(57)【要約】【目的】光学レンズのディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量を従来より正確に測定するための測定装置と測定方法を提供する。【構成】二面の光学面からなる光学レンズの片面を吸着した状態で所定の軸回りに回転させる吸着回転手段と、該吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する内側曲率中心位置判別手段と、該吸着回転手段によって吸着された光学面の周辺部に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する外側曲率中心位置判別手段と、上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の該吸着回転手段の回転軸に対する振れ量を検出するディセンター量検出手段と、を備えることを特徴とする光学レンズの偏心測定装置。【選択図】図１
2004045393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二面の光学面からなる光学レンズの片面を吸着した状態で所定の軸回りに回転させる吸着回転手段と、
該吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する内側曲率中心位置判別手段と、
該吸着回転手段によって吸着された光学面の周辺部に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する外側曲率中心位置判別手段と、
上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の該吸着回転手段の回転軸に対する振
れ量を検出するディセンター量検出手段と、
を備えることを特徴とする光学レンズの偏心測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学レンズの偏心測定装置において、
上記ディセンター量検出手段は、上記内側曲率中心位置判別手段及び上記外側曲率中心位置判別手段が、上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置していると判別した状態で、上記光学レンズの外周面に当接するものである光学レンズの偏心測定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光学レンズの偏心測定装置において、
外側曲率中心位置判別手段は、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の周辺部に接触することにより、吸着回転手段の回転軸に対する該光学面の周辺部の面振れ量を検出する第１の面振れ検出手段である光学レンズの偏心測定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の光学レンズの偏心測定装置において、
上記内側曲率中心位置判別手段は、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射する調整用送光手段と、
該調整用送光手段から発せられ上記光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光し、その受光位置から上記中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する調整用判別手段とを備える光学レンズの偏心測定装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項記載の光学レンズの偏心測定装置において、
上記内側曲率中心位置判別手段として、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に接触することにより、上記吸着回転手段の回転軸に対する該光学面の中央部近傍の面振れ量を検出する第２の面振れ検出手段を備え、
さらに、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射する確認用送光手段と、
該確認用送光手段から発せられ上記光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光し、その受光位置から、上記光学面の中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する確認用判別手段と、
を備える光学レンズの偏心測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の光学レンズの偏心測定装置において、さらに、
上記吸着された光学面とは反対側の光学面に向けて光を照射する曲率中心振れ量測定用送光手段と、
該曲率中心振れ量測定用送光手段から発せられ上記反対側の光学面に略垂直に入射し、反射された光を受光する、受光位置を認識可能な曲率中心振れ量測定用受光手段と、
該曲率中心振れ量測定用受光手段による反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の曲率中心振れ量を演算する曲率中心振れ量演算手段と、
を備える光学レンズの偏心測定装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項記載の光学レンズの偏心測定装置において、さらに、
上記吸着された光学面とは反対側の光学面の中央部近傍に向けて光を照射する曲率中心振れ量測定用送光手段と、
該曲率中心振れ量測定用送光手段から発せられ上記反対側の光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光する、受光位置を認識可能な曲率中心振れ量測定用受光手段と、
