１の金型ピン面３１０の輪郭と交差する点である頂点３５２を具備する。第１の金型ピン面３１０はまた、頂点３５２に形成される第１の金型セントレーションマーク３３０を具備する。第１の金型セントレーションマーク３３０は、たとえば、円形、三角形、矩形などの任意の適切な形状を具備してもよい。さらに、第１の金型セントレーションマーク３３０は、第１の金型ピン面３１０から延在するバンプまたは突起であってもよい。あるいは、第１の金型セントレーションマーク３３０は、第１の金型ピン面３１０の中に延在する窪みまたは凹部であってもよい。第１の金型セントレーションマーク３３０は一般に、金型ピン３００を用いて作製されることになっているレンズの面に形成されるレンズセントレーションマーク（たとえば、図１Ａ〜図１Ｂのレンズ１０の第１のレンズセントレーションマーク３０）の反転像である。
【００５９】
第１の金型セントレーションマーク３３０は、たとえば、彫刻、エンボス加工、エッチング、レーザアブレーション、真空コーティングなどの当業界では周知の任意の適切な技術を用いて形成されてもよい。第１の金型セントレーションマーク３３０は、彫刻によって形成されることが好ましいと考えられる。たとえば、金型ピン３００は、第１の面３１０がたとえば、ダイヤモンド付刃探針、工具鋼、立方晶窒化ホウ素などの彫刻工具と接触するときに、回転チャック上に配置され、回転されることができる。
【００６０】
射出成形工程において、１つまたは両方の金型ピンは、その頂点でピンの面に形成される金型セントレーションマークを有することができる。
【００６１】
複数の方法を用いて、レンズの１つ以上の面のセントレーションを測定することができる。図５は、本発明によるセントレーション測定システム４００の一実施形態の概略図である。システム４００は、回転軸４４２を中心にして回転する圧盤４４０を具備する。圧盤４４０は、時計回りまたは反時計回りのいずれに回転してもよい。レンズ４１０（たとえば、図２Ａのレンズ１００）は、圧盤４４０およびレンズ４１０が回転軸４４２を中心にして回転するように、圧盤４４０上に配置される。
【００６２】
レンズ４１０は、本願明細書に記載される他のレンズに類似であってもよい。レンズ４１０は、第１の主面４１２、第２の主面４２０、外縁４１４および幾何学的中心４１６を具備する。さらに、第１の主面４１２は、レンズ４１０の第１の主面の頂点（図示せず）に第１のレンズセントレーションマーク４３０を具備する。第１のレンズセントレーションマーク４３０のみを有するように示されているが、レンズ４１０は、本願明細書にさらに記載されるように、第２の主面４２０上に第２のレンズセントレーションマーク（たとえば、図２Ａ〜図２Ｂのレンズ１００の第２のレンズセントレーションマーク１４０）をさらに具備してもよい。
【００６３】
モーメントインジケータ４５０が、圧盤４４０に隣接している。モーメントインジケータ４５０は、たとえば、マール・フェデラル（Ｍａｈｒ  Ｆｅｄｅｒａｌ）（米国ロードアイランド州プロヴィデンス（Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅ，ＲＩ，ＵＳＡ））によって製造されている「フォームスキャン（Ｆｏｒｍｓｃａｎ）３１００」などの任意の適切なインジケータであってもよい。モーメントインジケータ４５０は、レンズ４１０および圧盤４４０が回転するときに、レンズ４１０の振れを測定するように動作可能である。たとえば、モーメントインジケータ４５０は、レンズ４１０と接触し、レンズ４１０が回転するときの回転平面４４４におけるレンズ４１０の移動を検知するばね荷重式探針を具備してもよい。
【００６４】
システム４００は、光源４７０を備える顕微鏡４６０をさらに具備する。顕微鏡４６０は、たとえば十字線を備えた接眼レンズを有する１００倍の顕微鏡などの任意の適切な顕微鏡であってもよい。さらに、光源４７０は、たとえば、光ファイバ照明器を備えた１／４インチ光ファイバ束などの顕微鏡４６０で見るためのレンズ４１０を照射するための任意の適切な光源であってもよい。顕微鏡４６０および前記光源４７０は合せて、レンズ４１０の第１の主面４１２の第１のレンズセントレーションマーク４３０上に焦点を合わせるように動作可能である。さらに、レンズ４１０が第２の主面４２０上の第２のレンズセントレーションマークを具備している場合には、顕微鏡４６０はレンズ４１０を通して第２のレンズセントレーションマーク上に焦点を合わせるように動作可能である。顕微鏡４６０は、圧盤４４０の回転軸４４２に沿って一直線を成すように位置合せ可能である。顕微鏡４６０はまた、本願明細書にさらに記載されるように、回転平面４４４に平行な平面において顕微鏡が進む距離を測定するように動作可能であるインジケータ（図示せず）を具備してもよい。
