(57)【要約】【目的】単体の被検光学レンズを光学系の中に入れた場合（特に被検光学レンズが、光学系中において絞り近傍に配置される非球面レンズの場合）の光学系全体の収差の劣化と関係付けて偏心を測定できる、光学レンズの測定装置および測定方法を提供する。【構成】外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持した状態で回転させる回転手段と、上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の外径振れ量を検出する外径振れ検出手段と、所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面側から照射する送光手段と、該送光手段から発せられ、上記光学レンズを介してできた像の分布形状を検出する像検出手段と、を備えることを特徴とする光学レンズの測定装置。【選択図】      図１
2004286692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持した状態で回転させる回転手段と、
上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の外径振れ量を検出する外径振れ検出手段と、
所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面側から照射する送光手段と、
該送光手段から発せられ、上記光学レンズを介してできた像の分布形状を検出する像検出手段と、
を備えることを特徴とする光学レンズの測定装置。
【請求項２】
外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面を回転軸に垂直な面内で支持した状態で回転させる回転手段と、
該回転手段に形成され、上記光学レンズの外周面を規制して、該光学レンズをその外径中心が上記回転手段の回転軸に一致する状態に保持する外径中心位置規定手段と、
所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面側から照射する送光手段と、
該送光手段から発せられ、上記光学レンズを介してできた像の分布形状を検出する像検出手段と、
を備えることを特徴とする光学レンズの測定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光学レンズの測定装置において、
上記回転手段と上記像検出手段の間に、上記光学レンズを介した光束を上記像検出手段に適当な集光状態で導く、その光軸が上記回転手段の回転軸と一致した補正光学系を配設した光学レンズの測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の光学レンズの測定装置において、
上記送光手段から発せられる光束の既知の分布形状は、上記回転軸に垂直な適当な面で観察したとき、該回転軸に対して対称な形状を有している光学レンズの測定装置。
【請求項５】
請求項４項記載の光学レンズの測定装置において、
上記像検出手段が検出した分布形状が最も長く延びている方向に沿って光の強度分布を検出する強度分布検出手段と、
該強度分布検出手段が検出した強度分布に基づいて、上記光学レンズの収差を演算する収差演算手段と、
を備える光学レンズの測定装置。
【請求項６】
請求項５記載の光学レンズの測定装置において、
上記強度分布検出手段は、上記方向と、上記方向に略直交する方向の少なくとも２方向に沿って光の強度分布を検出し、
上記収差演算手段は該強度分布検出手段が検出した各方向の強度分布に基づいて、上記光学レンズの各方向の収差を演算する光学レンズの測定装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の光学レンズの測定装置において、
上記収差演算手段は、上記強度分布検出手段が検出した強度分布に基づいて上記分布形状の非対称性を数値化することにより、上記光学レンズの収差を演算する光学レンズの測定装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項記載の光学レンズの測定装置において、
上記像検出手段が検出した像の分布形状と上記収差の、少なくとも一つを表示する表示手段を備える光学レンズの測定装置。
【請求項９】
外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持して回転させる回転ステップ、
上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の外径振れ量を検出し、外径振れ量をゼロの状態にする外径振れ検出ステップ、
所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面に向けて照射する照射ステップ、
上記光束の上記光学レンズを介した像の所定面における分布形状を検出する像検出ステップ、