該曲率中心振れ量測定用受光手段による反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の中央部近傍の曲率中心振れ量を演算する曲率中心振れ量演算手段と、
上記反対側の光学面の周辺部に接触して、上記回転軸に対する該周辺部の面振れ量を検出する第３の面振れ検出手段と、
を備える光学レンズの偏心測定装置。
【請求項８】
二面の光学面からなる光学レンズの片面を吸着した状態で所定の軸回りに回転させる回転ステップ、
該吸着された光学面の中央部近傍に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置しているか否かを判別する内側曲率中心位置判別ステップ、
該吸着された光学面の周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置しているか否かを判別する外側曲率中心位置判別ステップ、
上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置するように、上記光学レンズの上記回転軸に対する位置と向きを調整する位置調整ステップ、及び
上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置していると判別された状態で、上記光学レンズの外周面の振れ量を検出することにより、上記光学レンズに生じているディセンター量を検出するディセンター量検出ステップ、
を有することを特徴とする光学レンズの測定方法。
【請求項９】
請求項８記載の光学レンズの測定方法において、
外側曲率中心位置判別ステップが、第１の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の周辺部に接触させることにより、該光学面の周辺部の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップである光学レンズの測定方法。
【請求項１０】
請求項８または９記載の光学レンズの測定方法において、
内側曲率中心位置判別ステップが、第２の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の中央部近傍に接触させることにより、該光学面の中央部近傍の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップである光学レンズの測定方法。
【請求項１１】
請求項８または９記載の光学レンズの測定方法において、
内側曲率中心位置判別ステップが、上記吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射するステップ、及び
該光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を、受光位置に基づいて上記光学面の中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する調整用判別手段に受光させるステップ、
を有する光学レンズの測定方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の光学レンズの測定方法において、
上記内側曲率中心位置判別ステップが、第２の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の中央部近傍に接触させることにより、該光学面の中央部近傍の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップであり、
さらに、上記位置調整ステップの後に、
上記吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射し、該光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を、受光位置に基づいて上記光学面の中央部の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する確認用判別手段に受光させる確認ステップ、
を有する光学レンズの測定方法。
【請求項１３】
請求項８から１２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、
上記位置調整ステップの後に、上記吸着された光学面とは反対側の光学面に向けて光を照射するステップ、
該反対側の光学面に略垂直に入射し、反射された光を受光するステップ、及び上記反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の曲率中心振れ量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１４】
請求項８から１２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、
上記位置調整ステップの後に、上記吸着された光学面とは反対側の光学面の中央部近傍に向けて光を照射するステップ、
該反対側の光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光するステップ、及び
上記反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の中央部近傍の曲率中心振れ量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８から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、
被検光学レンズは少なくとも片面が非球面であり、上記回転ステップが、該非球面を吸着するステップであ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、特に設計上非球面を少なくとも１面に含むレンズの非球面のディセンター量、及び非球面とは反対面の曲率中心振れ量と面振れ量を測定するため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】
