(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり該円の中心を含む非円形に形成されたレンズの形状測定方法であって、
前記割線を逸れる前記円の第１弦上に設けられた第１走査ラインに沿ってレンズ表面の三次元形状を測定するステップと、
前記割線を逸れ、且つ前記第１弦と交差する前記円の第２弦上に設けられた第２走査ラインに沿ってレンズ表面の三次元形状を測定するステップと、
前記第１走査ラインに沿って測定された前記レンズ表面の第１三次元形状、及び前記第２走査ラインに沿って測定された前記レンズ表面の第２三次元形状に基づいて前記レンズ表面の光軸中心を求めるステップと、
を備え、
前記第１弦と前記第２弦とは、前記割線と前記円との二つの交点のうち一方の第１交点、及び前記円の中心を通る第１境界線と、前記第１交点、及び前記円の中心を通り前記割線に直交する中心線と前記円との交点を通る第２境界線と、前記割線と前記円との二つの交点のうち他方の第２交点、及び前記円の中心を通る第３境界線と、前記第２交点、及び前記中心線と前記円との交点を通る第４境界線とによって囲まれる領域内で交差し、
前記第１弦を含み且つ光軸に平行な断面における前記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、前記第１走査ラインは、少なくとも前記奇数個の極値点を与える前記第１弦上の範囲を含み、
前記第２弦を含み且つ光軸に平行な断面における前記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、前記第２走査ラインは、少なくとも前記奇数個の極値点を与える前記第２弦上の範囲を含み、
前記光軸中心を求めるステップは、
前記第１三次元形状に基づいて、前記第１弦における前記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える前記第１走査ライン上の第１起点を求めるステップと、
前記第２三次元形状に基づいて、前記第２弦における前記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える前記第２走査ライン上の第２起点を求めるステップと、
前記光軸中心として、前記第１起点を通り且つ前記第１走査ラインに直交する第１垂線と前記第２起点を通り且つ前記第２走査ラインに直交する第２垂線との交点を求めるステップと、を有するレンズの形状測定方法。
【請求項２】
請求項１記載のレンズの形状測定方法であって、
前記第１走査ラインの一端は、前記中心線の前記第１交点側に位置し、
前記第２走査ラインの一端は、前記中心線の前記第２交点側に位置するレンズの形状測定方法。
【請求項３】
請求項２記載のレンズの形状測定方法であって、
前記第１弦の延長線と前記割線の延長線との交点から前記第１交点までの距離、及び前記第２弦の延長線と前記割線の延長線との交点から前記第２交点までの距離は、それぞれ前記割線の線分の長さの１／４以下であるレンズの形状測定方法。
【請求項４】
請求項３記載のレンズの形状測定方法であって、
前記第１弦の一端は前記第１交点に位置し、
前記第２弦の一端は前記第２交点に位置するレンズの形状測定方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載のレンズの形状測定方法であって、
前記割線と前記第１弦と前記第２弦の３線で定義される三角形のうち、前記第１弦と前記第２弦が交差する内角は９０°より大きく１８０°より小さいレンズの形状測定方法。
【請求項６】
光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり該円の中心を含む非円形に形成されたレンズの形状測定装置であって、
レンズ表面上の点の三次元座標値を測定する測定部と、
前記割線を逸れる前記円の第１弦上に設けられた第１走査ライン、及び前記割線を逸れ且つ前記第１弦と交差する前記円の第２弦上に設けられた第２走査ラインに沿って前記測定部を移動させる駆動部と、
前記第１走査ラインに沿って移動された前記測定部によって取得される前記レンズ表面上の複数の点の各々の三次元座標値を含む第１三次元形状データ、及び前記第２走査ラインに沿って移動された前記測定部によって取得される前記レンズ表面上の複数の点の各々の三次元座標値を含む第２三次元形状データを記憶する記憶部と、
前記第１三次元形状データ及び前記第２三次元形状データに基づいてレンズ表面における光軸中心を求める演算部と、
を備え、
