(57)【要約】【課題】煩雑な位置調整作業を回避しつつレンズ系の偏芯測定を迅速かつ高い精度で行うことができるレンズ系の偏芯測定装置を提供する。【解決手段】光源である赤外半導体レーザ２からの光を基に基準軸設定用光学系により測定用の基準軸を設定するとともに、測定用光学系により被測定レンズ系５の被測定面の予め計算された位置に測定光束を投影し、被測定面からの反射像の前記基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、測定したふれ量から被測定レンズ系５の各被測定面の偏芯量を求めるレンズ系の偏芯測定装置において、被測定レンズ系５の測定に応じ、基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置情報の磁気ディスク３６に対する書き込み及び読み出しを行うとともに、読み出した位置情報に応じて前記基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置制御を行うコンピュータ装置３３を備えたものである。【選択図】　図１
2004053544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を基に基準軸設定用光学系により測定用の基準軸を設定するとともに、測定用光学系により被測定レンズ系の被測定面の予め計算された位置に測定光束を投影し、被測定面からの反射像の前記基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、測定したふれ量から被測定レンズ系の各被測定面の偏芯量を求めるレンズ系の偏芯測定装置において、
被測定レンズ系の測定に応じ、基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置情報の記憶媒体に対する書き込み及び読み出しを行うとともに、読み出した位置情報に応じて前記基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置制御を行うコンピュータ装置を備えたことを特徴とするレンズ系の偏芯測定装置。
【請求項２】
前記コンピュータ装置は、被測定レンズ系の測定の都度基準軸設定用光学系、測定用光学系を構成する各コリメーターレンズの位置情報を記憶媒体に記憶するとともに、次回の測定時に、記憶媒体に記憶した位置情報から統計的手法に基づき、頻度の高い位置関係となるような前記各コリメーターレンズの位置情報を求め、求めた位置情報に応じて前記各コリメーターレンズの位置制御を行うことを特徴とする請求項１記載のレンズ系の偏芯測定装置。
【請求項３】
光源からの光を基に基準軸設定用光学系により測定用の基準軸を設定するとともに、測定用光学系により被測定レンズ系の被測定面の予め計算された位置に測定光束を投影し、被測定面からの反射像の前記基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、測定したふれ量から被測定レンズ系の各被測定面の偏芯量を求めるレンズ系の偏芯測定方法において、
被測定レンズ系に応じ、基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置情報を記憶媒体に記憶し、次回の測定時に、記憶媒体に記憶した位置情報を読み出し、この位置情報に応じて前記基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置調整を行うことを特徴とするレンズ系の偏芯測定方法。
【請求項４】
被測定レンズ系の測定の都度基準軸設定用光学系、測定用光学系を構成する各コリメーターレンズの位置情報を記憶媒体に記憶するとともに、次回の測定時、記憶媒体に記憶した位置情報から統計的手法に基づき、頻度の高い位置関係となるような前記各コリメーターレンズの位置情報を求め、求めた位置情報に応じて前記各コリメーターレンズの位置を調整することを特徴とする請求項３記載のレンズ系の偏芯測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ系の偏芯測定装置及び偏芯測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズ系の偏芯測定方法としては、特公平７−８１９３１号公報に開示されたようなオートコリメーション法が一般的に知られている。このオートコリメーション法による偏芯測定装置について図５を参照して説明する。
【０００３】
図５に示す偏芯測定装置１０１は、光源１０２と、測定用光学系を構成するビームスプリッタ１０３、測定用コリメーターレンズ系１０４、結像面１０５、基準軸設定用光学系を構成するビームスプリッタ１０６、イメージローテータ１０７、基準軸設定用コリメーターレンズ系１０８、ミラー１０９により構成されている。
【０００４】
測定用コリメーターレンズ系１０４は、光軸Ｂに対してビームスプリッタ１０３側からコリメーターレンズ１０４ａ、１０４ｂ、コリメーターレンズ１０４ｃ又は１０４ｄを順に配置している。コリメーターレンズ１０４ｂは光軸Ｂ方向に位置調整可能に構成している。また、コリメーターレンズ１０４ｃ又は１０４ｄは光軸Ｂに対して挿脱可能（切り替え可能）に構成している。
【０００５】