少なくとも片面が非球面をなす非球面レンズでは、非球面の頂点（非球面の各位置の曲率中心を結んだ直線である非球面軸と非球面との交点）と外径中心との間のディセンター量（径方向の距離）を測定できれば、複数の非球面レンズのディセンター量を測定し、これらの非球面レンズのディセンター量とレンズ性能の相関関係を調べることにより、ディセンター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る。
しかし、従来は非球面のある一部分に対する曲率中心位置から非球面軸を仮定していたので、測定基準に不確定な部分が残っており、例えば非球面の内側と外側とで曲率中心位置が大きく変わるような非球面レンズのディセンター量を正確に測定する装置および方法がなかった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、光学レンズのディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量を従来より正確に測定するための測定装置と測定方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の光学レンズの測定装置は、二面の光学面からなる光学レンズの片面を吸着した状態で所定の軸回りに回転させる吸着回転手段と、該吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する内側曲率中心位置判別手段と、該吸着回転手段によって吸着された光学面の周辺部に対する曲率中心が上記吸着回転手段の回転軸上に位置しているか否かを判別する外側曲率中心位置判別手段と、上記光学レンズの外周面に当接して、該外周面の該吸着回転手段の回転軸に対する振れ量を検出するディセンター量検出手段と、を備えることを特徴としている。
【０００５】
上記ディセンター量検出手段は、上記内側曲率中心位置判別手段及び上記外側曲率中心位置判別手段が、上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置していると判別した状態で、上記光学レンズの外周面に当接するものであるのが実際的である。
【０００６】
また、外側曲率中心位置判別手段を、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の周辺部に接触することにより、吸着回転手段の回転軸に対する該光学面の周辺部の面振れ量を検出する第１の面振れ検出手段とすることができる。
【０００７】
さらに、内側曲率中心位置判別手段は、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射する調整用送光手段と、該調整用送光手段から発せられ上記光学面に略垂直に入射し、反射された光を受光し、その受光位置から上記中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する調整用判別手段とを備えるのが好ましい。なお、光学面に略垂直に入射し、反射するという状態は、その光学面の曲率中心位置と、入射させる光束の集光点位置とがほぼ一致するようにセッティングすることにより構成可能で、このようにすると、光学面からの反射光に、入射光と同一の光路を通過させることができる。これは、オートコリメーション状態と呼ばれることもある。
【０００８】
また、上記内側曲率中心位置判別手段として、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に接触することにより、上記吸着回転手段の回転軸に対する該光学面の中央部近傍の面振れ量を検出する第２の面振れ検出手段を備え、さらに、上記吸着回転手段によって吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射する確認用送光手段と、該確認用送光手段から発せられ上記光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光し、その受光位置から、上記光学面の中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する確認用判別手段と、を備えるのが好ましい。
【０００９】
さらに、上記吸着された光学面とは反対側の光学面に向けて光を照射する曲率中心振れ量測定用送光手段と、該曲率中心振れ量測定用送光手段から発せられ上記反対側の光学面に略垂直に入射し、反射された光を受光する、受光位置を認識可能な曲率中心振れ量測定用受光手段と、該曲率中心振れ量測定用受光手段による反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の曲率中心振れ量を演算する曲率中心振れ量演算手段と、を備えるのが好ましい。
【００１０】
さらに、上記吸着された光学面とは反対側の光学面の中央部近傍に向けて光を照射する曲率中心振れ量測定用送光手段と、該曲率中心振れ量測定用送光手段から発せられ上記反対側の光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光する、受光位置を認識可能な曲率中心振れ量測定用受光手段と、該曲率中心振れ量測定用受光手段による反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の中央部近傍の曲率中心振れ量を演算する曲率中心振れ量演算手段と、上記反対側の光学面の周辺部に接触して、上記回転軸に対する該周辺部の面振れ量を検出する第３の面振れ検出手段と、を備えるのが好ましい。
【００１１】