前記第１弦と前記第２弦とは、前記割線と前記円との二つの交点のうち一方の第１交点、及び前記円の中心を通る第１境界線と、前記第１交点、及び前記円の中心を通り前記割線に直交する中心線と前記円との交点を通る第２境界線と、前記割線と前記円との二つの交点のうち他方の第２交点、及び前記円の中心を通る第３境界線と、前記第２交点、及び前記中心線と前記円との交点を通る第４境界線とによって囲まれる領域内で交差し、
前記第１弦を含み且つ光軸に平行な断面における前記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、前記第１走査ラインは、少なくとも前記奇数個の極値点を与える前記第１弦上の範囲を含み、
前記第２弦を含み且つ光軸に平行な断面における前記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、前記第２走査ラインは、少なくとも前記奇数個の極値点を与える前記第２弦上の範囲を含み、
前記演算部は、
前記第１三次元形状データに基づいて、前記第１弦における前記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える前記第１走査ライン上の第１起点を求め、前記第２三次元形状データに基づいて、前記第２弦における前記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える前記第２走査ライン上の第２起点を求める起点演算部と、
前記光軸中心として、前記第１起点を通り且つ前記第１走査ラインに直交する第１垂線と前記第２起点を通り且つ前記第２走査ラインに直交する第２垂線との交点を求める光軸中心演算部と、を有する形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの形状測定方法及び形状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタやデジタルスチルカメラなどの光学機器に搭載されるレンズとして、射出成形や注型成形などの型成形によって製造されたレンズが用いられている。また、この種の光学機器に用いられるレンズは、典型的には光軸方向にみて円形に形成されるが、光学機器の小型化及び軽量化の観点から、結像に寄与しない部分が割線に沿ってカットされてなる非円形レンズも用いられている。
【０００３】
型成形によるレンズの製造では少なからずレンズ材料の硬化収縮を伴い、レンズの成形精度を高めるため、レンズの表面の三次元形状を測定して成形型が修正される。その際、レンズの表面の光軸中心を測定することが不可欠となる。特許文献１や特許文献２に記載されたレンズの形状測定方法では、互いに直交する二本の走査ライン上の頂点に基づいて光軸中心が求められ、偏芯量が測定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２６２９号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０１８１１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に記載されたレンズの光軸偏芯の測定方法を、結像に寄与しない部分が割線に沿ってカットされてなる非円形レンズに適用した場合に、二本の走査ラインのうち一方の走査ラインが割線に交差し、割線と交差する走査ラインは他方の走査ラインに比べて短くなる。このため、割線に交差する方向に延びる走査ライン上の頂点を求めるためのデータ量が不足し、光軸中心の測定精度が低下する。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり円の中心を含む非円形に形成されたレンズの表面形状を高精度に測定することのできる形状測定方法及び形状測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のレンズの形状測定方法は、光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり円の中心を含む非円形に形成されたレンズの形状測定方法であって、上記割線を逸れる上記円の第１弦上に設けられた第１走査ラインに沿ってレンズ表面の三次元形状を測定するステップと、上記割線を逸れ、且つ上記第１弦と交差する上記円の第２弦上に設けられた第２走査ラインに沿ってレンズ表面の三次元形状を測定するステップと、上記第１走査ラインに沿って測定された上記レンズ表面の第１三次元形状、及び上記第２走査ラインに沿って測定された上記レンズ表面の第２三次元形状に基づいて上記レンズ表面の光軸中心を求めるステップと、を備え、上記第１弦と上記第２弦とは、上記割線と上記円との二つの交点のうち一方の第１交点、及び上記円の中心を通