(57)【要約】【課題】表裏２つの面にそれぞれ形成される複数のレンズ要素を有する光学素子において、レンズ要素の配置位置を高精度に測定することができる光学素子を提供する。【解決手段】光学素子である多眼レンズ体１は、入射側平面部１ａ上に外周（輪郭部）が接する凸状レンズ部１ｃ，１ｄと、射出側平面部１ｂ上に外周（輪郭部）が接する凸状レンズ部１ｎ，１ｐとを有し、平面部１ａ側および１ｂ側の形状測定用基準位置であって、それぞれのレンズ部の外周（輪郭部）が接する接点部１ｋ，１ｍと、接点部１ｗ，１ｘとを有している。レンズ部１ｎ，１ｐは、その口径がレンズ部１ｃ，１ｄの口径よりもわずかに大きく設定されている。接点部１ｗ，１ｘの位置を平面部１ａ側からも測定することができるのでレンズ部１ｃ，１ｄとレンズ部１ｎ，１ｐとの位置形状との間の相対関係を接点部１ｋ，１ｍと１ｗ，１ｘを介して求めることができる。【選択図】図２
2007279255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部とを有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素とを有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され、前記第一の光学面に設けられた前記レンズと同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成し、前記第一の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置の測定と、前記第二の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置の前記第一の光学面の平面部を介しての測定と、を前記第一の光学面側からのみで測定可能になしたことを特徴とする光学素子。
【請求項３】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成し、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置の測定と、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置の前記第一の光学面の平面部を介しての測定と、を前記第一の光学面側からのみで測定可能になしたことを特徴とする光学素子。
【請求項４】
前記第一の光学面及び前記第二の光学面に設けられた前記各レンズ部を形成する各レンズ要素は、少なくともそのレンズ要素の光軸中心が存在する部分を有して配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状と前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状は互いに相似形であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項６】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、
前記第一の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の外径部分が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定することを特徴とする光学素子の測定方法。
【請求項７】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、
前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定することを特徴とする光学素子の測定方法。
【請求項８】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、
前記第一の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置とを前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定し、
さらに、前記第二の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第二の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の前記平面方向位置とを前記第二の光学面側から測定することを特徴とする光学素子の測定方法。
【請求項９】
平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、
前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面と、
を有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、
前記第一の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置とを前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定し、