基準軸設定用コリメーターレンズ系１０８は、光軸Ｂ’に対してイメージローテータ１０７側からコリメーターレンズ１０８ａ又は１０８ｂ、コリメーターレンズ１０８ｃを順に配置している。コリメーターレンズ１０８ａ又は１０８ｂは光軸Ｂ’に対して挿脱可能（切り替え可能）に構成している。
【０００６】
上記構成の偏芯測定装置１０１においては、測定用コリメーターレンズ系１０４のコリメーターレンズ１０４ｂの光軸Ｂ上の位置関係を、光軸近傍の結像関係式を利用して制御することにより、前記光源１０２からの光が被測定レンズ系１１１の被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・の予め定められた曲率中心位置に順次投影され、この被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・からの反射像が前記ビームスプリッタ１０３に入射され、９０度屈折されて結像面１０５に投影される。
【０００７】
また、前記測定用コリメーターレンズ系１０４から出射される光束は、ビームスプリッタ１０６にて２分岐され、そのうちの他方の光束は９０度屈折して光軸Ｂ’方向に反射し、基準軸設定用コリメーターレンズ系１０８に入射し、平行光束に調整されてミラー１０９に入射し、ミラー１０９で反射され、通過してきた光路を戻り、基準軸設定用コリメーターレンズ系１０８を透過し、イメージローテータ１０７を透過し、ビームスプリッタ１０６、測定用コリメーターレンズ系１０４を経てビームスプリッタ１０３にて屈折し、結像面１０５に結像する。
【０００８】
この時、イメージローテータ１０７を回転させると、結像面１０５に生じる像も回転する。この時の結像面１０５の像回転の中心の座標を求めた後、被測定レンズ系１１１の各被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・からの反射像の結像面１０５上での座標位置を測定して、両者の座標の差から被測定レンズ系１１１の被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・の偏芯の影響による反射像のふれ量を求め、これにより、被測定レンズ系１１１の各被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・の偏芯量を求めることが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来方法によると、測定用コリメーターレンズ系１０４のコリメーターレンズ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ又は１０４ｄの位置関係を、被測定レンズ系１１１の曲率半径、面間隔、屈折率等の情報と、コリメーターレンズ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ又は１０４ｄの情報（屈折率、焦点距離等）を基に光軸Ｂ近傍の結像の関係式を利用して計算上で割り出している。
【００１０】
このため、被測定レンズ系１１１の加工精度が悪く、被測定面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・から戻ってきた光束が光軸Ｂ外を通るようになると、光軸Ｂ近傍の結像関係と実際の結像関係との間にずれが生じ、上述した如く計算された測定用コリメーターレンズ系１０４の位置関係では、反射像が結像面１０５上に戻ってこない事態が生じる。
【００１１】
この結果、反射像が結像面１０５に正常に生じるように測定用コリメーターレンズ系１０４の位置関係を微調整をしなければならず、この場合測定用コリメーターレンズ系１０４の各コリメーターレンズ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ又は１０４ｄ位置関係の調整に多くの時間を要するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、レンズ系の偏芯測定に際して、測定用コリメーターレンズ系の光軸上の位置関係情報を求めて記憶保持し、この位置関係情報を利用して煩雑な位置調整作業を回避しつつレンズ系の偏芯測定を迅速かつ高い精度で行うことができるレンズ系の偏芯測定装置及び偏芯測定方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、光源からの光を基に基準軸設定用光学系により測定用の基準軸を設定するとともに、測定用光学系により被測定レンズ系の被測定面の予め計算された位置に測定光束を投影し、被測定面からの反射像の前記基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、測定したふれ量から被測定レンズ系の各被測定面の偏芯量を求めるレンズ系の偏芯測定装置において、被測定レンズ系の測定に応じ、基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置情報の記憶媒体に対する書き込み及び読み出しを行うとともに、読み出した位置情報に応じて前記基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置制御を行うコンピュータ装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のレンズ系の偏芯測定装置において、前記コンピュータ装置は、被測定レンズ系の測定の都度基準軸設定用光