る第１境界線と、上記第１交点、及び上記円の中心を通り上記割線に直交する中心線と上記円との交点を通る第２境界線と、上記割線と上記円との二つの交点のうち他方の第２交点、及び上記円の中心を通る第３境界線と、上記第２交点、及び上記中心線と上記円との交点を通る第４境界線とによって囲まれる領域内で交差し、上記第１弦を含み且つ光軸に平行な断面における上記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、上記第１走査ラインは、少なくとも上記奇数個の極値点を与える上記第１弦上の範囲を含み、上記第２弦を含み且つ光軸に平行な断面における上記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、上記第２走査ラインは、少なくとも上記奇数個の極値点を与える上記第２弦上の範囲を含み、上記光軸中心を求めるステップは、上記第１三次元形状に基づいて、上記第１弦における上記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える上記第１走査ライン上の第１起点を求めるステップと、上記第２三次元形状に基づいて、上記第２弦における上記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える上記第２走査ライン上の第２起点を求めるステップと、上記光軸中心として、上記第１起点を通り且つ上記第１走査ラインに直交する第１垂線と上記第２起点を通り且つ上記第２走査ラインに直交する第２垂線との交点を求めるステップと、を有する。
【０００８】
また、本発明の一態様のレンズの形状測定装置は、光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり円の中心を含む非円形に形成されたレンズの形状測定装置であって、レンズ表面上の点の三次元座標値を測定する測定部と、上記割線を逸れる上記円の第１弦上に設けられた第１走査ライン、及び上記割線を逸れ且つ上記第１弦と交差する上記円の第２弦上に設けられた第２走査ラインに沿って上記測定部を移動させる駆動部と、上記第１走査ラインに沿って移動された上記測定部によって取得される上記レンズ表面上の複数の点の各々の三次元座標値を含む第１三次元形状データ、及び上記第２走査ラインに沿って移動された上記測定部によって取得される上記レンズ表面上の複数の点の各々の三次元座標値を含む第２三次元形状データを記憶する記憶部と、上記第１三次元形状データ及び上記第２三次元形状データに基づいてレンズ表面における光軸中心を求める演算部と、を備え、上記第１弦と上記第２弦とは、上記割線と上記円との二つの交点のうち一方の第１交点、及び上記円の中心を通る第１境界線と、上記第１交点、及び上記円の中心を通り上記割線に直交する中心線と上記円との交点を通る第２境界線と、上記割線と上記円との二つの交点のうち他方の第２交点、及び上記円の中心を通る第３境界線と、上記第２交点、及び上記中心線と上記円との交点を通る第４境界線とによって囲まれる領域内で交差し、上記第１弦を含み且つ光軸に平行な断面における上記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、上記第１走査ラインは、少なくとも上記奇数個の極値点を与える上記第１弦上の範囲を含み、上記第２弦を含み且つ光軸に平行な断面における上記レンズ表面の輪郭線に奇数個の極値点が存在し、上記第２走査ラインは、少なくとも上記奇数個の極値点を与える上記第２弦上の範囲を含み、上記演算部は、上記第１三次元形状データに基づいて、上記第１弦における上記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える上記第１走査ライン上の第１起点を求め、上記第２三次元形状データに基づいて、上記第２弦における上記奇数個の極値点のうち中央の極値点を与える上記第２走査ライン上の第２起点を求める起点演算部と、上記光軸中心として、上記第１起点を通り且つ上記第１走査ラインに直交する第１垂線と上記第２起点を通り且つ上記第２走査ラインに直交する第２垂線との交点を求める光軸中心演算部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光軸方向にみて円を割線に沿ってカットしてなり円の中心を含む非円形に形成されたレンズの表面形状を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、レンズの形状測定装置の一例の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を説明するための、非円形レンズの一例の斜視図である。