さらに、前記第二の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の前記平面方向位置とを前記第二の光学面側から測定することを特徴とする光学素子の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表裏２つの面にそれぞれ形成される複数のレンズ要素を有する光学素子の形状、および、該光学素子の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学製品には、一般的に焦点検出装置が搭載されていることが多い。それらの焦点検出装置に適用される光学素子は、合成樹脂を素材にして射出成形等により製作されており、製造コストを比較的に低く抑えられている。
【０００３】
一般的に単眼レンズであれば、その入射側と射出側の曲面に位置的なずれがあっても光学系の組み立て時にレンズ姿勢の調整により光学性能を満足されることができることが多い。また、上記ずれ量については、レンズの輪郭を円形にすることにより測定機との相対位置決めを厳密に行いやすく、反転しても片面ずつであれば、精度よく測定位置関係を把握することができる。
【０００４】
しかし、１つの部材の入射側と射出側に互いに同形の一対の光学面を有する光学素子の場合、両面の相対位置関係を把握することは困難であった。
【０００５】
特許文献１に開示された多眼レンズ位置測定装置は、光学素子の複数の光学面の配置関係を高精度に測定する装置である。本測定装置においては、測定装置のステージを上記光学素子に対して移動させながら各光学面に測定光を照射したときの反射光から光学面間の相対頂点位置を検出することができる。
【０００６】
特許文献２に開示された多眼レンズ体は、光学素子である多眼レンズ体の機能光学面（レンズ面）以外に入射側と射出側との一方の平面に対して他方の平面に非平面の複数の基準用屈折部材を配したものである。この多眼レンズ体では、上記基準用屈折部材を位置基準に利用することにより入射側の光学面と射出側の光学面との位置ずれなどの配置関係を高精度に測定することができる。
【特許文献１】特開平７−３１１１１７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に開示された多眼レンズ位置測定装置では、多眼レンズが合成樹脂の射出成型品であって、入射側と射出側にそれぞれ光学面が形成されているものであった場合、入射側光学面と射出側光学面とを個別に測定することからそれらの光学面の光軸直交方向の相対位置ずれを測定することができない。なお、射出成型品の場合、成型時の上下金型の位置ずれにより入射側光学面と射出側光学面との光軸直交方向のずれが生じる可能性があり、特に焦点検出装置に適用される光学素子においては、その位置ずれは、調整することができない光学性能に影響することからその測定が不可欠である。
【０００８】
特許文献２に開示された多眼レンズ体は、上述したように上記基準用屈折部材の位置を測定することにより入射側レンズ面と射出側レンズ面との位置ずれを測定することができる。しかし、上記レンズ面以外の領域に複数の上記基準用屈折部材を配置する必要があり、上記多眼レンズ体の外形を大きくする必要があり、また、金型に上記基準用屈折部材を加工する必要があり、コストアップの問題も生じる。
【０００９】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、表裏２つの面にそれぞれ形成される複数のレンズ要素を有する光学素子において、レンズ要素の配置位置を高精度に測定することができる光学素子、および、該光学素子の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１記載の光学素子は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部とを有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素とを有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され、前記第一の光学面に設けられた前記レンズと同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成する。
【００１１】
本発明の請求項２記載の光学素子は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成し、前記第一の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置の測定と、前記第二の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置の前記第一の光学面の平面部を介しての測定と、を前記第一の光学面側からのみで測定可能とする。
【００１２】
本発明の請求項３記載の光学素子は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成し、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置の測定と、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置の前記第一の光学面の平面部を介しての測定を前記第一の光学面側からのみで測定可能とする。