を備えることを特徴とする光学レンズの測定方法。
【請求項１０】
外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持し、かつその外径中心が回転軸上に位置するように保持して回転させる回転ステップ、
所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面に向けて照射する照射ステップ、
上記光束の上記光学レンズを介した像の所定面における分布形状を検出する像検出ステップ、
を備えることを特徴とする光学レンズの測定方法。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の光学レンズの測定方法において、
上記像検出ステップより前に、上記光学レンズを介した像を上記所定面上に適当な集光状態で導く補正光学系を、その光軸が上記回転軸と同軸になるように配設する補正光学系配置ステップを有する光学レンズの測定方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか１項記載の光学レンズの測定方法において、さらに、
上記像検出ステップが検出した分布形状が上記所定面上において最も長く延びている方向に沿って光の強度分布を検出する強度分布検出ステップ、及び
検出された強度分布に基づいて、上記光学レンズの収差を演算する収差演算ステップ、
を有する光学レンズの測定方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の光学レンズの測定方法において、さらに、
上記強度分布検出ステップは、上記方向と、上記方向に略直交する方向の少なくとも２方向に沿った強度分布を検出するステップを有し、
検出された各方向の強度分布に基づいて、上記光学レンズの各方向の収差を演算する収差演算ステップ、
を有する光学レンズの測定方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の光学レンズの測定方法において、
上記収差演算ステップは、上記強度分布検出ステップが検出した強度分布の非対称性を数値化することにより、上記光学レンズの収差を演算するステップを有する光学レンズの測定方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか１項記載の光学レンズの測定方法において、
上記像検出ステップが検出した像の分布形状と上記収差の少なくとも一つを表示する表示ステップを備える光学レンズの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、光学レンズについて、そのレンズが用いられる光学系全系の収差の劣化との関係が深い面単位の偏心を測定できる、光学レンズの測定装置および測定方法に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
光学レンズの偏心測定方法として、被測定レンズを単体で測定することにより、そのレンズを光学系の中に入れた場合の光学系全体の収差の劣化と関係付けて偏心を測定できるものが好ましい。
【０００３】
しかし、特に非球面レンズは、片面非球面では一方の面をなす非球面の非球面軸上に他方の面の曲率中心が位置していない場合があり、両面非球面では両非球面軸がねじれの関係にある場合があるため、偏心測定の基準となる非球面レンズの軸を単純に決めることはできず、従来の非球面レンズの測定方法では、偏心測定結果が光学系全体の収差の劣化と必ずしも対応できていなかった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、単体の被検光学レンズを光学系の中に入れた場合（特に被検光学レンズが、光学系中において絞り近傍に配置される非球面レンズの場合）の光学系全体の収差の劣化と関係付けて偏心を測定できる、光学レンズの測定装置および測定方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の光学レンズの測定装置は、外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持した状態で回転させる回転手段と、上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の外径振れ量を検出する外径振れ検出手段と、所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面側から照射する送光手段と、該送光手段から発せられ、上記光学レンズを介してできた像の分布形状を検出する像検出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００６】