学系、測定用光学系を構成する各コリメーターレンズの位置情報を記憶媒体に記憶するとともに、次回の測定時に、記憶媒体に記憶した位置情報から統計的手法に基づき、頻度の高い位置関係となるような前記各コリメーターレンズの位置情報を求め、求めた位置情報に応じて前記各コリメーターレンズの位置制御を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３記載の発明は、光源からの光を基に基準軸設定用光学系により測定用の基準軸を設定するとともに、測定用光学系により被測定レンズ系の被測定面の予め計算された位置に測定光束を投影し、被測定面からの反射像の前記基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、測定したふれ量から被測定レンズ系の各被測定面の偏芯量を求めるレンズ系の偏芯測定方法において、被測定レンズ系に応じ、基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置情報を記憶媒体に記憶し、次回の測定時に、記憶媒体に記憶した位置情報を読み出し、この位置情報に応じて前記基準軸設定用光学系、測定用光学系の位置調整を行うことを特徴とするレンズ系の偏芯測定方法。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のレンズ系の偏芯測定方法において、被測定レンズ系の測定の都度基準軸設定用光学系、測定用光学系を構成する各コリメーターレンズの位置情報を記憶媒体に記憶するとともに、次回の測定時、記憶媒体に記憶した位置情報から統計的手法に基づき、頻度の高い位置関係となるような前記各コリメーターレンズの位置情報を求め、求めた位置情報に応じて前記各コリメーターレンズの位置を調整することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のレンズ系の偏芯測定装置及びこの偏芯測定装置に基づく偏芯測定方法によれば、被測定レンズ系の被測定面の偏芯量は製作ロットにより偏った位置周りに集中することに着目し、被測定レンズ系の種類毎に、基準軸設定用光学系、測定用光学系の各コリメーターレンズの位置を調整し、その位置情報を磁気ディスク等の記憶媒体に記憶して、次回の被測定レンズ系の偏芯測定時には、記憶媒体に記憶した基準軸設定用光学系、測定用光学系の各コリメーターレンズの位置情報を読み出し、読み出した位置関係に適合するように基準軸設定用光学系、測定用光学系のコリメーターレンズの位置を調整して、被測定面からの反射像の基準軸からのふれ量を観察光学系にて測定して、被測定レンズ系の被測定面の偏芯量を求めるものである。
【００１８】
このような本発明によれば、基準軸設定用光学系、測定用光学系を構成する各コリメーターレンズの煩雑な位置関係の調整を回避しつつ、被測定レンズ系の被測定面の迅速かつ高精度の偏芯測定を実現できる偏芯測定装置及び偏芯測定方法を提供できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
（構成）
図１は本発明の実施の形態１のレンズ系の偏芯測定装置の構成を一部断面にして示す概略構成図である。
【００２１】
図１に示す偏芯測定装置は、配設される各要素等の振動を防止するために構成された防振台１を備えている。この防振台１の右端には、測定対象である被測定レンズ系５に光束（指標像）を投影するための光源としてのレーザ光を発する赤外半導体レーザ２が装着されている。
【００２２】
この赤外半導体レーザ２の出射側近傍には、レーザ光を集光するコンデンサーレンズ３を配設している。コンデンサーレンズ３の隣りには、偏光ビームスプリッタ４が配置され、赤外半導体レーザ２からのレーザ光の偏光特性を用いて被測定レンズ系５からの反射像を以下に述べる観察光学系の方向に反射する機能を発揮するように構成している。
【００２３】
観察光学系は、指標像拡大用の顕微鏡対物レンズ６を保持し、かつ、交換するための電動レボルバ７、指標像撮像用の撮像手段であるＣＣＤカメラ８を有している。
【００２４】
前記顕微鏡対物レンズ６の下方位置には、上述した偏光ビームスプリッタ４が配設され、この偏光ビームスプリッタ４の出射側には、該偏光ビームスプリッタ４より出射した直線偏光の光束を円偏光にするための１／４波長板９が配設されている。
【００２５】
１／４波長板９の出射側には、測定用光学系を構成するコリメーターレンズ（第１群）１０ａが配設されている。またこのコリメーターレンズ１０ａの出射側には、コリメーターレンズ（第２群）１０ｂが配設されている。このコリメーターレンズ１０ｂは、レール台１３の側壁に装着したモータ１２の駆動力により、コリメーターレンズ１０ｂの下方位置に配設されたレール１１上を光軸方向に移動可能となっている。
【００２６】
コリメーターレンズ１０ｂの出射方向側には、コリメーターレンズ１０ｃ及び１０ｄ（第３群）が光軸方向に対して並列配設されている。コリメーターレンズ１０ｃは正のパワーを有し、コリメーターレンズ１０ｄは負のパワーを有しており、レール台１３の側壁に設けたモータ１４の駆動力を受けて、光軸１６に対して挿脱（切り替え）可能に構成している。
【００２７】
前記コリメーターレンズ１０ｃ、又は、コリメーターレンズ１０ｄのいずれかの出射光束方向側には、光束を２分岐するビームスプリッタ１５が配設されていて、ビームスプリッタ１５に入射した光束の一部を被測定レンズ系５の方向（基準軸１６の方向）に直進出射する光束と、ミラー１９の方向（基準軸１７の方向）に屈折して出射する光束とに分岐するように構成している。