【００１３】
本発明の請求項４記載の光学素子は、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子において、前記第一の光学面及び前記第二の光学面に設けられた前記各レンズ部を形成する各レンズ要素は、少なくともそのレンズ要素の光軸中心が存在する部分を有して配置される。
【００１４】
本発明の請求項５記載の光学素子は、請求項１から４のいずれかに記載の光学素子において、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状と前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状は互いに相似形である。
【００１５】
本発明の請求項６記載の光学素子の測定方法は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の前記平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、前記第一の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の外径部分が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定する。
【００１６】
本発明の請求項７記載の光学素子の測定方法は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定する。
【００１７】
本発明の請求項８記載の光学素子の測定方法は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、前記第一の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置とを前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記が接する点の平面方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定し、さらに、前記第二の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第二の光学面上の前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状のうちの前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の前記平面方向位置とを前記第二の光学面側から測定する。
【００１８】
本発明の請求項９記載の光学素子の測定方法は、平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素から成るレンズ部を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置された第一の光学面と、前記第一の光学面の平面部に対して平行な平面部とこの平面部に対して凸形状となる複数の凸レンズ要素を有し、前記各凸レンズ要素のレンズ面と前記平面部との境界部に形成される輪郭部の少なくとも一部を互いに接して配置され前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と同一のレンズ面及び配置形状を有するレンズ部が配置された第二の光学面とを有し、前記第一の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状に対して、前記第二の光学面に設けられた前記レンズ部と前記平面部との境界部に形成される形状の大きさが大きくなるように前記レンズ部を形成した光学素子の測定方法であって、前記第一の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第一の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置とを前記第一の光学面側から測定すると共に、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の平面方向位置及び前記平面部に垂直な奥行き方向位置を前記第一の光学面側から前記第一の光学面の平面部を介して測定し、さらに、前記第二の光学面上の前記レンズ部の各レンズ要素の光軸位置及びレンズ面形状と、前記第二の光学面上の前記複数のレンズ要素の前記輪郭部が接する点の前記平面方向位置とを前記第二の光学面側から測定する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表裏２つの面にそれぞれ形成される複数のレンズ要素を有する光学素子において、上記レンズ要素の配置位置を高精度に測定することができる光学素子、および、該光学素子の測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の第一の実施形態の光学素子である多眼レンズ体の斜視図である。図２は、上記多眼レンズ体のＡ矢視図であり、図３は、上記多眼レンズ体のＢ矢視図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ図２のＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図、Ｅ−Ｅ断面図である。