別の態様によれば、本発明の光学レンズの測定装置は、外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面を回転軸に垂直な面内で支持した状態で回転させる回転手段と、該回転手段に形成され、上記光学レンズの外周面を規制して、該光学レンズをその外径中心が上記回転手段の回転軸に一致する状態に保持する外径中心位置規定手段と、所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面側から照射する送光手段と、該送光手段から発せられ、上記光学レンズを介してできた像の分布形状を検出する像検出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
いずれの態様においても、上記回転手段と上記像検出手段の間に、上記光学レンズを介した光束を上記像検出手段に適当な集光状態で導く為、その光軸が上記回転手段の回転軸と一致した補正光学系を配設することができる。
【０００８】
さらに上記送光手段から発せられる光束の既知の分布形状は、上記回転軸に垂直な適当な面で観察したとき、該回転軸に対して対称な形状を有しているのが実際的である。
【０００９】
光束の既知の分布形状が、このような対称形状の場合は、上記像検出手段が検出した分布形状が最も長く延びている方向に沿って光の強度分布を検出する強度分布検出手段と、該強度分布検出手段が検出した強度分布に基づいて、上記光学レンズの収差を演算する収差演算手段と、を備えるのが好ましい。
【００１０】
さらに、上記強度分布検出手段は、上記方向と、上記方向に略直交する方向の少なくとも２方向に沿って光の強度分布を検出し、上記収差演算手段は該強度分布検出手段が検出した各方向の強度分布に基づいて、上記光学レンズの各方向の収差を演算するのが好ましい。
【００１１】
さらに、上記像検出手段が検出した像の分布形状と上記収差の、少なくとも一つを表示する表示手段を備えるのが好ましい。
【００１２】
本発明の光学レンズの測定方法は、外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持して回転させる回転ステップ、上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の外径振れ量を検出し、外径振れ量をゼロの状態にする外径振れ検出ステップ、所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面に向けて照射する照射ステップ、上記光束の上記光学レンズを介した像の所定面における分布形状を検出する像検出ステップ、を備えることを特徴としている。
【００１３】
別の態様によれば、本発明の光学レンズの測定方法は、外形が円形をなす被検光学レンズを、その一方の光学面の周辺部を回転軸に垂直な面内で支持し、かつその外径中心が回転軸上に位置するように保持して回転させる回転ステップ、所定の面に投影した時の分布形状が既知の光束を、上記光学レンズの上記一方の面に向けて照射する照射ステップ、上記光束の上記光学レンズを介した像の所定面における分布形状を検出する像検出ステップ、を備えることを特徴としている。
【００１４】
さらに、上記像検出ステップより前に、上記光学レンズを介した像を上記所定面上に適当な集光状態で導く補正光学系を、その光軸が上記回転軸と同軸になるように配設する補正光学系配置ステップを有するのが好ましい。
【００１５】
さらに、上記像検出ステップが検出した分布形状が上記所定面上において最も長く延びている方向に沿って光の強度分布を検出する強度分布検出ステップ、及び検出された強度分布に基づいて、上記光学レンズの収差を演算する収差演算ステップ、を有するのが好ましい。
【００１６】
さらに、上記強度分布検出ステップは、上記方向と、上記方向に略直交する方向の少なくとも２方向に沿った強度分布を検出するステップを有し、検出された各方向の強度分布に基づいて、上記光学レンズの各方向の収差を演算する収差演算ステップ、を有するのが好ましい。
【００１７】
さらに、上記収差演算ステップは、上記強度分布検出ステップが検出した強度分布の非対称性を数値化することにより、上記光学レンズの収差を演算するステップを有するのが好ましい。
【００１８】
さらに、いずれの態様においても、上記像検出ステップが検出した像の分布形状と上記収差の少なくとも一つを表示する表示ステップを備えるのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図４を参照しながら説明する。
この実施形態は、一方の面が球面ｒ１をなし、他方の面が非球面ｒ２をなす非球面レンズＬ１の偏心量と面振れ量を測定するものである。
なお偏心とは、非球面軸Ａ２の中心軸Ａ１に対する傾きのことである。
また、非球面軸Ａ２とは、非球面レンズＬ１の非球面ｒ２の各点の曲率中心を結んだ軸をいう。
【００２０】
まず、本実施形態の非球面レンズＬ１の測定装置の構成について説明する。