【００６５】
ここで、少なくとも１つのレンズセントレーションマークを具備するレンズのセントレーションを測定する方法について、図５〜図７を参照して説明する。レンズ４１０は、第１の主面４１２上に第１のレンズセントレーションマーク４３０を具備し、圧盤４４０上に配置される。レンズ４１０は、回転平面４４４に対して水平にされる。回転平面４４４は、回転軸４４２に対して直交する。レンズ４１０は、当業界では周知の任意の適切な技術を用いて水平にしてもよい。さらに、圧盤４４０は、圧盤４４０上でレンズ４１０を水平にするのに役立つ機構を具備してもよい。さらに、装置４００は、圧盤４４０上でレンズ４１０を水平にして中央に配置するのに役立つコントローラおよびソフトウェアを具備してもよい。
【００６６】
レンズ４１０は、第１のレンズセントレーションマーク４３０が圧盤４４０の回転軸４４２と一直線を成すように配置される。回転軸４４２上に第１のレンズセントレーションマーク４３０を配置する任意の適切な技術を用いてもよい。たとえば、レンズ４１０は圧盤４４０上に配置され、レンズ４１０が顕微鏡４６０を通して観察されている間に、圧盤４４０が回転されてもよい。第１のレンズセントレーションマーク４３０が回転軸４４２と一直線を成す場合には、レンズ４１０および圧盤４４０が回転するときに、マーク４３０は実質的に回転平面４４４上に静止したままである。しかし、第１のレンズセントレーションマーク４３０が静止したままでない場合には、圧盤４４０上でレンズ４１０の位置を変え、レンズ４１０が顕微鏡４６０を通して観察されているときに、レンズ４１０および圧盤４４０が再び回転される。レンズ４１０および圧盤４４０が回転されるときに、第１のレンズセントレーションマーク４３０が回転平面４４４において静止したままになるまで、この工程を何度も繰り返してもよい。
【００６７】
一旦レンズ４１０が水平になると、レンズ４１０および圧盤４４０は回転軸４４２を中心にして回転される。レンズ４１０および圧盤４４０が回転するとき、レンズ４１０はレンズ４１０の第１の主面４１２のセントレーションを評価するために観察される。たとえば、モーメントインジケータ４５０は、レンズ４１０が回転するときにレンズ４１０が回転平面４４４において進む距離を測定してもよい。この距離は、「振れの最大差（ＴＩＲ）」と呼ぶことができる。頂点（第１のレンズセントレーションマーク４３０によって示される）がレンズ４１０の機械軸（たとえば、図２Ｂの機械軸１７０）と一直線を成す場合には、レンズ４１０が回転している間、レンズ４１０は回転平面４４４において前後に進まない。言い換えれば、第１の主面４１２の回転軸（すなわち、光軸）および機械軸が実質的に一致する場合には、第１の主面４１２の回転軸および機械軸はいずれも、回転軸４４２と実質的に一致し、レンズ４１０は全く振れることなく、回転軸４４２を中心にして回転する。
【００６８】
逆に、レンズ４１０の第１の主面４１２の回転軸が機械軸と実質的に一致しない場合には、レンズ４１０が回転するとき、機械軸は回転軸４４２を中心に回転し、レンズ４１０の外縁４１４が回転平面４４４において前後に移動する。すなわちレンズ４１０は振れを示すことになる。たとえば、図６において、レンズ４１０は、回転軸４４２を中心にしたその移動における種々の位置に描かれている。レンズ４１０ａは、時間Ｔ1におけるレンズ４１０を示している。時間Ｔ1において、レンズ４１０ａは、第１のレンズセントレーションマーク４３０および幾何学的中心４１６ａを具備している。時間Ｔ2において、レンズ４１０ｂは、外縁４１４ｂが基準点４５２から距離４８０であるように進んだ。基準点４５２は、モーメントインジケータ４５０上に固定された点であってもよい。時間Ｔ2において、幾何学的中心は中心４１６ａから中心４１６ｂまで移動したのに対し、第１のレンズセントレーションマーク４３０は回転軸４４２と一直線を成しているため、第１のレンズセントレーションマーク４３０は固定されたままであった。時間Ｔ3において、レンズ４１０ｃは、Ｔ2におけるその位置から時計回りに回転した結果、レンズ４１０ｃの外縁４１４ｃは基準点４５２から距離４８２である。レンズ４１０の幾何学的中心は、中心４１６ｂから中心４１６ｃまで移動した。レンズ４１０が回転するときの幾何学的中心のこのような移動は、機械軸が回転軸４４２を中心にして回転中であることを示している。幾何学的中心４１６のほか、レンズ４１０の外縁４１４のこのような移動は、レンズ４１０の第１の主面４１２がレンズの機械軸から偏心されることを示している。