【００２１】
図１の多眼レンズ体１は、カメラの３領域の焦点検出が可能な焦点検出装置に組み込まれる再結像レンズであって、光学樹脂を射出成形して製作される光学素子部材である。なお、多眼レンズ体１において、図１のｘ方向を左右方向とし、ｙ方向を上下方向とし、ｚ方向を前後方向（厚み、または、奥行き方向）とする。
【００２２】
多眼レンズ体１は、互いに平行であって、表面の第一の光学面に沿った入射側平面部１ａと、裏面の第二の光学面に沿った射出側平面部１ｂを有しており、入射側平面部１ａ上には３対の凸レンズ要素からなるレンズ部１ｃ，１ｄと、１ｅ，１ｆと、１ｇ，１ｈとが配されている。射出側平面部１ｂ上には３対の凸レンズ要素からなるレンズ部１ｎ，１ｐと、１ｑ，１ｒと、１ｓ，１ｔとが配されている。
【００２３】
レンズ部１ｃ，１ｄと１ｎ，１ｐは、それぞれ平面部１ａ，１ｂに直交し、左右に所定距離離間した平行な光軸Ｏ1 ，Ｏ2 に沿って配される。レンズ部１ｅ，１ｆと１ｑ，１ｒは、それぞれ平面部１ａ，１ｂに直交し、上下に所定距離離間した平行な光軸Ｏ3 ，Ｏ4 に沿って配される。レンズ部１ｇ，１ｈと１ｓ，１ｔは、それぞれ平面部１ａ，１ｂに直交し、上下に所定距離離間した平行な光軸Ｏ5 ，Ｏ6 に沿って配される。
【００２４】
平面部１ａ側のレンズ部１ｃ，１ｄは、左右対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、そのレンズ部１ｃ，１ｄの口径ｄ1A，ｄ2A（図４（Ａ））の平面部１ａとの境界部の輪郭部となる外周部１ｉ，１ｊが互いに接触する接点１ｋ，１ｍを有している（図２）。この接点１ｋ，１ｍは、平面部１ａ側に配される各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用される。
【００２５】
一方、平面部１ｂ側のレンズ部１ｎ，１ｐも左右対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ｂとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、そのレンズ部１ｎ，１ｐの外周部の口径ｄ1B，ｄ2B（図４（Ａ））の平面部１ｂとの境界部の輪郭部となる外周部１ｕ，１ｖが互いに接触する接点１ｗ，１ｘを有している（図３）。この接点１ｗ，１ｘは、平面部１ｂ側に配される各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用される。
【００２６】
但し、レンズ部１ｎ，１ｐの外周部の口径ｄ1B，ｄ2Bは、それぞれレンズ部１ｃ，１ｄの口径ｄ1A，ｄ2Aよりもわずかに大きい（図４（Ａ））。したがって、接点１ｗ，１ｘの平面部１ｂ上でのｘｙ方向の位置は、平面部１ａ上における接点１ｋ，１ｍのｘｙ方向の位置に対して、それぞれわずかずつ外側、すなわち、平面部１ａ，１ｂの外周淵側にずれて位置している（図２，３）。但し、図１〜４に示した実施形態の例では、ｘ方向の寸法位置は同じで、ｙ方向位置のみそれぞれ外側にずれている。そのずれ寸法は、後述する測定装置１０によるレンズ位置形状の測定に際し、上記接点位置を基準位置として確実に両者を識別できる寸法とする。例えば、口径差で０．１ｍｍ程度とすると、上記接点位置の測定が容易である。なお、レンズ部１ｎ，１ｐは、口径以外はレンズ部１ｃ，１ｄと同一形状の凸形状（相似形状）を有している。なお、レンズ部１ｎ，１ｐのレンズ曲率半径とレンズ部１ｃ，１ｄの曲率半径は、同じ寸法には限定されない。
【００２７】
レンズ部１ｅ，１ｆは、上下対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部である。一方、レンズ部１ｑ，１ｒも上下対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部である。レンズ部１ｑ，１ｒの平面部１ｂとの境界に形成される口径は、レンズ部１ｅ，１ｆの平面部１ａとの境界に形成される口径と等しい（図４（Ｂ））。但し、レンズ部１ｎ，１ｐのようにレンズ部１ｑ，１ｒの口径側をわずかに大きく設定すれば、光学特性をレンズ部１ｃ，１ｄと１ｎ，１ｐに合わせることもでき、さらには平面部１ｂ上の基準位置をレンズ部１ｑ，１ｒに別途に設けることもできる。
【００２８】
レンズ部１ｇ，１ｈは、上下対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部である。一方、レンズ部１ｓ，１ｔも上下対称形状であって、互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部１ｂとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部である。レンズ部１ｓ，１ｔの平面部１ｂとの境界に形成される口径は、レンズ部１ｇ，１ｈの平面部１ａとの境界に形成される口径と等しい（図４（Ｃ））。但し、レンズ部１ｎ，１ｐに合わせてレンズ部１ｓ，１ｔの口径側をわずかに大きくすれば、同様に光学特性を合わせることもでき、さらには基準位置を別途に設けることもできる。
【００２９】