中空箱状の基台１の上面には、取付孔１ａが穿設されている。基台１の内部には、上下方向を向く中心孔３ａが形成され、かつ底部がガラス板Ｇによって閉塞された固定部材３が配設されている。固定部材３の上部には、モータ（図示略）に連係された略円筒状の第１回転部材５が、軸受を介して上下方向の軸回りに回転自在に嵌合している。第１回転部材５の上部は取付孔１ａから基台１の上方に突出しており、第１回転部材５には中心孔３ａと同心をなすとともに連通する中心孔５ａが設けられている。第１回転部材５の上面には環状をなす第２回転部材７が固着されており、第２回転部材７には中心孔５ａと同心をなすとともに連通する中心孔７ａが穿設されている。第２回転部材７の底面は、基台１の上面に固定された環状の固定部材９の上面に回転自在に支持されている。
第２回転部材７の上面には、非球面レンズＬ１の球面ｒ１の周辺部よりやや内側を支持する略円筒状のレンズホルダ（回転手段）１１が固着されている。
このレンズホルダ１１の上端縁の形状は、レンズホルダ１１の中心軸Ａ１（回転軸）と同心をなす円形をなしている。さらに、レンズホルダ１１の内部には、中心孔７ａと同心をなすとともに連通する中心孔１１ａが穿設されている。
【００２１】
基台１の内部の底面には、吸引パイプ１３を介して固定部材３の中心孔３ａと連通する真空装置１５が設置されている。この真空装置１５は、各中心孔３ａ、５ａ、７ａ、１１ａ内を真空にすることにより、レンズホルダ１１の上面に載置された被検レンズである非球面レンズ（光学レンズ）Ｌ１を、レンズホルダ１１に吸着するものである。
【００２２】
また、基台１の内部の底面には、取付孔１ａと採光孔１ｂの直下にそれぞれ位置する左右一対の反射プリズム１７、１９が設置されている。
【００２３】
採光孔１ｂの上方には偏心測定用送光装置（送光手段）２１が配設されている。
この偏心測定用送光装置２１は、下面に孔２３ａが穿設されたケース２３と、ケース２３の内部に配設された光源２５と、ミラーＭと、３枚のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５とからなるものである。これら光源２５、ミラーＭ、各レンズＬ３乃至Ｌ５、反射プリズム１７、１９の位置と向きは、反射プリズム１７から非球面レンズＬ１に向かう後述の光束が、その光軸が回転軸Ａ１と一致し、かつ、回転軸Ａ１に垂直な面に対するその分布形状が回転軸Ａ１に対して対称形状を有するように事前に調整されており、その分布形状は事前に記録されている。即ち、反射プリズム１７から非球面レンズＬ１に向かう光束は、その分布形状が既知となっている。
【００２４】
レンズホルダ１１の上方には、レンズホルダ１１の上面に吸着される非球面レンズＬ１のコバ面（外周面）Ｌ１ａと非球面ｒ２の周辺部とにそれぞれ接触する揺動式の接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａを具備する、第１接触式センサＳ１と第２接触式センサＳ２が配設されている。これらの接触式センサＳ１、Ｓ２は図示を省略したプロセッサー（外径振れ量検出手段）に接続されており、このプロセッサーはテレビモニタ（表示手段）ＴＭに接続されている。
【００２５】
レンズホルダ１１の直上には、その光軸が回転軸Ａ１と同心をなす拡大再結像光学系（補正光学系）２７が配設されており、拡大再結像光学系２７の直上にはデジタルカメラ２９が配設されている。このデジタルカメラ２９は、ＣＣＤ（撮像素子）（像検出手段）３１を具備しており、上記プロセッサーとケーブルＣを介して上記のテレビモニタＴＭに接続されている。
【００２６】
次に、非球面レンズＬ１の偏心量と、非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定する要領について説明する。
【００２７】
レンズホルダ１１の上面に、非球面ｒ２が非球面形状をなすように加工された非球面レンズＬ１の球面ｒ１を載せた後、真空装置１５を作動させて各中心孔３ａ、５ａ、７ａ、１１ａ内を真空状態にして、非球面レンズＬ１の球面ｒ１をレンズホルダ１１に吸着させる。球面ｒ１とレンズホルダ１１の間の摩擦抵抗は極めて小さく設計されているので、このとき非球面レンズＬ１は自重により、球面ｒ１の曲率中心Ｏｓが各中心孔３ａ、５ａ、７ａ、１１ａの中心軸（回転軸）Ａ１上に位置する状態に、自動的に移動する。
この状態でモータを作動させて、第１回転部材５、第２回転部材７、レンズホルダ１１、非球面レンズＬ１を、中心軸Ａ１回りに回転させる。
【００２８】
このとき、非球面レンズＬ１の外径中心が中心軸Ａ１上に位置していないと、第１接触式センサＳ１の接触子Ｓ１ａが横方向に揺れて、プロセッサーがこの揺動量を演算し、演算した揺動量がテレビモニタＴＭに表示される。
テレビモニタＴＭに表示された揺動量がゼロであれば、非球面レンズＬ１をその状態に保持する。