【図３】（ａ）は図２のレンズの平面図、（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態を説明するための、レンズの形状測定方法を説明するフローチャートである。
【図５】図４の形状測定方法を説明する模式図である。
【図６】図４の形状測定方法を説明する模式図である。
【図７】図４の形状測定方法を説明する模式図である。
【図８】図４の形状測定方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態を説明するための、レンズの形状測定装置の一例の構成を示し、図２は、本発明の実施形態を説明するための、非円形レンズの一例を示す。
【００１２】
図１に示す形状測定装置２０は、レンズ表面上の点の三次元座標値を測定する測定部と、この測定部を移動させる駆動部と、制御部３２とを備えている。
【００１３】
測定部は、レーザダイオード２１と、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光を収束してレンズＬの表面に照射する対物レンズ２２と、レンズＬの表面で反射されたレーザ光を受光してレンズＬの表面におけるレーザ光のスポットの大きさを検出するオートフォーカスセンサ２３と、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光をレンズＬの表面に導き、レンズＬの表面で反射したレーザ光をオートフォーカスセンサ２３に導くビームスプリッタ２４及びミラー２５を備えている。
【００１４】
駆動部は、レンズＬが載置される載置部２６を互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹステージ２７と、ＸＹステージ２７の位置を検知するＸＹリニアスケール２８と、対物レンズ２２を支持し、対物レンズ２２をＸＹ平面に対して垂直なＺ軸方向に移動させるオートフォーカス駆動機構２９と、オートフォーカス駆動機構２９の位置を検出するＺリニアスケール３０と、ＸＹステージ２７及びオートフォーカス駆動機構２９の移動量を検出するＸＹＺコントローラ３１とを備えている。
【００１５】
制御部３２は、例えばパーソナルコンピュータであり、記憶部３３、起点演算部３４、光軸中心演算部３５、等を備え、上記の測定部及び駆動部の各部の動作を統括的に制御する。
【００１６】
レンズＬは、図２及び図３に示すように、光軸方向に見て円Ｃを割線Ｄに沿ってカットしてなり、円Ｃの中心Ｏを含む非円形に形成されたレンズである。なお、円Ｃは、光軸方向に見たレンズＬの外形から把握される円であって、例えばレンズＬの縁上の任意の三点を通る円として定義することができる。
【００１７】
レンズＬの表面形状は凸又は凹の球面でもよいし非球面でもよい。図示の例では、レンズＬの一方の表面は全体として凸の非球面であり、光軸方向に見て中心Ｏに重なる部位が局所的に窪んでおり、他方の表面は全体として凹の非球面であり、光軸方向にみて中心Ｏに重なる部位が局所的に盛り上がっている。
【００１８】
形状測定装置２０では、制御部３２の制御のもと、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光が載置部２６に載置されたレンズＬに照射される。オートフォーカスセンサ２３によって検出されるレーザ光のスポットの大きさに基づき、制御部３２によってレンズＬの表面とレーザ光の焦点とのずれ量が検出され、レーザ光の焦点がレンズＬの表面と一致するよう、ＸＹＺコントローラ３１を介してオートフォーカス駆動機構２９が駆動され、対物レンズ２２がＺ軸方向に移動される。
【００１９】
ＸＹＺコントローラ３１を介してＸＹステージ２７がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動されてレンズＬの表面におけるレーザ光の照射点が移動され、各点において、レーザ光の焦点がレンズＬの表面と一致するように対物レンズ２２がＺ軸方向に移動される。ＸＹＺコントローラ３１によって検出される対物レンズ２２及びＸＹステージ２７の移動量に基づき、レンズＬの表面上の各点の三次元座標値が測定される。
【００２０】
なお、形状測定装置２０は上述した構成に限定されるものではない。例えば、三角測量の原理を応用し、レンズＬの表面で反射されたレーザ光を、受光レンズを通して受光素子上に結像させ、受光素子上での結像位置の移動量に基づいてレンズＬの表面上の各点のＺ軸方向の座標値を測定するようにしてもよい。
【００２１】