上述した形状を有する多眼レンズ体１は、光学性能に影響を与えるものとして成型時の上下金型のずれによる形状の変化や成形収縮による形状寸法のバラツキ等を製品の状態で測定する必要がある。その形状の測定は、図５のブロック構成図に示すレーザ測定装置１０を用いて行われる。
【００３０】
レーザ測定装置１０は、図５に示すように本測定装置の全制御を司るＰＣ（パーソナルコンピュータ）部１１と、測定ヘッド部１２と、測定ヘッド部１２をｚ方向に駆動するｚ軸ステージ１３と、ミラー部１５を介してｚ軸ステージ１３のｚ方向の移動位置を検出するレーザ測長器１４と、ｘ軸ステージ１８と、ｘ軸ステージ１８のｘ方向移動位置を検出するレーザ測長器１６と、ｙ軸ステージ１９と、ｙ軸ステージ１９のｙ方向移動位置を検出するレーザ測長器１７とを有している。
【００３１】
なお、レーザ測定装置上でｚ方向は上下方向である（多眼レンズ体１では厚み方向）。ｘ，ｙ方向は、それぞれｚ方向に対して直交する方向である。
【００３２】
測定ヘッド部１２は、表面計測用レーザ発振器２０と、一対のビームスプリッタ２１と、ＡＦセンサユニット２２と、ＣＣＤユニット２３と、下方に向けて測定用レーザ光を射出し、被測定物からの反射光を取り込む対物レンズ２４とを有している。
【００３３】
ｘ軸ステージ１８には、ｘｙ面に沿った平面を有するワーク載置台１８ａが設けられており、このワーク載置台１８ａには、多眼レンズ体１が載置される。
【００３４】
レーザ測定装置１０により多眼レンズ体１の形状を測定する場合、多眼レンズ体１の平面部１ａを上側、あるいは、平面部１ｂを上側にして上記ワーク載置台１８ａ上にセットする。レーザ発振器２０から照射されたレーザ光は、対物レンズ２４を介して多眼レンズ体１の被測定表面にて反射される。その反射光がＡＦセンサユニット２２およびＣＣＤユニット２３に取り込まれ、ＡＦセンサユニット２２の出力に基づき、上記レーザ光が上記被測定部の表面で焦点を結ぶようにｚ軸ステージ１３により測定ヘッド部１２がｚ方向に自動的に駆動される。そのときのｚ軸ステージ１３，ｘ軸ステージ１８，ｙ軸ステージ１９の移動位置がレーザ測長器１４，１６，１７を介してＰＣ部１１に取り込まれ、上記被測定部の測定ポイント位置を示す３次元測定点データＰｘ，ｙ，ｚとして記憶される。
【００３５】
なお、ｘ，ｙ方向の位置データは、ｘ軸ステージ１８，ｙ軸ステージ１９を駆動してレーザ光の焦点位置を所望の位置への手動で移動させたときの位置データをＰＣ部１１に記憶させるか、あるいは、画像処理を行って所望の位置、例えば、レンズ頂点位置や接点位置などにｘ，ｙ軸ステージ１８，１９を自動的に移動させ、その位置データをＰＣ部１１に記憶させてもよい。
【００３６】
レーザ測定装置１０を用いた多眼レンズ体１のより具体的な形状測定の方法について説明する。  
まず、平面部１ａを上側にして多眼レンズ体１をワーク載置台１８ａ上にセットする。平面部１ａ側からレンズ部１ｃ，１ｄとレンズ部１ｅ，１ｆとレンズ部１ｇ，１ｈの所望位置における表面形状の３次元測定を行い、さらに、基準位置の接点１ｋ，１ｍの３次元位置を測定する。さらに、平面部１ａを透過したレーザ光を裏面の平面部１ｂの表面で上方に反射させて平面部１ｂの基準位置であるレンズ部１ｎ，１ｐの接点１ｗ，１ｘの３次元位置を測定する。
【００３７】
図６は、平面部１ａ上にある接点１ｋ、および、平面部１ａ側から裏面の平面部１ｂ上の接点１ｗの位置測定状態を示す拡大図である。図６に示すようにレーザ光焦点測定点Ｐを移動させて平面部１ａ上の接点１ｋに合致させたときの３次元座標を接点１ｋの位置データとしてＰＣ部１１に取り込む。続いて、レーザ光焦点位置を裏面の平面部１ｂ上まで下げて上記測定点Ｐを接点１ｗにそれぞれ合致させて接点１ｗの３次元座標の位置データをＰＣ部１１に取り込む。そのとき、上記接点のｚ方向の位置データ（奥行きデータ）も同時に取り込まれる。平面部１ａ上の接点１ｍ、および、平面部１ｂ上の接点１ｘの位置測定も同様に行われる。なお、ｚ方向の位置データの測定は、接点１ｋと１ｗの位置ずれのみ測定する場合は、省略してもよい。
【００３８】
図７は、平面部１ａを上側にし、該平面側から測定した測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。測定点データＰ01，Ｐ02は、レンズ部１ｃ，１ｄの頂点ｘｙ座標位置を示し、測定位置データＰ03，Ｐ04は、レンズ部１ｅ，１ｆの頂点ｘｙ座標位置を示し、測定点データＰ05，Ｐ06は、レンズ部１ｇ，１ｈの頂点ｘｙ座標位置を示す。測定点データＰ1k，Ｐ1mは、接点１ｋ，１ｍのｘｙ座標位置を示す。測定点データＰ1w，Ｐ1xは、平面部１ａ側から測定された接点１ｗ，１ｘのｘｙ座標位置を示す。
【００３９】
測定点データＰ01，Ｐ02，Ｐ03，Ｐ04，Ｐ05，Ｐ06は、それぞれ測定点データＰ1k，Ｐ1mを基準とした相対位置により評価される。また、平面部１ｂ側の基準測定点データＰ1w，Ｐ1xと、平面部１ａ側の基準測定点データＰ1k，Ｐ1mとにより両者のｘｙ方向の相対ずれ量が求められる。なお、自動計測する場合、基準測定点データＰ1w，Ｐ1xと、基準測定点データＰ1k，Ｐ1mとは、ｚ方向の値の違いにより識別される。
【００４０】
続いて、平面部１ｂ側の測定を行うために多眼レンズ体１の平面部１ｂを上側にしてワーク載置台１８ａ上にセットする。なお、上記セット時のｘｙ方向の位置調節は不要である。平面部１ｂ側からレンズ部１ｎ，１ｐとレンズ部１ｑ，１ｒとレンズ部１ｓ，１ｔの所望位置の表面形状に対する３次元の測定を行い、さらに、レンズ部１ｎ，１ｐの基準位置の接点１ｗ，１ｘの３次元位置を測定する。