揺動量がゼロでなければ、真空状態をやや緩め、テレビモニタＴＭを見ながらレンズホルダ１１に対する非球面レンズＬ１の位置と向きを変えて、揺動量がゼロになったら、真空状態を高めて非球面レンズＬ１をその状態に保持する。このように揺動量がゼロになれば、非球面レンズＬ１は、図示を省略したレンズ鏡筒に、その外径中心がレンズ鏡筒の中心軸と一致するように装着されたのと同じ状態になる。
なお、接触子Ｓ１ａの揺動量がゼロとは、接触子Ｓ１ａが完全に静止している状態の他、接触子Ｓ１ａが予め定めた許容範囲内で僅かに揺動している状態も含む意味である（第２及び第３の実施形態でも同様である）。
【００２９】
この状態で、光源２５から光を発射すると、光はミラーＭにより反射され、レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ５、ケース２３の孔２３ａを通って、反射プリズム１９、１７によって反射され、球面ｒ１の中央部に広く照射され、被検レンズが組み込まれる予定の光学系中、絞り近傍に用いられる場合とほぼ同じ状況となる。球面ｒ１の中央部に光が照射されると、非球面レンズＬ１により点像が結像し、この点像は拡大再結像光学系２７により拡大されてＣＣＤ３１の受光面に再結像する。受光面に再結像した点像は、ＣＣＤ３１により電気信号に変換され、図１及び図２に示すようにテレビモニタＴＭに表示される。被検非球面レンズのパワーや非球面形状によっては、拡大再結像光学系２７を介さず、被検非球面レンズのみを介した像を直接ＣＣＤ３１の受光面で観測することが可能である。
【００３０】
さらに、プロセッサー（強度分布検出手段）（収差演算手段）は、図２の像が最も長く延びた方向のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面における強度分布を検出し、図３に示すようにテレビモニタＴＭに表示する。この際プロセッサーは、ノイズの影響を受けないようにするために敷きい値を設定し、その両端の値とピーク値との差から透過光の点像の非対称性を数値化して、テレビモニタＴＭに、ピーク値からそれぞれの端部までの距離ｄ１、ｄ２の比ｄ２／ｄ１を表示する。
そして、この比ｄ２／ｄ１が１であれば、この非球面レンズＬ１の偏心によるコマ収差がゼロであり、偏心量がゼロである（非球面軸Ａ２と中心軸Ａ１が一致している）ことを意味する。一方、比ｄ２／ｄ１がゼロでなければ、コマ収差がゼロではなく、偏心量がゼロでない（非球面軸Ａ２が中心軸Ａ１に対して傾斜している）ことを意味する。
【００３１】
さらに、プロセッサー（強度分布検出手段）（収差演算手段）は、図２の像のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面に直交するＩＶ−ＩＶ線断面における強度分布を検出し、図４に示すように、テレビモニタＴＭに表示する。この場合もプロセッサーは、ノイズの影響を受けないようにするために敷きい値を設定する。そして、図３の強度分布図の敷きい値の両端間距離ｄＡと、図４の強度分布図の両端間距離ｄＢの比ｄＢ／ｄＡを表示する。
そして、この比ｄＢ／ｄＡが１であれば、この非球面レンズＬ１の非点収差がゼロであり、偏心量がゼロであることを意味する。一方、比ｄＢ／ｄＡがゼロでなければ、非点収差がゼロでなく、偏心量がゼロでないことを意味する。さらに、任意の方向に対する強度分布を追加検出し、同様の演算をすれば、その被検レンズの偏心状況を細かく把握することが可能となる。
【００３２】
上記のようにして測定された偏心量は、この非球面レンズＬ１を図示を省略した光学系の中に入れた場合の光学系全体の収差の劣化と対応させ、評価することが容易である。
なお、テレビモニタＴＭに表示された点像の形が真円であれば、偏心量はゼロであり、真円でなければ偏心量はゼロでなく、真円から遠ざかるほど偏心量は大きくなるので、点像の形から偏心量を大まかに把握することができる。
【００３３】
さらに、非球面ｒ２の周辺部の曲率中心が中心軸Ａ１からずれていると、第２接触式センサＳ２の接触子Ｓ２ａが上下に揺動し、この揺動量を基にプロセッサーが演算した面振れ量がテレビモニタＴＭに表示される。
【００３４】
さらに、このように、鏡枠に入れたのと同じ状態下で、多数の被検レンズを測定する一方、これらの被検レンズを、図示を省略したマスターレンズ（被検レンズ以外の部分を精密に構成した光学系）に組み込んで全系の光学性能を調べ、偏心量と面振れ量の全系レンズ性能との相関関係を調べることにより、被検レンズＬ１を鏡枠に入れた場合に、偏心量と面振れ量がレンズ性能にどのような影響を与えるかを知ることができ、その結果、偏心量や面振れ量が大きいレンズを不良品であると判断することもできる。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照しながら説明する。
なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施形態の非球面レンズＬ１の測定装置は、第１の実施形態のものと基本構成は同じであるが、ＣＣＤ３１より前に、その光軸が中心軸Ａ１と同心をなす収差補正光学系（補正光学系）３３を配設している点が異なる。