【００２８】
前記ビームスプリッタ１５にて屈折分岐した一部の光束の出射方向には、モータ２０によって駆動され、基準軸１７側の光路を開閉し後述するミラー１９からの反射光を通過又は遮断するためのシャッター１８を配置している。
【００２９】
また、前記ビームスプリッタ１５を直進して被測定レンズ系５に入射し、この被測定レンズ系５からビームスプリッタ１５に入射する反射光を通過又は遮断するためのシャッター２１を配置している。このシャッター２１は側壁に設けられたモータ２２により基準軸１６側の光路を開閉するように駆動される。
【００３０】
前記基準軸１７上のシャッター１８の出射側には、後述する基準軸設定用光学系、ミラー１９等のアライメントを一定に保つために、モータ２５にて回転駆動されるイメージローテータ（ぺチャンプリズム）２３が配設されている。また、イメージローテータ２３の出射側には、基準軸設定用光学系を構成するコリメーターレンズ２４ａ、２４ｂが、基準軸１７方向（光軸方向）に対して並列配設され、かつ、モータ２７の駆動力により前記基準軸１７に対してこれらを挿脱（切り替え）可能に配置している。
【００３１】
一方、コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂのいずれかが挿入される基準軸１７に沿ってレール２８が設けられ、レール２８を支持するレール台１３ａの側壁に装着したモータ２９の駆動力により、基準軸設定用光学系を構成するコリメーターレンズ２４ｃを前記レール２８上で基準軸１７方向に移動し得るように構成している。
【００３２】
即ち、前記イメージローテータ２３は、基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及びミラー１９のアライメントを一定に保つために設けられている。
【００３３】
前記コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃは、ミラー１９からの反射光をＣＣＤカメラ８の撮像面に結像させるためのものである。前記コリメーターレンズ２４ａ、２４ｂは第１群で、そのうちコリメーターレンズ２４ａは正のパワーを有し、コリメーターレンズ２４ｂは、負のパワーを有している。
【００３４】
前記コリメーターレンズ（第１群）２４ａ、２４ｂは、それぞれ前記コリメーターレンズ（第３群）１０ｃ、１０ｄと等しいレンズ群を、またコリメーターレンズ（第２群）２４ｃは、前記コリメーターレンズ１０ｂと等しいレンズ群が用いられている。
【００３５】
前記ビームスプリッタ１５によって２分割された光束のうち、直進する光束の出射側にはシャッター２１が配設され、このシャッター２１の近傍には、被測定レンズ系５を着脱自在に保持した取り付け台３０が前記防振台１に対して固着されている。
【００３６】
図１中、３１は、ＣＣＤカメラ８にて得られた画像を処理するための画像処理装置で、加算処理機能と重心処理機能を有している。また、前記ＣＣＤカメラ８によって得られた画像を表示し、監視可能とするためのモニターテレビ３２を備えている。
【００３７】
更に、前記画像処理装置３１にて得られた被測定レンズ系５からの反射像の中心位置の情報と、ミラー１９からの反射像の回転の中心位置の情報とにより、被測定面からの反射像のふれ量と方位を求め、被測定面の偏芯量の計算を行なうコンピュータ装置３３を備えている。前記コンピュータ装置３３と接続した電源３４は、この装置各部のモータ類や赤外半導体レーザ２、ＣＣＤカメラ８等に対する電力供給を行う。
【００３８】
また、前記コンピュータ装置３３には、被測定レンズ系５の偏芯量等の情報を記憶媒体である例えば磁気ディスク３６に記憶し、また被測定レンズ系５の曲率半径、被測定面の面間隔、屈折率等の情報を磁気ディスク３６から読み出すための磁気ディスクドライブ３５を搭載している。磁気ディスク３６には、各コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（又は１０ｄ）、２４ａ（又は２４ｂ）、コリメーターレンズ２４ｃの位置情報も読み出し可能に記憶される。
【００３９】
尚、記憶媒体としては、磁気ディスク３６の他、ＣＤ、ＦＤ、ＤＶＤ等の各種の情報の書き込み、読み出し可能な記憶媒体を用いることが可能である。
【００４０】
（作用）
次に、本実施の形態１の作用について、図１、図２、図３を参照して説明する。
【００４１】
まず、電源３４のスイッチを入れ、画像処理装置３１、モニターテレビ３２、コンピュータ装置３３を始動し、コンピュータ装置３３に被測定レンズ系５の各被測定面についての曲率半径、面間隔、屈折率等の設計値を入力する。続いて測定開始の指示をコンピュータ装置３３を通じて与える。コンピュータ装置３３は、まずモータ２０を駆動してイメージローテータ２３に対向するシャッター１８を光束遮断位置とする。また、被測定レンズ系５に対向するシャッター２１のモータ２２を駆動してこれを光束開放状態とする。
【００４２】
次に、被測定レンズ系５の各被測定面の情報に基づいて、前記モータ１２を駆動し、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（又は１０ｄ）が予め計算された位置となるように配置する。