【００４１】
図８は、平面部１ｂを上側にし、該平面側から測定した測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。測定点データＰ01′，Ｐ02′は、レンズ部１ｎ，１ｐの頂点ｘｙ座標位置を示し、測定位置データＰ03′，Ｐ04′は、レンズ部１ｑ，１ｒの頂点ｘｙ座標位置を示し、測定点データＰ05′，Ｐ06′は、レンズ部１ｓ，１ｔの頂点ｘｙ座標位置を示す。基準測定点データＰ1w′，Ｐ1x′は、平面部１ｂ側から測定された接点１ｗ，１ｘのｘｙ座標位置を示す。
【００４２】
基準測定点データＰ1w′，Ｐ1x′は、平面部１ａ側から測定された基準測定点データＰ1w，Ｐ1xとは、ｘｙ座標上、同一の測定点位置であるので、基準測定点データＰ1w′，Ｐ1x′の基準測定点データＰ1k，Ｐ1mに対する相対ずれ量は、当然、基準測定点データＰ1w，Ｐ1xの相対位置ずれ量と一致している。
【００４３】
したがって、測定点データＰ01′，Ｐ02′，Ｐ03′，Ｐ04′，Ｐ05′，Ｐ06′は、基準測定点データＰ1w′，Ｐ1x′を介して平面部１ａ側の基準測定点データＰ1k，Ｐ1mに対する相対位置データとして演算により求め、評価することができる。結果的に各測定点データＰ01とＰ01′の間，Ｐ02とＰ02′の間，Ｐ03とＰ03′の間の形状の各ｘｙ方向のずれ量、例えば、光軸Ｏｎのずれ等を評価することができる。
【００４４】
また、測定点データＰ1k，Ｐ1mのｚ方向の位置データと測定点データＰ1w，Ｐ1xのｚ方向の位置データにより多眼レンズ体１の厚みを評価することも可能である。なお、実評価に当たっては、レンズの屈折率に基づく補正等を行う必要があるが、詳細については省略する。
【００４５】
なお、平面部１ａ側および平面部１ｂ側の各レンズ部の形状のｚ方向データは、ＡＦユニット２による合焦状態検出によるｚ方向検出以外に図９の測定状態図に示すように、接触式測定子２５を直接レンズ部表面に接触させることにより測定することも可能である。
【００４６】
上述したように本実施形態の多眼レンズ体１は、表裏面に配されるレンズ部の口径の一方をわずかに大きく設定することにより表面側に設けられた基準測定点、および、裏面側に設けられた基準測定点の測定を一方の表面側から同時に行うことが可能である。そのとき、得られた双方の基準測定点の相対位置ずれ量に基づき、裏面側から測定した裏面側レンズ部の形状データを表面側の基準測定点からの相対位置データに変換して、表面側レンズ部の形状データに対するずれ量として評価することができる。これによって多眼レンズ体１の形状精度や成型時の金型のずれによる形状の変化を別途に基準用屈折部材等を設けることなく評価することができ、多眼レンズ体の形状を必要最小限の大きさにすることができる。また、基準用屈折部材等を設ける必要がないことから成形部材としてより単純な形状を採用して、金型の製作費を抑えることができ、さらに、成形不良に対する歩留まりも改善実現できる。
【００４７】
なお、上記実施形態の多眼レンズ体１は、レンズ部１ｃ，１ｄの左右にレンズ部１ｅ，１ｆおよび１ｇ，１ｈを配したが、レンズ部１ｅ，１ｆおよび１ｇ，１ｈを配しないレンズ部１ｃ，１ｄと１ｎ，１ｐのみを表裏面に配する多眼レンズ体に対しても同様の測定方法を適用することは可能である。また、多眼レンズ体として口径がわずかに大きいレンズ部１ｎ，１ｐが配される側を入射側とし、レンズ部１ｃ，１ｄ側が配される側を射出側とした構成でもよい。
【００４８】
次に、本発明の第二実施形態の光学素子である多眼レンズ体について図１０〜１２を用いて説明する。  
図１０は、本実施形態の多眼レンズ体の正面図（表面側から見た図）である。図１１は、上記多眼レンズ体の表面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。図１２は、上記多眼レンズ体の裏面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【００４９】
本実施形態の多眼レンズ体２は、図１０に示すように互いに平行であって、表面の第一の光学面に沿った入射側平面部２ａと裏面の第二の光学面に沿った射出側平面部２ｂを有しており、入射側平面部２ａ上には上下左右４つの凸レンズ要素からなるレンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆが配されている。射出側平面部２ｂ上にも上下左右４つの凸レンズ要素からなるレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔが配されている。表裏のレンズ部２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆとレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔは、それぞれ平面部２ａ，２ｂに直交する平行な４つの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 ，Ｏ4 に沿って配される。
【００５０】