本発明の光学レンズの測定方法は、二面の光学面からなる光学レンズの片面を吸着した状態で所定の軸回りに回転させる回転ステップ、該吸着された光学面の中央部近傍に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置しているか否かを判別する内側曲率中心位置判別ステップ、該吸着された光学面の周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置しているか否かを判別する外側曲率中心位置判別ステップ、上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置するように、上記光学レンズの上記回転軸に対する位置と向きを調整する位置調整ステップ、及び上記光学面の中央部近傍及び周辺部に対する曲率中心が、上記回転軸上に位置していると判別された状態で、上記光学レンズの外周面の振れ量を検出することにより、上記光学レンズに生じているディセンター量を検出するディセンター量検出ステップ、を有することを特徴としている。
【００１２】
外側曲率中心位置判別ステップを、第１の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の周辺部に接触させることにより、該光学面の周辺部の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップとすることが可能である。
【００１３】
また、内側曲率中心位置判別ステップを、第２の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の中央部近傍に接触させることにより、該光学面の中央部近傍の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップとすることが可能である。
【００１４】
さらに、内側曲率中心位置判別ステップが、上記吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射するステップ、及び該光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を、受光位置に基づいて上記光学面の中央部近傍の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する調整用判別手段に受光させるステップ、を有するのが好ましい。
【００１５】
また、上記内側曲率中心位置判別ステップを、第２の面振れ検出手段を、上記吸着された光学面の中央部近傍に接触させることにより、該光学面の中央部近傍の上記回転軸に対する面振れ量を検出するステップとし、さらに、上記位置調整ステップの後に、上記吸着された光学面の中央部近傍に向けて光を照射し、該光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を、受光位置に基づいて上記光学面の中央部の曲率中心が上記回転軸上に位置しているか否かを判別する確認用判別手段に受光させる確認ステップ、を有するのが好ましい。
【００１６】
さらに、上記位置調整ステップの後に、上記吸着された光学面とは反対側の光学面に向けて光を照射するステップ、該反対側の光学面に略垂直に入射し、反射された光を受光するステップ、及び上記反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の曲率中心振れ量を演算するステップ、を有するのが好ましい。
【００１７】
さらに、上記位置調整ステップの後に、上記吸着された光学面とは反対側の光学面の中央部近傍に向けて光を照射するステップ、該反対側の光学面の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光を受光するステップ、及び上記反射光の受光位置に基づいて、上記回転軸に対する上記反対側の光学面の中央部近傍の曲率中心振れ量を演算するステップ、を有するのが好ましい。
【００１８】
被検光学レンズは少なくとも片面が非球面であり、上記回転ステップを、該非球面を吸着するステップとするのが実際的である。
【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を参照しながら説明する。
この実施形態は、一方の面が非球面ｒ１をなし、他方の面が球面ｒ２をなす非球面レンズ（光学レンズ）Ｌ１の非球面ｒ１のディセンター量を測定するものである。
ここで、非球面ｒ１のディセンター量を、非球面ｒ１の非球面軸（非球面ｒ１の中央部近傍と周辺部の各位置の曲率中心Ｏｏ、Ｏｚを結んだ直線、図１参照）Ａ１と非球面ｒ１の交点である非球面ｒ１の頂点ｒ１ａと、非球面レンズＬ１の外径中心（図示略）との間の径方向の距離と定義する。
【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１Ａの上面には、取付孔１ａが穿設されている。基台１Ａの内部には、底部が閉塞するとともに上下方向を向く中心孔３ａが形成された固定部材３Ａが配設されている。固定部材３Ａ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６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１Ａ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１Ａ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の非球面ｒ１の中央部近傍を支持するとともに、上面が開口する略円筒状のレンズホルダ（吸着回転手段）１１Ａが固着されており、レンズホルダ１１Ａ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１Ａの内部の底面には、吸引パイプ１７を介して固定部材３Ａの中心孔３ａと連通する真空装置１９が設置されている。この真空装置１９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１１Ａの上面に載置された被検レンズである非球面レンズＬ１を、レンズホルダ１１Ａに吸着するものである。