【００４３】
続いて電動レボルバ７を駆動し、顕微鏡対物レンズ６を倍率１×に設定する。この状態において、ＣＣＤカメラ８にて、被測定レンズ系５の被測定面からの反射像が捉えられるように、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（又は１０ｄ）の位置関係を調整する。
【００４４】
この時のコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（又は１０ｄ）の駆動においては、コリメーターレンズ１０ａから平行光束が出射され、その平行光束がコリメーターレンズ１０ｂに入射して一旦結像する。
【００４５】
この結像位置と、コリメーターレンズ１０ｂの距離は、コリメーターレンズ１０ｂに常に平行光束が入射しているため変化しない。ここでコリメーターレンズ１０ｂの位置を光軸１６に沿って変化させれば、コリメーターレンズ１０ｃ（又は１０ｄ）とコリメーターレンズ１０ｂによる結像点の距離が変化するので、コリメーターレンズ１０ｂから左方（コリメーターレンズ１０ｃ側）に出射する光束の結像点の位置が変化する。
【００４６】
従って、赤外半導体レーザ２からの光束を光軸１６上の任意の点に収束させることができる。またコリメーターレンズ１０ｃとコリメーターレンズ１０ｄとをモータ１４にて切り換えて使用することについては、まず収差について考慮すると１種類のコリメーターレンズで、光軸上１６の任意の位置に収束させることは困難であるので、最低２種類のコリメーターレンズの組み合わせを用意する必要性があることに基づくものである。
【００４７】
上記（コリメーターレンズ１０ｂの光軸方向への移動）で説明した結像関係をできるだけ維持するためには、最も左方に位置するレンズ群（コリメーターレンズ１０ｃ（又は１０ｄ））を切り換え、他の２つのレンズ群であるコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂはそのまま使用されるのが一般である。従って、コリメーターレンズ１０ｃとコリメーターレンズ１０ｄをモータ１４にて切り換えて使用するものである。上記コリメーターレンズ１０ｃは、正のパワーを有し、コリメーターレンズ１０ｄは、負のパワーを有している。
【００４８】
この時のコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報をコンピュータ装置３３上の磁気ディスクドライブ３５の動作にて磁気ディスク３６に前記被測定レンズ系５の種類毎に、かつ、各被測定面毎に記憶していく。また、画像処理装置３１にそのときの画像情報を記憶しておく。
【００４９】
なお、前記において、ＣＣＤカメラ８にて画像を撮影する際にＣＣＤカメラ８によって得られる反射像の明るさが適当な明るさとなるように、ＣＣＤカメラ８から送られてくる信号を利用して電源３４を制御し、赤外半導体レーザ２へ供給される電流を調整して、この赤外半導体レーザ２からの出射光量を適量に調節する。
【００５０】
次に、モータ２２を駆動して、シャッター２１を遮断位置にすると同時に、他方のモータ２０を駆動してシャッター１８を開放位置とする。そして、前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄと同様に、被測定レンズ系５の各被測定面の情報に基づいて、予め計算された位置に基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ（又は２４ｂ）、コリメーターレンズ２４ｃが配置されるように前記モータ２７、２９を動作させた後、ＣＣＤカメラ８にて、ミラー１９からの反射像が捉えられるように基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ（又は２４ｂ）、コリメーターレンズ２４ｃを前記モータ２７、２９を駆動して調整移動させる。
【００５１】
この時のコリメーターレンズ２４ａ（又は２４ｂ）、コリメーターレンズ２４ｃの移動原理については、前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの移動原理と同じで、この時の基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、コリメーターレンズ２４ｃの位置情報を前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報と同様にコンピュータ装置３３上の磁気ディスクドライブ３５の動作にて磁気ディスク３６に被測定レンズ系５の各種類毎に、かつ、各被測定面毎に記憶していく。
【００５２】
次に、モータ２５を駆動して、イメージローテータ２３を回転させると、前記ＣＣＤカメラ８によって、ミラー１９からの反射像が円状に回転する像が捉えられる。
【００５３】
前記と同様に反射像の明るさが適当になるよう赤外半導体レーザ２の光量を調節した上で、ＣＣＤカメラ８により反射像の軌跡の円上４点にて画像の取り込みを行なう。取り込んだ４つのスポットの画像情報を基に、画像処理装置３１によって、４つのスポットの重心位置を求める。この重心位置と、先に記憶した被測定レンズ系５の被測定面からの反射像のスポットの位置とをコンピュータ装置３３によって比較演算して、被測定面からの反射像のふれ量を求める。
【００５４】