次に、形状測定装置２０を用いたレンズＬの形状測定方法について、図４に示すフローチャート、及び図５〜図８の模式図を参照しながら説明する。このレンズＬの形状測定方法はレンズＬの表面の光軸中心を求めるものであり、以下では、全体として凸の非球面に形成されたレンズＬの一方の表面を例に説明する。
【００２２】
まず、最初のステップＳ１では、レーザ光でレンズＬの表面を走査する際の第１走査ラインＳ１及び第２走査ラインＳ２を形状測定装置２０に設定する。
【００２３】
図５に示すとおり、レンズＬは、光軸方向に見て円Ｃを割線Ｄに沿ってカットしてなり、この円の中心Ｏを含む非円形に形成されており、第１走査ラインＳ１は割線Ｄを逸れる（割線Ｄの両端を除き割線Ｄと交差しない）円Ｃの第１弦Ｃｈ１上のラインとし、第２走査ラインＳ２は割線Ｄを逸れ且つ第１弦Ｃ１と交差する円Ｃの第２弦Ｃｈ２上のラインとする。
【００２４】
第１弦Ｃｈ１及び第２弦Ｃｈ２は、第１弦Ｃｈ１と第２弦Ｃｈ２との交点が下記（ａ）〜（ｄ）の境界線によって囲まれる領域（図５のハッチングで示す領域）Ａの内側に位置するように設定される。なお、各境界線は領域Ａの内側に含まないものとする。
（ａ）円Ｃと割線Ｄとが交わる交点Ｐ１及び交点Ｐ２のうち一方の第１交点Ｐ１と、円Ｃの中心Ｏとを通る第１境界線Ｂ１
（ｂ）上記第１交点Ｐ１と、円Ｃの中心Ｏを通って割線Ｄに直交する中心線ＣＬと円Ｃとが交わる交点Ｐ３とを通る第２境界線Ｂ２
（ｃ）円Ｃと割線Ｄとが交わる交点Ｐ１及び交点Ｐ２のうち他方の第２交点Ｐ２と、円Ｃの中心Ｏとを通る第３境界線Ｂ３
（ｄ）上記第２交点Ｐ２と上記交点Ｐ３とを通る第４境界線Ｂ４
【００２５】
さらに、割線Ｄを逸れる第１弦Ｃｈ１は、この第１弦Ｃｈ１を含み且つ光軸に平行な断面におけるレンズＬの表面の輪郭線に奇数個（図示の例では１個）の極値点を与え、第１走査ラインＳ１は、これら奇数個の極値点を与える第１弦Ｃｈ１上の範囲を少なくとも含んで第１弦Ｃｈ１上に設定される。
【００２６】
同様に、割線Ｄを逸れる第２弦Ｃｈ２もまた、この第２弦Ｃｈ２を含み且つ光軸に平行な断面におけるレンズＬの表面の輪郭線に奇数個（図示の例では３個）の極値点を与え、第２走査ラインＳ２は、これら奇数個の極値点を与える第２弦Ｃｈ２上の範囲を少なくとも含んで第２弦Ｃｈ２上に設定される。
【００２７】
次のステップＳ２では、第１走査ラインＳ１に沿ってレーザ光でレンズＬの表面を走査し、レンズＬの表面におけるレーザ光の照射点の各々の三次元座標値を測定し、測定点群の三次元座標値を含む第１三次元形状データを取得する。取得された第１三次元形状データは制御部３２の記憶部３３（図１参照）に記憶される。
【００２８】
次のステップＳ３では、第２走査ラインＳ２に沿ってレーザ光でレンズＬの表面を走査し、レンズＬの表面におけるレーザ光の照射点の各々の三次元座標値を測定し、測定点群の三次元座標値を含む第２三次元形状データを取得する。取得された第２三次元形状データは制御部３２の記憶部３３（図１参照）に記憶される。
【００２９】
次のステップＳ４では、図６に示すとおり、ステップＳ２で取得された第１三次元形状データに基づいて、第１走査ラインＳ１に沿ったレンズＬの表面の輪郭線における奇数個の極値点のうち中央の極値点Ｅ１を与える第１走査ライン上の第１起点Ｍ１を求める。第１起点Ｍ１を求める処理は、制御部３２の起点演算部３４によって行われる。
【００３０】
次のステップＳ５では、図７に示すとおり、ステップＳ３で取得された第２三次元形状データに基づいて、第２走査ラインＳ２に沿ったレンズＬの表面の輪郭線における奇数個の極値点のうち奇数個の極値点のうち中央の極値点Ｅ２を与える第２走査ライン上の第２起点Ｍ２を求める。第２起点Ｍ２を求める処理は、制御部３２の起点演算部３４によって行われる。
【００３１】
次のステップＳ６では、図８に示すとおり、ステップＳ４で求めた第１起点Ｍ１を通って第１走査ラインＳ１に直交する第１垂線Ｖ１と、ステップＳ５で求めた第２起点Ｍ２を通って第２走査ラインＳ２に直交する第２垂線Ｖ２とを求め、続いて第１垂線Ｖ１と第２垂線Ｖ２との交点Ｐを求める。第１垂線Ｖ１及び第２垂線Ｖ２、並びに第１垂線Ｖ１と第２垂線Ｖ２との交点Ｐを求める処理は、制御部３２の光軸中心演算部３５によって行われる。
【００３２】
ここで、レンズＬが割線Ｄに沿ってカットされていないとした場合に、レンズＬは光軸まわりの回転体を構成し、光軸を含む任意の平面に対してレンズＬは対称性を有する。第１弦Ｃｈ１を含み且つ光軸に平行な断面におけるレンズＬの表面の輪郭線もまた対称性を有し、この輪郭線における奇数個の極値点のうち中央の極値点Ｅ１は対称性の中心となる。よって、極値点Ｅ１を与える第１走査ラインＳ１上の第１起点Ｍ１を通る第１垂線Ｖ１は、光軸方向にみて上記の輪郭線の対称軸となり、光軸と交わる。同様に、極値点Ｅ２を与える第２走査ラインＳ２上の第２起点Ｍ２を通る第２垂線Ｖ２は、光軸方向にみて第２弦Ｃｈ２を含み且つ光軸に平行な断面におけるレンズＬの表面の輪郭線の対称軸となり、光軸と交わる。そこで、第１垂線Ｖ１と第２垂線Ｖ２との交点ＰをレンズＬの表面の光軸中心とすることができる。