レンズホルダ１１Ａの上方には、レンズホルダ１１Ａの上面に吸着される非球面レンズＬ１の非球面ｒ１の周辺部と中央部近傍と外周面Ｌ１ａとにそれぞれ接触する、揺動式の第１の接触式センサ（外側曲率中心位置判別手段）（第１の面振れ検出手段）Ｓ１及び第２接触式センサ（内側曲率中心位置判別手段）（第２の面振れ検出手段）Ｓ２と第３接触式センサ（ディセンター量検出手段）Ｓ３が配設されている。こららの接触式センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３は図示を省略したプロセッサー（各曲率中心位置判別手段）、（ディセンター量検出手段）に接続されており、このプロセッサーはテレビモニタ（図示略）に接続されている。
【００２２】
次に、このような測定装置を用いた非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量の測定方法について説明する。
【００２３】
レンズホルダ１１Ａの上面に、非球面ｒ１が正確な非球面形状をなすように加工された非球面レンズＬ１を載せた後、真空装置１９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の非球面ｒ１をレンズホルダ１１Ａに吸着させる。
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１１Ａ、非球面レンズＬ１を、各中心孔３ａ、５ａ、７ａ、１１ａの中心軸（回転軸）Ａ２回りに回転させる。
【００２４】
このとき、非球面ｒ１の中央部近傍と周辺部の曲率中心Ｏｏ、Ｏｚがそれぞれ中心軸Ａ２上に位置していないと、第１および第２接触式センサＳ１、Ｓ２の接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａが上下に揺れて、プロセッサーがこの揺動量（面振れ量）を演算し、演算した揺動量がテレビモニタに表示される。
第１および第２接触式センサＳ１、Ｓ２の接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａの揺動量がゼロになるように、レンズホルダ１１Ａ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、非球面レンズＬ１をその状態に保持する。このように非球面レンズＬ１の位置と向きを調整することにより、曲率中心Ｏｏ、Ｏｚが中心軸Ａ２上に位置し、非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２が一致する。
なお、ここで接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａの揺動量がゼロとは、接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａ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乃至第６の実施形態でも同様である）。
【００２５】
このようにして非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２が一致したら、第３接触式センサＳ３の接触子Ｓ３ａの揺動量（振れ量）を基にプロセッサーが演算した非球面レンズＬ１のディセンター量をテレビモニタで確認する。
このようにして多数の非球面レンズのディセンター量を測定し、これらの非球面レンズのレンズ性能を図示を省略したマスターレンズを用いて調べる。そして、ディセンター量とレンズ性能との相関関係を調べることにより、ディセンター量がレンズ性能にどのような影響を与えているかを知ることができる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態について図２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。
この実施形態も、一方の面が非球面ｒ１をなし、他方の面が球面ｒ２をなす非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量を測定するものである。
【００２７】
まず、本実施形態の非球面レンズＬ１の測定装置の、第１の実施形態にはない構成要素について説明する。
基台１Ｂは第１の実施形態のものに比べて横幅が広く、その上面には、取付孔１ａの他に採光孔１ｂが穿設されている。基台１Ｂ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全反射プリズム１３、１５が設置されている。
【００２８】
採光孔１ｂの上方には確認用送光装置（確認用送光手段）２１が配設されている。この確認用送光装置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Ｍ１とプリズムＰ１と、３枚のレンズＬ２、Ｌ３、Ｌ４と、確認用センサ（確認用判別手段）２７とからなるものである。
確認用センサ２７は上記プロセッサー（確認用判別手段）に接続されている。
【００２９】
次に、このような測定装置を用いた非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量の測定方法について説明する。
【００３０】
レンズホルダ１１Ａの上面に非球面レンズＬ１を載せて吸着させた後、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１１Ａ、非球面レンズＬ１を中心軸Ａ２回りに回転させて、第１および第２接触式センサＳ１、Ｓ２の接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａの揺動量がゼロになったら、非球面レンズＬ１をその状態に保持して、非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２を一致させるまでの要領は第１の実施形態と同じである。