【００６９】
図６に示されているように、距離４８０はレンズ４１０の外縁４１４から基準点４５２までの最小距離であり、距離４８２は外縁４１４から基準点４５２までの最大距離である。レンズ４１０の「振れの最大差（ＴＩＲ）」は、当業界では周知の任意の適切な技術を用いて、最大距離４８２を最小距離４８０と比較することによって決定されてもよい。たとえば、最小距離４８０は、ＴＩＲ４８４を与えるために、最大距離４８２から減算されてもよい。偏心の量を決定するために、ＴＩＲは半分に分割される。これは、レンズ４１０の第１の主面４１２の振れを提供する。
【００７０】
上述の方法はまた、金型に対して調整が行われうるような偏心の方向を決定するために用いられてもよい。たとえば、図７は、レンズ４１０がゲート突出部４１８をさらに具備する場合の図５〜図６のレンズ４１０の別の実施形態を示している。ゲート突出部４１８は、レンズ４１０が作製されるときの射出成形装置におけるゲートから形成される。ゲート突出部４１８は、レンズ４１０が偏心されるようになる可能性がある方向を決定するために、基準マークとして用いられてもよい。ゲート突出部４１８は基準として用いられてもよいが、基準を画定するための他の技術を用いてもよい。
【００７１】
レンズ４１０および圧盤４４０が回転されるとき、操作者がゲート突出部４１８の位置を決定し、基準としてそれを設定する。次に、レンズが基準点４５２から最大距離４８２または最小距離４８０のいずれかにあるときに、モーメントインジケータ４５０は、ゲート突出部４１８の位置からの振れの方向を決定する。
【００７２】
レンズ４１０の振れおよび振れの位置を決定した後、第２の主面４２０上に位置する第２のレンズセントレーションマーク（たとえば、図２Ａ〜図２Ｂのレンズ１００の第２のレンズセントレーションマーク１４０）を用いて、第２の主面４２０のセントレーションを決定することができる。顕微鏡４６０は、レンズ４００の第１の主面４１０を通して第２の主面４２０上の第２のレンズセントレーションマークに焦点を合わせ、第２のレンズセントレーションマークは回転軸４４２上にあるように位置決めされる。続いて、レンズ４１０の第２の主面４２０の振れを決定するために、上述の方法が繰り返される。さらに、第２の主面４２０の振れの方向はまた、本願明細書に記載される技術を用いて決定されてもよい。
【００７３】
ここで、少なくとも１つのレンズセントレーションマークを有するレンズの１つ以上の面のセントレーションを決定するための他の方法について、図５を参照して述べる。レンズ４１０は、レンズの幾何学的中心４１６が回転軸４４２と一直線を成すように、圧盤４４０の中心に配置される。圧盤４４０の中心にレンズを機械的に配置するために、任意の適切な技術を用いてもよい。たとえば、米国特許第５，８３５，２０８号明細書は、レンズを機械的に中心に配置するための方法について述べている。顕微鏡４６０は、第１のレンズセントレーションマーク４３０に焦点を合せ、顕微鏡４６０の十字線がマーク４３０の中心に配置されるようになっている。圧盤４４０およびレンズ４１０は、レンズ４１０が第１のレンズ位置に来るまで回転される。第１の主面４１２が偏心化される場合には、第１のレンズセントレーションマーク４３０は、レンズ４１０および圧盤４４０が回転されるときに、回転軸４４２を中心とした円形軌道に振れる。顕微鏡４６０と通信するインジケータ（図示せず）は、ゼロに設定される。レンズ４１０および圧盤４４０は、レンズ４１０が第１のレンズ位置から約１８０°回転するように第２のレンズ位置まで回転される。顕微鏡４６０は、前の位置からその十字線が第１のレンズセントレーションマーク４３０の中心に再び配置されるまで移動される。第１のレンズ位置と第２のレンズ位置との間で顕微鏡が進む距離は、インジケータを用いて決定される。この距離は、レンズ４１０の第１の主面４１２に関するＴＩＲである。次に、顕微鏡４６０は、上述の方法または当業界では周知の任意の他の適切な技術を用いて、第２の主面４２０のセントレーションを決定するために、第１の主面４１２を通して第２の主面４２０上の第２のレンズセントレーションマークに焦点を合せられてもよい。
【００７４】