【００３７】
このような測定装置は、第１の実施形態と同じ要領により、コマ収差や非点収差から、非球面レンズＬ１の偏心量を知ることができる。しかも、収差補正光学系３３により、被検非球面レンズＬ１単体での軸上近傍の対称収差を補正することができるので、被検レンズが設計上、単体では非常に大きな収差を有していて像を観測することが困難である場合でも、設計上の対称収差の影響をキャンセルし、被検レンズの偏心のみ測定することができる。拡大再結像光学系２７は必要に応じて用いる。
さらに、第１の実施形態と同様に、第２接触式センサＳ２を用いて、非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定することができる。
【００３８】
次に、本発明の第３の実施形態について図６を参照しながら説明する。
なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施形態の測定装置は、両面ｒ３、ｒ４が凹面をなす（ｒ３は球面、ｒ４は非球面）負の非球面レンズＬ２の偏心を測定するものであり、像検出手段３１の前に、その光軸が中心軸Ａ１と同心をなす収束補正光学系（補正光学系）３５を備えている。この収束補正光学系３５は、非球面レンズＬ２によって拡散された光束を、ＣＣＤ３１の検出面内に収まるように収束させるものである。拡大再結像光学系２７は必要に応じて用いる。
【００４０】
次に、上記構成からなる測定装置を用いた、非球面レンズＬ２の偏心量と非球面ｒ４の周辺部の面振れ量を測定する要領について説明する。
まず、第１の実施形態と同じ要領で、第１接触式センサＳ１の接触子Ｓ１ａの揺動量がゼロになるように、レンズホルダ１１に対する非球面レンズＬ２の位置と傾きを変えて、非球面レンズＬ２を図示を省略した鏡枠に入れたのと同じ状態にする。この時、球面ｒ３の曲率中心Ｏｏは中心軸Ａ１上に位置する。
【００４１】
次いで、光源２５から光を発射すると、この光は非球面レンズＬ２を透過して拡散するが、収束補正光学系３５によって収束される。そして、適当な大きさの像がＣＣＤ３１の受光面に達する。この際、被検非球面レンズが単体で設計上大きな対称収差を有している場合は、収束補正光学系３５によって、非球面レンズＬ２の軸上近傍の対称収差が補正される。そして、第１の実施形態と同じく、コマ収差や非点収差から、非球面レンズＬ１の偏心（非球面軸Ａ３と中心軸Ａ１の傾き）量を測定する知ることができる。
さらに、第１の実施形態と同様に、第２接触式センサＳ２を用いて、非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定することができる。
【００４２】
次に、本発明の第４の実施形態について図７を参照しながら説明する。
なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施形態の測定装置は、第１接触式センサＳ１を具備しておらず、その代わりに、非球面レンズＬ１と同じ直径の円環状の外周壁（外径中心位置規定手段）３７ｂが形成されたレンズホルダ３７を採用している。この外周壁３７ｂは、非球面レンズＬ１のコバ面Ｌ１ａ全体に接触して、非球面レンズＬ１の外径中心が中心軸Ａ１と一致するように、非球面レンズＬ１を保持するものである。
従って、非球面レンズＬ１をレンズホルダ３７で支持すると、非球面レンズＬ１は直ちに鏡枠に入れられたのと同じ状態となるので、第１の実施形態に比べて測定作業が簡単になっている。
【００４４】
そして、第１の実施形態と同様に、非球面レンズＬ１を介した光束の分布形状からコマ収差や非点収差を算出することができ、さらに第２接触式センサＳ２を利用して非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定することができる。
【００４５】
次に、本発明の第５の実施形態について、図８を参照しながら説明する。
なお、第２の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
本実施形態の測定装置の基本構成は第２の実施形態と同じであるが、第１接触式センサＳ１は具備しておらず、その代わりに、第４の実施形態のものと同じレンズホルダ３７を採用している。
このため、非球面レンズＬ１をレンズホルダ３７に載せると、非球面レンズＬ１の外径中心が回転軸Ａ１と直ちに一致する。そして、第２の実施形態と同様に、収差補正光学系３３により非球面レンズＬ１の軸上近傍の対称収差を補正可能であり、像の分布形状からコマ収差や非点収差を算出することができ、さらに、非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定することができる。
【００４７】
最後に、本発明の第６の実施形態について図９を参照しながら説明する。
なお、第３の実施形態と同じ部材には同じ符号を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