【００３１】
接触子Ｓ１ａ、Ｓ２ａの揺動量がゼロになったら、非球面ｒ１の中央部近傍の曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置しているか否かを、次の要領で確認する。
光源２５から光を発射すると、光が、確認用送光装置２１のミラーＭ１によって反射され、レンズＬ２、プリズムＰ１、レンズＬ３、レンズＬ４を透過して、全反射プリズム１５、１３で反射され、非球面ｒ１の中央部近傍に照射される。すると、非球面ｒ１の中央部近傍に略垂直に入射し、反射された光が、全反射プリズム１３、１５によって確認用送光装置２１の内部に入り、レンズＬ４、Ｌ３を透過し、プリズムＰ１によって方向を変えられ確認用センサ２７に導かれる。光が確認用センサ２７の基準位置で受光されたか否かをプロセッサーが判断する。なお、このように「光が非球面ｒ１の中央部近傍に略垂直に入射し、反射される」状態は、光源２５から発せられた光束の集光点が、非球面ｒ１の中央部近傍の曲率中心（Ｏｏ）の位置と一致するように、測定装置をセッティングすることで構築することができる。
光が基準位置で受光されていれば、曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置している旨がテレビモニタに表示され、光が基準位置以外の箇所で受光されていれば、曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置していない旨が表示される。
【００３２】
このようにして曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置していることが確認できたら、第３接触式センサＳ３の接触子Ｓ３ａの揺動量（振れ量）を基にプロセッサーが演算した非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量をテレビモニタで確認する。
【００３３】
このような本実施形態によれば、片面非球面の非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量を測定する際に、曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置していることを視覚的に簡単に確認できるので、非球面ｒ１のディセンター量をより正確に測定することができる。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施形態について図３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。
この実施形態は、一方の面が非球面ｒ１をなし、他方の面が球面ｒ２をなす非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量と、球面ｒ２の曲率中心振れ量を測定するものである。
ここで、球面ｒ２の曲率中心振れ量を、非球面軸Ａ１と球面ｒ２の曲率中心Ｏｓとの非球面レンズＬ１の径方向の距離と定義する。
【００３５】
まず、本実施形態の非球面レンズＬ１の測定装置の、第２の実施形態にはない構成要素について説明する。
非球面レンズＬ１の上方には曲率中心振れ量測定用送光装置（曲率中心振れ量測定用送光手段）２９が配設されている。
この曲率中心振れ量測定用送光装置２９は、下面と側面とに孔３１ａ、３１ｂが穿設されたケース３１と、ケース３１の内部に配設されたミラーＭ２と、プリズムＰ３と、３枚のレンズＬ５、Ｌ６、Ｌ７と、曲率中心振れ量測定用センサ（曲率中心振れ量測定用受光手段）３３とからなるものである。
曲率中心振れ量測定用センサ３３は上記プロセッサー（曲率中心振れ量演算手段）に接続されている。
また、採光孔１ｂの上方には、確認用送光装置２１とほぼ同構成であるが、ミラーＭ１の代わりにプリズムＰ２が設けられ、かつ、そのケース２３に孔２３ｂが穿設された確認用送光装置２１Ａが配設されている。
【００３６】
この測定装置を用いた、非球面軸Ａ１と回転軸Ａ２を一致させる要領、非球面軸Ａ１と回転軸Ａ２が一致していることを確認する要領、非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量を測定する要領は第２の実施形態と同じである（ただし、光源２５から発射された光の一部が、プリズムＰ２によって方向を変えられ、レンズＬ２、プリズムＰ１等を透過する点が、第２の実施形態と異なる）。
【００３７】
球面ｒ２の曲率中心振れ量は、次の要領によって測定される。
光源（曲率中心振れ量測定用送光手段）２５から光を発射すると、光の一部はプリズムＰ２を透過して、孔２３ｂ、孔３１ｂを通ってケース３１の内部に導かれ、ミラーＭ２で反射されて、レンズＬ５、プリズムＰ３、レンズＬ６、レンズＬ７を透過して球面ｒ２に照射される。球面ｒ２に照射された光は、球面ｒ２に略垂直に入射し、反射され、２枚のレンズＬ７、Ｌ６を透過してプリズムＰ３により方向を変換され、曲率中心振れ量測定用センサ３３に導かれる。
【００３８】
光が曲率中心振れ量測定用センサ３３の受光面のどの位置で受光されたかに応じて、プロセッサーが球面ｒ２の曲率中心振れ量を演算し、その結果をテレビモニタに表示する。光が受光面の基準位置で受光されていれば、曲率中心振れ量がゼロであることがテレビモニタに表示され、光が基準位置以外で受光されていれば、曲率中心振れ量が数値で表示される。
このようにして多数の非球面レンズのディセンター量と曲率中心振れ量を測定し、これらの非球面レンズのレンズ性能を調べて、ディセンター量および曲率中心振れ量とレンズ性能との相関関係を調べることにより、ディセンター量と曲率中心振れ量がレンズ性能にどのような影響を与えているかを知ることができる。
【００３９】