更に高精度の測定を行なうために、先に求めたふれ量より、被測定面からの反射像と、ミラー１９からの反射像の双方がＣＣＤカメラ８の撮像範囲に入る倍率をコンピュータ装置３３にて計算し、それに応じて電動レボルバ駆動用のモータ（図示せず）を駆動し、電動レボルバ７を回転させ、顕微鏡対物レンズ６を高倍率のものに交換し、検出倍率を高くした後、再度被測定レンズ系５の被測定面からの反射像およびミラー１９からの反射像の取り込みを行ない、被測定面の振れ量を求める。以上の測定はコンピュータ装置３３による制御により自動的に行なわれる。
【００５５】
以上の測定を被測定レンズ系５の各被測定面について行なうことで、各被測定面からの反射像の基準軸設定用光学系により設定される基準軸１７に対する振れ量が求められる。これより、被測定レンズ系５の全ての被測定面についての偏心量を測定する。
【００５６】
しかる後、被測定レンズ系５の各々のレンズの偏心量の二乗平均が最小になるような最適光軸をコンピュータ装置３３を用いて求める。この最適光軸は、被測定レンズ系５を配置する基準軸１６と或る角度をもって交わるか、又はねじれの位置の関係にあることとなる。
【００５７】
ここで求めた最適光軸と、被測定レンズ系５を配置する基準軸１６とが一致するように、被測定レンズ系５を保持する取りつけ台３０に取り付けたモータ４１を駆動して被測定レンズ系５を移動させ、この後、各被測定面についても上記と同様の測定を行なう。この場合における被測定レンズ系５の移動および再測定もコンピュータ装置３３からの指示に基づき実施される。
【００５８】
次回の被測定レンズ系５の測定の際には、前記磁気ディスク３６上に記憶された種類毎かつ被測定面毎のコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報をコンピュータ装置３３のメモリ上に読み出し、読み出した位置関係となるように、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄを前記コンピュータ装置３３の指示に従い移動させ、各被測定面毎の偏芯量の測定を行う。
【００５９】
前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報の記録と読み出しと同様に、基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置についても、被測定レンズ系５の被測定面毎に調整移動させた後、コンピュータ装置３３の動作により磁気ディスク３６に記録しておき、別の被測定レンズ系５の偏芯量測定時に、この位置情報を読み出し、基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃを移動させれば、これらコリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置を測定の度に微調整する必要がなくなる。このようにして、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置及びコリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置を測定の度に微調整することなく、被測定レンズ系５の迅速な偏芯測定を行うことができる。
【００６０】
図２に、前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報及び前記コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置情報の前記磁気ディスク３６への保存形式の一例を、図３に、保存された位置情報の読み出し方法及び面番号５面目の読み出し結果を示す。
【００６１】
図２において、ファイル名は、被測定レンズ系５のレンズ名称の略称等とし、データは、レンズの測定面数（面番号）をキーとし、測定用のコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃの位置情報をテキスト形式（ＣＳＶ形式）で所有し、測定面データの終端記号に改行コードを有した固定長レコードとする。
【００６２】
そして、コリメーターレンズの位置情報の読み出し時、読み出したい測定面数（面番号）をキーとして、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの位置情報、基準軸設定用のコリメーターレンズ２４ａ、２４ｂ、２４ｃの位置情報を読み出し、コンピュータ装置３３のメモリ上の変数にセットし、次回の被測定レンズ系５の測定時には、前記各位置情報に対応する位置に各コリメーターレンズを移動させる。上述したデータは、可変長としてもよく、またデータ保存形式はバイナリー形式でもよい。
【００６３】
（効果）
本実施の形態１によれば、前記コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置及び前記コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置を測定の度に微調整することなく、被測定レンズ系５の被測定面の迅速かつ高精度の偏芯測定を行うことができる。
【００６４】
（実施の形態２）
（構成）
本実施の形態２の被測定レンズ系の偏芯測定装置の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同様であるので、その構成説明は省略する。