平面部２ａ側のレンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆは、上下、左右位置に互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部２ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、その各レンズ部の口径の平面部２ａとの境界部となる外周部（輪郭部）が互いに接触する接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐを有している。これらの接点は、各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用されるが、基準位置としてはいずれか２つを選択してもよい。
【００５１】
平面部２ｂ側のレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔは、上下、左右位置に互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部２ｂとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、各レンズの口径は、レンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆの口径よりもわずかに大きく設定されている。該口径の平面部２ｂとの境界部となる外周部（輪郭部）が互いに接触する接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘを有している。なお、レンズ部２ｑ〜２ｔは、口径以外はレンズ部２ｃ〜２ｆと同一形状の凸形状（相似形状）を有している。なお、レンズ部２ｑ〜２ｔのレンズ曲率半径とレンズ部２ｃ〜２ｆのレンズ曲率半径とは、同じ寸法には限定されない。
【００５２】
接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘは、接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐよりもｘｙ方向でわずかに外側に位置している。接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘは、接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐとのずれ量を与える基準位置、かつ、平面部２ｂ側に配される各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用される。
【００５３】
多眼レンズ体２のレンズ部形状もレーザ測定装置１０によって第一の実施形態の場合と同様な方法で測定される。まず、平面部２ａ側からレンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆの形状、および、基準位置として接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐの位置を測定し、さらに、接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐに対応する平面部２ｂ側の接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘの位置を平面部２ａを透過して測定する。
【００５４】
図１１には平面部２ａ側から測定された測定点データとしてレンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆの頂点ｘｙ座標位置の測定点データＰ01，Ｐ02，Ｐ03，Ｐ04と、接点２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ2k，Ｐ2m，Ｐ2n，Ｐ2pと、接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ2u，Ｐ2v，Ｐ2w，Ｐ2xとが示されている。測定点データＰ01，Ｐ02，Ｐ03，Ｐ04は、基準測定点データＰ2k，Ｐ2m，Ｐ2n，Ｐ2pの少なくとも２点を基準にした相対位置で評価することができる。また、基準測定点データＰ2u，Ｐ2v，Ｐ2w，Ｐ2xの基準測定点データＰ2k，Ｐ2m，Ｐ2n，Ｐ2pに対する相対ずれ量も求められる。
【００５５】
続いて、平面部２ｂ側の測定を行うために多眼レンズ体２の平面部２ｂを上側にしてｘｙ方向に沿った状態でワーク載置台１８ａ上にセットする。なお、上記セット時のｘｙ方向の位置調節は不要である。平面部２ｂ側からレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔの表面形状の３次元位置の測定を行い、レンズ部２ｑ〜２ｔの基準位置の接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘの３次元位置を測定する。
【００５６】