【００３３】
このように、第１走査ラインＳ１に対する第１垂線Ｖ１、及び第２走査ラインＳ２に対する第２垂線Ｖ２をそれぞれ求め、第１垂線Ｖ１及び第２垂線Ｖ２の交点を光軸中心とすることにより、第１弦Ｃｈ１及び第１走査ラインＳ１、並びに第２弦Ｃｈ２及び第２走査ラインＳ２の設定自由度が高まり、割線Ｄと交差しないように第１弦Ｃｈ１及び第２弦Ｃｈ２を設定し、第１弦Ｃｈ１に設けられる第１走査ラインＳ１及び第２弦Ｃｈ２に設けられる第２走査ラインＳ２を比較的長く設定することができ、第１走査ラインＳ１に沿って測定される第１三次元形状データ及び第２走査ラインＳ２に沿って測定される第２三次元形状データのデータ量を十分に確保することができる。
【００３４】
そして、レンズＬの縁部、特に割線Ｄに沿うレンズＬの縁部ではレンズ材料の硬化収縮に伴う歪がレンズＬの中央部に比べて大きく現れるところ、上述したレンズＬの形状測定方法では、第１弦Ｃｈ１と第２弦Ｃｈ２との交点が、境界線Ｂ１と境界線Ｂ２と境界線Ｂ３と境界線Ｂ４とによって囲まれる領域（図５のハッチングで示す領域）Ａの内側に位置するよう、第１走査ラインＳ１及び第２走査ラインＳ２を設定している。これにより、第１走査ラインＳ１及び第２走査ラインＳ２は割線Ｄに沿うレンズＬの縁部から外れ、第１走査ラインＳ１に沿って測定される第１三次元形状データ及び第２走査ラインＳ２に沿って測定される第２三次元形状データの信頼性を高めることができる。
【００３５】
以上により、第１走査ラインＳ１に沿って測定される第１三次元形状データ及び第２走査ラインＳ２に沿って測定される第２三次元形状データのデータ量及び信頼性を確保でき、第１三次元形状データ及び第２三次元形状データを用いて求められる光軸中心の精度を高め、求めた光軸中心を基準にしてレンズＬの表面の形状精度を適切に評価することが可能となる。
【００３６】
また、図５に示すように、第１走査ラインＳ１の一端が中心線ＣＬの第１交点Ｐ１側に位置し、第２走査ラインＳ２の一端が中心線ＣＬの第２交点Ｐ２側に位置するよう、第１走査ラインＳ１及び第２走査ラインＳ２を設定することが好ましい。このように第１走査ラインＳ１及び第２走査ラインＳ２を設定することにより、第１三次元形状データ及び第２三次元形状データがレンズＬの表面の広範な領域で測定され、より高精度にレンズＬの光軸中心を求めることができる。
【００３７】
また、第１弦Ｃｈ１の延長線と割線Ｄの延長線との交点から第１交点Ｐ１までの距離、及び第２弦Ｃｈ２の延長線と割線Ｄの延長線との交点から第２交点Ｐ２までの距離は、それぞれ割線Ｄの線分の長さの１／４以下であることが好ましく、図５に示すように、第１弦Ｃｈ１の一端が円Ｃと割線Ｄとの第１交点Ｐ１に位置し、第２弦Ｃｈ２の一端が円Ｃと割線Ｄとの第２交点Ｐ２に位置することがさらに好ましい。このように第１弦Ｃｈ１及び第２弦Ｃｈ２を設定することにより、第１弦Ｃｈ１に設けられる第１走査ラインＳ１及び第２弦Ｃｈ２に設けられる第２走査ラインＳ２をより長く設定することができ、高精度にレンズＬの光軸中心を求めることができる。
【００３８】
また、割線Ｄと第１弦Ｃｈ１と第２弦Ｃｈ２の３線で定義される三角形のうち、第１弦Ｃｈ１と第２弦Ｃｈ２が交差する内角θが小さくなるほど、第１弦Ｃｈ１と第２弦Ｃｈ２との交点がレンズＬの縁部に接近することから、内角θは９０°より大きく１８０°よりも小さいことが好ましい。
【符号の説明】
【００３９】
２０  形状測定装置
２１  レーザダイオード
２２  対物レンズ
２３  オートフォーカスセンサ
２４  ビームスプリッタ
２５  ミラー
２６  載置部
２７  ＸＹステージ
２８  ＸＹリニアスケール
２９  オートフォーカス駆動機構
３０  Ｚリニアスケール
３１  ＸＹＺコントローラ
３２  制御部
３３  記憶部
３４  起点演算部
３５  光軸中心演算部
【図１】
0006302864.tif 000002
【図２】
0006302864.tif 000003
【図３】
0006302864.tif 000004
【図４】
0006302864.tif 000005
【図５】
0006302864.tif 000006
【図６】
0006302864.tif 000007
【図７】
0006302864.tif 000008
【図８】
0006302864.tif 000009