本実施形態の測定装置の基本構成は第３の実施形態と同じであるが、第１接触式センサＳ１は具備しておらず、その代わりに、第３の実施形態とは形状が異なるレンズホルダ３９を採用している。このレンズホルダ３９は、両面が凹面をなす負レンズである非球面レンズＬ２のコバ面Ｌ２ａに接触する外周壁（外径中心位置規定手段）３９ｂと、非球面レンズＬ２の球面ｒ３の周辺部を支持する環状突部３９ｃとを具備している。
【００４９】
非球面レンズＬ１をレンズホルダ３７に載せると、非球面レンズＬ１の外径中心が回転軸Ａ１と直ちに一致する。そして、第３の実施形態と同様に、非球面レンズＬ２によって拡散された光を、収束補正光学系３５により収束させてＣＣＤ３１に導くことができるとともに、収束補正光学系３５により非球面レンズＬ１の軸上近傍の対称収差を補正可能であり、さらに、像の分布形状からコマ収差や非点収差を算出することができる。さらに、非球面ｒ２の周辺部の面振れ量を測定することもできる。
【００５０】
なお、第４乃至第６の実施形態のレンズホルダ３７、３９には外周壁３７ｂ、３９ｂがあるので、これらの実施形態では真空装置１５は必ずしも必要ではないが、非球面レンズＬ１、Ｌ２の安定性を考慮すると、真空装置１５を設ける方が好ましい。
【００５１】
さらに、第４乃至第６の実施形態のレンズホルダ３７、３９の外周壁３７ｂ、３９ｂを、コバ面Ｌ１ａ、Ｌ２ａの３点を支持する３個のチップ（図示略）とし、これらの壁を周方向に略等角度間隔で形成してもよい。
【００５２】
なお、説明は省略したが、いずれの実施形態においても、補正光学系（拡大再結像光学系２７、収差補正光学系３３、収束補正光学系３５）はデジタルカメラ２９側に固定してあるが、補正光学系をレンズホルダ１１、３７側に固定してもよい。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、被検光学レンズを、そのレンズを組み込む光学系の中に入れた場合の光学系全体の収差の劣化と対応する偏心について測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の測定装置の全体図である。
【図２】テレビモニタに写された点像の拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面における点像の強度分布である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面における点像の強度分布である。
【図５】本発明の第２の実施形態の測定装置の全体図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の測定装置の全体図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の測定装置の全体図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の測定装置の全体図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の測定装置の全体図である。
【符号の説明】
１      基台
１ａ    取付孔
１ｂ    採光孔
３      固定部材
３ａ    中心孔
５      第１回転部材
５ａ    中心孔
７      第２回転部材
７ａ    中心孔
９      固定部材
１１    レンズホルダ（回転手段）
１１ａ  中心孔
１３    吸引パイプ
１５    真空装置
１７  １９  反射プリズム
２１    偏心測定用送光装置（送光手段）
２３    ケース
２３ａ  ２３ｂ  孔
２５    光源
２７    拡大再結像光学系（補正光学系）
２９    デジタルカメラ
３１    ＣＣＤ（撮像素子）（像検出手段）
３３    収差補正光学系（補正光学系）
３５    収束補正光学系（補正光学系）
３７    レンズホルダ（回転手段）
３７ａ  中心孔
３７ｂ  外周壁（外径中心位置規定手段）
３９    レンズホルダ（回転手段）
３９ａ  中心孔
３９ｂ  外周壁（外径中心位置規定手段）
３９ｃ  環状突部
Ａ１    中心軸（回転軸）
Ｃ      ケーブル
Ｇ      ガラス板
Ｌ１  Ｌ２  非球面レンズ
Ｌ１ａ  Ｌ２ａ  コバ面（外周面）
Ｌ３  Ｌ４  Ｌ５  レンズ
Ｍ      ミラー
ｒ１    球面
ｒ２  ｒ３  ｒ４  非球面
Ｓ１    第１接触式センサ（外径振れ検出手段）
Ｓ１ａ  接触子
Ｓ２    第２接触式センサ
Ｓ２ａ  接触子
ＴＭ    テレビモニタ（表示手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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