次に、本発明の第４の実施形態について図４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。
本実施形態は、両面非球面の非球面レンズＬ８の非球面ｒ１のディセンター量および、非球面ｒ３の中央部近傍の曲率中心振れ量と周辺部の面振れ量を測定するものであるが、第１および第２接触式センサＳ１、Ｓ２を用いて非球面ｒ１の非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２を一致させる要領、テレビモニタで非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２が一致していることを確認する要領、非球面レンズＬ８の非球面ｒ１のディセンター量を測定する要領については第３の実施形態と同じである。よって、これらの要領と第３の実施形態と同じ部材についての詳しい説明は省略し、第３の実施形態にはない部材と、非球面レンズＬ８の非球面ｒ３の中央部近傍の曲率中心振れ量と周辺部の面振れ量を測定する要領について詳しく説明する。
なお、図中のＯｔは、非球面ｒ３の周辺部の曲率中心である。
【００４０】
第１接触式センサＳ１の上方には、表面側の非球面ｒ３の周辺部に接触子Ｓ４ａが揺動自在に接触する第４接触式センサ（第３の面振れ検出手段）Ｓ４が配設されており、この第４接触式センサＳ４は上記のプロセッサーに接続されている。
【００４１】
非球面レンズＬ８の非球面ｒ３の中央部近傍の曲率中心振れ量を測定するには、まず、光源２５から発せられた光を非球面ｒ３の中央部近傍に照射し、非球面ｒ３に略垂直に入射し、反射された光を曲率中心振れ量測定用センサ３３に導く。光が曲率中心振れ量測定用センサの基準位置で受光されていれば、テレビモニタに曲率中心振れ量がゼロであることが表示され、光が基準位置以外で受光されていれば、テレビモニタに曲率中心振れ量が数値で表示されるので、これを確認する。
さらに、第４接触式センサＳ４の接触子Ｓ４ａの揺動量を基にプロセッサーが演算した、非球面ｒ３の周辺部の面振れ量をテレビモニタで確認する。
【００４２】
このようにして多数の非球面レンズのディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量を測定し、これらの非球面レンズのレンズ性能を調べ、ディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量とレンズ性能との相関関係を調べることにより、ディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量のそれぞれがレンズ性能にどのような影響を与えているかを知ることができる。
【００４３】
次に、本発明の第５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。
この実施形態は、一方の面が非球面ｒ１をなし、他方の面が球面ｒ２をなす非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量と、球面ｒ２の曲率中心振れ量を測定するものである。
【００４４】
第２回転部材７の上面には、非球面レンズＬ１の非球面ｒ１の周辺部よりやや内側を支持するとともに、上面が開口する略円筒状のレンズホルダ（吸着回転手段）１１Ｂが固着されており、レンズホルダ１１Ｂ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１１ｂが穿設されている。
採光孔１ｂの直上には、確認用送光装置２１Ａとほぼ同様の構成要素を具備する調整用送光装置３５が配設されている。この調整用送光装置３５の内部には、確認用センサ２７の代わりに調整用センサ３７が設けられている。
また、本実施形態の測定装置には、第２接触式センサＳ２は設けられていない。
【００４５】
次に、この測定装置を用いたディセンター量の測定要領について説明する。
レンズホルダ１１Ｂの上面に非球面レンズＬ１を載せた後、真空装置１９を作動させて各中心孔３ａ、５ａ、７ａ、１１ｂ内を真空状態にして、非球面レンズＬ１の非球面ｒ１をレンズホルダ１１Ｂに吸着させる。
この状態でモータを作動させ、第１回転部材５、第２回転部材７、レンズホルダ１１Ｂ、非球面レンズＬ１を中心軸Ａ２回りに回転させる。
光源２５から光を発射すると、光の一部は、調整用送光装置（調整用送光手段）３５のプリズムＰ２によって反射され、レンズＬ２、プリズムＰ１、レンズＬ３、レンズＬ４を透過して、全反射プリズム１５、１３で反射され、非球面ｒ１の中央部近傍に照射される。すると、非球面ｒ１によって反射された光が、全反射プリズム１３、１５によって調整用送光装置３５の内部に導かれ、レンズＬ４、Ｌ３を透過して、プリズムＰ１によって方向を変えられ調整用センサ（調整用判別手段）、（内側曲率中心位置判別手段）３７に導かれる。
【００４６】
このとき、非球面ｒ１の中央部近傍の曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置していないと、光が調整用センサ３７の基準位置以外の箇所で受光され、曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置していれば、光が調整用センサ３７の基準位置で受光される。
テレビモニタには、中心軸Ａ２に対する曲率中心Ｏｏの位置が表示されるので、テレビモニタを見ながら非球面レンズＬ１のレンズホルダ１１Ｂに対する位置と向きを調整する。そして、光が調整用センサ３７の基準位置で受光されていることがテレビモニタで確認できたら、非球面レンズＬ１をその状態に保持する。
このように非球面レンズＬ１の位置と向きを調整することにより、曲率中心Ｏｏが中心軸Ａ２上に位置する。
さらに、テレビモニタを見ながら非球面レンズＬ１のレンズホルダ１１Ｂに対する位置と向きを調整して、第１接触式センサＳ１（外側曲率中心位置判別手段）の接触子Ｓ１ａの揺動量がゼロになるようにし、曲率中心Ｏｚを中心軸Ａ２上に位置させる。