【００６５】
（作用）
既述した実施の形態１では、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置をかなりの確率にて調整しなくて済むが、被測定レンズ系５のできばえ如何によっては、まだ若干の微調整を要する場合がある。
【００６６】
そこで、本実施の形態２では、被測定レンズ系５の被測定面毎に、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの各位置情報をコンピュータ装置３３の動作で磁気ディスク３６に記憶すると同時に、次回の測定時には、記憶した各位置情報を基に、統計的手法にて頻度の一番高い各位置を求め、各コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃをその位置に移動させることが特徴である。
【００６７】
具体的には、図４に示すように、実施の形態１の図３に示す場合と同じファイル構造のファイルをｍ個（例えば数十から百個程度）用意し、被測定レンズ系５の各被測定面の測定に伴うコリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの微調整を行う毎に、用意したｍ個のファイルに各コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置情報を順次書き込んでおく。
【００６８】
次に、次回の被測定レンズ系５の測定時に、前記ｍ個のファイルより各コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄの位置情報、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃの位置情報をコンピュータ装置３３のメモリ上のｍ個の配列データ変数に読み込んでおき、統計的手法、すなわち、ｍ個の配列データの平均値計算を行い、その平均値位置、すなわち、最も頻度の高い位置となるように各コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃを移動させる。
【００６９】
（効果）
本実施の形態２によれば、コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ又は１０ｄ、各コリメーターレンズ２４ａ又は２４ｂ、２４ｃを微調整する頻度がより減少し、より迅速かつ高精度な偏芯測定を実現できる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、被測定レンズ系の測定に応じてコンピュータ装置の動作で記憶媒体に記憶済みの既得の各コリメーターレンズの位置情報を利用し、測定用のコリメーターレンズの位置関係および基準軸設定用のコリメーターレンズの位置関係の煩雑な調整作業を回避しつつ迅速かつ高精度に被測定面の偏芯測定を実現できるレンズ系の偏芯測定装置を提供することができる。
【００７１】
また、本発明によれば、被測定レンズ系の測定に応じて記憶媒体に記憶済みの既得の各コリメーターレンズの位置情報を利用し、測定用のコリメーターレンズの位置関係および基準軸設定用のコリメーターレンズの位置関係の煩雑な調整作業を回避しつつ迅速かつ高精度に被測定面の偏芯測定を実現できるレンズ系の偏芯測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の偏芯測定装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の各コリメーターレンズの位置情報の保存形式を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１の記憶保存された位置情報の読み出し方法を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるｍ個のファイル別の被測定面毎のコリメーターレンズの位置情報の書き込み状態を示す説明図である。
【図５】従来のオートコリメーション法による偏芯測定装置の概略光学構成図である。
【符号の説明】
１　防振台
２　赤外半導体レーザ
３　コンデンサーレンズ
４　偏光ビームスプリッタ
５　被測定レンズ系
６　顕微鏡対物レンズ
７　電動レボルバ
８　ＣＣＤカメラ
９　１／４波長板
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　コリメーターレンズ
１１　レール
１２　モータ
１３　レール台
１４　モータ
１５　ビームスプリッタ
１６　基準軸
１７　基準軸
１８　シャッター
１９　ミラー
２０　モータ
２１　シャッター
２２　モータ
２３　イメージローテータ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ　コリメーターレンズ
２５　モータ
２７　モータ
２８　レール
２９　モータ
３０　取り付け台
３１　画像処理装置
３２　モニターテレビ
３３　コンピュータ装置
３４　電源
３５　磁気ディスクドライブ
３６　磁気ディスク
【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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