図８は、本発明によるレンズセントレーションシステム５００の別の実施形態の概略図である。レンズセントレーションシステム５００は、図５のレンズセントレーションシステム４００に類似である。たとえば、レンズセントレーションシステム５００は、圧盤５９０を具備する。少なくとも１つのレンズセントレーションマーク５３０を有するレンズ５１０は、圧盤５９０の面５９６上に配置されてもよい。システム５００は、顕微鏡５６０および光源５７０をさらに具備する。
【００７５】
光学式三次元座標測定装置（ＣＭＭ）５８０が、顕微鏡５６０と通信を行う。ＣＭＭ５８０は、たとえば、オプティカル・ゲージング・プロダクツ・インコーポレィテッド（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｇａｇｉｎｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．）（米国ニューヨーク州ロチェスター（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ，ＵＳＡ））によって製造される「アヴァント・エーペックス（Ａｖａｎｔ  Ａｐｅｘ）」ビデオ測定システムなどの当業界では周知の任意の適切なＣＭＭであってもよい。ＣＭＭ５８０は、面上の１つ以上の位置の座標を決定することができるように、顕微鏡５６０と通信するように動作可能である。たとえば、直交座標、極座標などの任意の適切な座標系を用いてもよい。ＣＭＭ５８０は、顕微鏡５６０を制御し、１つ以上の位置のそのような座標を決定するために、コントローラおよびソフトウェアを具備してもよい。
【００７６】
ここで、レンズのセントレーションを測定する方法について、図８を参照して述べる。第１のレンズセントレーションマーク５３０が顕微鏡５６０に面しているような第１のレンズ位置において、レンズ５１０は圧盤５９０の面５９６上に配置される。レンズ５１０は、その幾何学的中心が圧盤５９０の中心にくるように配置されることができる。本願明細書に述べるように、第１のレンズセントレーションマーク５３０の位置を決定する際の基準としてレンズ５１０の幾何学的中心を用いることができるように、レンズ５１０は圧盤５９０の中心に配置されることが好ましいと考えられる。レンズの取付け面を用いてレンズ５１０を圧盤５９０の中心に配置することができる。レンズの取付け面は、レンズの直径およびレンズ５１０の第２の主面５２０またはレンズ５１０のエッジフラット５１８のいずれかであってもよい。ポスト５９２に対してレンズを配置することによって、レンズ５１０の直径を位置付けることができる。１つのみのポスト５９２が図８に示されているが、圧盤５９０の中心にレンズ５１０を配置するために、２つ以上のポスト５９２を用いてもよい。さらに、レンズ５１０の直径を位置付けるために、任意の適切なポストまたは他のデバイスを用いてもよい。あるいは、レンズ５１０の第２の主面５２０が取付け面である場合には、レンズ５１０が圧盤５９０に対して水平であるように、レンズ５１０をポスト５９４上に配置することができる。システム５００は圧盤５９０の中心にレンズ５１０を配置するために、いずれかのポスト５９２または５９４を用いているが、レンズ５１０を中心に配置するために任意の適切な技術またはデバイスを用いてもよい。
【００７７】
ＣＭＭ５８０は、この第１のレンズ位置に第１のレンズセントレーションマーク５３０の第１の位置を決定する。言い換えれば、ＣＭＭ５８０は、第１のレンズ位置における第１のレンズセントレーションマーク５３０の座標（たとえば、直交座標、極座標など）を決定し、後の基準のために、そのような座標を格納する。顕微鏡５６０は、マーク５３０上に顕微鏡５６０の焦点を合わせることによって、第１のレンズセントレーションマーク５３０の第１の位置を決定する際にＣＭＭ５８０を助けるために用いられてもよい。
【００７８】
次に、レンズ５１０が第２のレンズ位置に位置決めされる。レンズ５１０が圧盤５９０の中心に配置されるように、第２のレンズ位置はレンズ５１０の幾何学的中心を中心にしてレンズ５１０の約１８０°の回転であることが好ましいと考えられる。
【００７９】