このように曲率中心Ｏｏ、Ｏｚがともに中心軸Ａ２上に位置すると、非球面軸Ａ１が中心軸Ａ２と一致する。
【００４７】
このようにして非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２が一致したら、第３接触式センサＳ３の接触子Ｓ３ａの揺動量（振れ量）を基にプロセッサーが演算した非球面レンズＬ１のディセンター量をテレビモニタで確認する。
【００４８】
曲率中心振れ量測定用送光装置２９を用いた球面ｒ２の曲率中心振れ量の測定要領は第３の実施形態と同じである。
【００４９】
このような本実施形態によっても、片面非球面の非球面レンズＬ１の非球面ｒ１のディセンター量と球面ｒ２の曲率中心振れ量を簡単に測定することができる。
【００５０】
最後に、本発明の第６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５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。
この実施形態は、両面非球面の非球面レンズＬ８の非球面ｒ１のディセンター量と、非球面ｒ３の中央部の曲率中心振れ量と、周辺部の面振れ量を測定するものである。
【００５１】
本実施形態の測定装置には、第４の実施形態と同様の第４接触式センサＳ４が設けられている。
【００５２】
調整用送光装置３５、全反射プリズム１３、１５、テレビモニタ等を利用して非球面ｒ１の非球面軸Ａ１と中心軸Ａ２を一致させる要領、第３接触式センサＳ３、テレビモニタ等を利用して非球面レンズＬ８の非球面ｒ１のディセンター量を測定する要領については第５の実施形態と同じである。
【００５３】
また、光源２５、曲率中心振れ量測定用送光装置２９を用いて非球面ｒ３の中央部の曲率中心振れ量を測定する要領、および第４接触式センサＳ４、テレビモニタ等を利用して非球面ｒ３の周辺部の面振れ量を測定する要領は第４の実施形態と同じである。
【００５４】
このような本実施形態によっても、両面非球面の非球面レンズＬ８のディセンター量、および非球面ｒ３の中央部近傍の曲率中心振れ量と周辺部の面振れ量を簡単に測定することができる。
【００５５】
以上説明した各実施形態の非球面レンズの測定装置と測定方法は、非球面量（近軸球面形状と非球面形状との差）が大きく、非球面レンズのディセンター量がレンズ系の収差に大きく影響するときに、特に有効なものである。
【００５６】
なお、第４の実施形態において、第４接触式センサＳ４を用いる代わりに、非球面レンズＬ１の非球面ｒ３の周辺部に向かって送光する、曲率中心振れ量測定用送光装置２９と同構成の曲率中心振れ量測定用送光装置（図示略）を設け、この内部に、曲率中心振れ量測定用センサ３３と同様のセンサ（曲率中心振れ量測定用受光手段）を設けて、非球面ｒ３の周辺部の面振れ量を求めるようにしてもよい。
さらに、本発明は、設計上両面がともに球面をなす光学レンズ（図示略）の測定にも利用可能である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、光学レンズのディセンター量、曲率中心振れ量、面振れ量を従来より正確に測定するための測定装置と測定方法を提供できる。
【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】本発明の第２の実施形態の測定装置の全体図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の測定装置の全体図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の測定装置の全体図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の測定装置の全体図である。
【図６】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】
１Ａ　１Ｂ　基台
１ａ　取付孔
１ｂ　採光孔
３Ａ　３Ｂ　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
１１Ａ　１１Ｂ　レンズホルダ（吸着回転手段）
１１ａ　１１ｂ　中心孔
１３　全反射プリズム
１５　全反射プリズム
１７　吸引パイプ
１９　真空装置
２１　２１Ａ　確認用送光装置（確認用送光手段）
２３　ケース
２３ａ　２３ｂ　孔
２５　光源（曲率中心振れ量測定用送光手段）
２７　確認用センサ（確認用判別手段）
２９　曲率中心振れ量測定用送光装置（曲率中心振れ量測定用送光手段）
３１　ケース
３１ａ　３１ｂ　孔
３３　曲率中心振れ量測定用センサ（曲率中心振れ量測定用受光手段）
３５　調整用送光装置（調整用送光手段）
３７　調整用センサ（調整用判別手段）（内側曲率中心位置判別手段）
Ａ１　非球面軸
Ａ２　中心軸（回転軸）
Ｇ　ガラス板
Ｌ１　非球面レンズ（光学レンズ）
Ｌ１ａ　外周面
Ｌ２　Ｌ３　Ｌ４　Ｌ５　Ｌ６　Ｌ７　レンズ
Ｌ８　非球面レンズ（光学レンズ）
Ｌ８ａ　外周面
Ｍ１　Ｍ２　ミラー
Ｏｏ　曲率中心
Ｏｓ　曲率中心
Ｏｔ　曲率中心
Ｏｚ　曲率中心
Ｐ１　Ｐ２　Ｐ３　プリズム
ｒ１　非球面
ｒ１ａ　頂点
ｒ２　球面
ｒ３　非球面
Ｓ１　第１接触式センサ（第１の面振れ検出手段）（外側曲率中心位置判別手段）
Ｓ１ａ　接触子
Ｓ２　第２接触式センサ（第２の面振れ検出手段）（内側曲率中心位置判別手段）
Ｓ２ａ　接触子
Ｓ３　第３接触式センサ（ディセンター量検出手段）
Ｓ３ａ　接触子
Ｓ４　第４接触式センサ（第３の面振れ検出手段）
Ｓ４ａ　接触子
【図１】
2004045393.tif 000003
【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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