レンズ５１０が第２のレンズ位置に位置決めされた後、ＣＭＭ５８０は、第１のレンズセントレーションマーク５３０の座標を求めることによって、第１のレンズセントレーションマーク５３０の第２の位置を決定する。この第２の位置は、当業界では周知の任意の適切な技術を用いて、レンズ５１０の第１の主面５１２のＴＩＲを決定するために、第１の位置と比較される。第１のレンズセントレーションマーク５３０はレンズ５１０の機械軸と一直線を成す場合には、第１のレンズセントレーションマーク５３０の第１の位置および第２の位置は実質的に同一である必要がある。言い換えれば、第１のレンズ位置における第１のレンズセントレーションマーク５３０の座標および第２のレンズ位置における第１のレンズセントレーションマーク５３０の座標は、実質的に同一である必要がある。しかし、これらの２組の座標が異なる場合には、ＣＭＭ５８０は、当業界では周知の任意の適切な技術を用いて、第１の主面５１２のＴＩＲを決定する。さらに、ＣＭＭ５８０は、本願明細書にさらに記載される任意の適切な技術を用いて、第１の主面の任意のＴＩＲの方向を決定するために動作可能である。
【００８０】
第２の主面５２０のセントレーションはまた、上述の技術を用いて測定されることができる。一部の実施形態において、レンズ５１０が第１のレンズ位置にある間に、第１のレンズセントレーションマーク５３０および第２のレンズセントレーションマーク５４０のいずれの座標も決定することができ、次に、レンズ５１０が第２のレンズ位置にあるときに、マーク５３０および５４０の座標を決定することができる。
【００８１】
上述の方法は１枚のレンズに適用されているが、そのような方法はまた、光学アセンブリにおける２枚以上のレンズのセントレーションをアセンブリの機械軸に対して決定するために用いてもよい。たとえば、長い作動距離の対物レンズを有する顕微鏡を用いて、アセンブリの２枚以上のレンズを通して焦点を合わせてもよい。アセンブリは、各レンズの機械軸または光軸が顕微鏡の軸と一致するように調整可能なステージに取付けられる。レンズが偏心化される場合には、特定のレンズのセントレーションマークは顕微鏡の十字線からずれている。
【００８２】
本願明細書に記載されるすべての参考文献および刊行物は、その全体をこの開示への参照によって本願明細書に明確に援用されるものとする。本発明の例示の実施形態について説明し、本発明の範囲を逸脱することなく可能な変形に対して言及した。本発明におけるこれらをはじめとする変形および修正は、本発明の範囲を逸脱することなく当業者には明白となり、本発明は本願明細書に記載した例示の実施形態に限定されるわけではないことを理解されよう。したがって、本発明は、以下に設けられた請求項によってのみ制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１Ａ】本発明によるレンズセントレーションマークを有する１つのレンズの概略平面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂのレンズの一部の概略断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による第１のレンズセントレーションマークおよび第２のレンズセントレーションマークを有するレンズの概略平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのレンズの一部の概略断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるレンズ金型を具備するレンズ金型装置の概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａのレンズ金型の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による金型セントレーションマークを有する金型ピンの概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による少なくとも１つのレンズセントレーションマークを有するレンズのセントレーションを測定するセントレーション測定システムの概略図である。
【図６】複数の回転位置で示された図５のレンズの概略上部平面図である。
【図７】図５のレンズの一実施形態の概略上部平面図である。
【図８】本発明の一実施形態による少なくとも１つのレンズセントレーションマークを有するレンズのセントレーションを測定する別のセントレーション測定システムの概略図である。
【図９】本発明の一実施形態による第１のレンズセントレーションマークおよび第２のレンズセントレーションマークを有するレンズの概略断面図である。
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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