図１２には平面部２ｂ側から測定された測定点データとしてレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔの頂点ｘｙ座標位置の測定点データＰ01′，Ｐ02′，Ｐ03′，Ｐ04′と、接点２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ2u′，Ｐ2v′，Ｐ2w′，Ｐ2x′が示されている。測定点データＰ01′〜Ｐ04′は、基準測定点データＰ2u′〜Ｐ2x′の少なくとも２つを基準とした相対位置で評価することができる。また、平面部２ｂ側の基準測定点データＰ2u′〜Ｐ2x′の測定点と平面部２ａ側の基準測定点データＰ2u〜Ｐ2xの測定点とはｘｙ平面上同一点であるので、基準測定点データＰ2u′〜Ｐ2x′の基準測定点データＰ2k〜Ｐ2pに対する相対ずれ量は、当然、基準測定点データＰ2u〜Ｐ2xの相対位置ずれ量と一致することになる。
【００５７】
したがって、測定点データＰ01′〜Ｐ04′は、基準測定点データＰ2u′〜Ｐ2x′を介して基準測定点データＰ2k〜Ｐ2pからの相対位置データとして評価できる。結果的に平面部２ａ側のレンズ部２ｃ，２ｄ、２ｅ，２ｆと平面部２ｂ側のレンズ部２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔのそれぞれの頂点位置のずれや形状のずれを評価することができる。
【００５８】
本実施形態の多眼レンズ体２およびその形状の測定方法によれば、中央部に接合状態で配された多眼レンズ部を有する多眼レンズ体に対しても第一の実施形態の場合と同様の測定を行うことにより同様の効果を奏する。
【００５９】
次に、本発明の第三実施形態の光学素子である多眼レンズ体について図１３〜１５を用いて説明する。  
図１３は、本実施形態の多眼レンズ体の正面図（表面側から見た図）である。図１４は、上記多眼レンズ体の表面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。図１５は、上記多眼レンズ体の裏面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【００６０】
本実施形態の多眼レンズ体３は、図１３に示すように互いに平行であって、表面の第一の光学面に沿った入射側平面部３ａと裏面の第二の光学面に沿った射出側平面部３ｂを有しており、入射側平面部３ａ上には３つの凸レンズ要素からなるレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅが配されている。射出側平面部３ｂ上にも３つの凸レンズ要素からなるレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐが配されている。表裏のレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅとレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐは、それぞれ平面部３ａ，３ｂに直交した平行な３つの光軸Ｏ1 ，Ｏ2 ，Ｏ3 に沿って配される。
【００６１】
平面部３ａ側のレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅは、３方位置で互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部３ａとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、その各レンズ部の口径の平面部３ａとの境界部となる外周部（輪郭部）が互いに接触する接点３ｉ，３ｊ，３ｋを有している。これらの接点のうち少なくとも２つは、平面部３ａ側に配される各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用される。
【００６２】
平面部３ｂ側のレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐも同様に３方位置で互いに外周部（すなわち、レンズ面と平面部３ｂとの境界部に形成される輪郭部）の一部が接触した形状を有するレンズ部であり、各レンズの口径は、レンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅの口径よりもわずかに大きく設定されている。なお、レンズ部３ｍ〜３ｐは、口径以外はレンズ部３ｃ〜３ｅと同一形状の凸形状（相似形状）を有している。なお、レンズ部３ｍ〜３ｐのレンズ曲率半径とレンズ部３ｃ〜３ｅのレンズ曲率半径とは、同じ寸法には限定されない。
【００６３】
そして、各レンズ部の口径の平面部３ｂとの境界部となる外周部（輪郭部）が互いに接触する接点３ｑ，３ｒ，３ｓを有している。したがって、接点３ｑ，３ｒ，３ｓは、接点３ｉ，３ｊ，３ｋよりもｘｙ方向でわずかに外側に位置している。これらの接点のうち少なくとも２つは、接点３ｉ，３ｊ，３ｋとのずれ量を与える基準位置、かつ、平面部３ｂ側に配される各レンズ部の位置形状測定時の基準位置として利用される。
【００６４】
多眼レンズ体３のレンズ部形状もレーザ測定装置１０によって第一の実施形態の場合と同様な方法で測定される。まず、平面部３ａ側からレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅの形状、および、基準位置として接点３ｉ，３ｊ，３ｋの位置を測定し、さらに、接点３ｉ，３ｊ，３ｋに対応する平面部３ｂ側の接点３ｑ，３ｒ，３ｓを平面部３ａを透過して測定する。
【００６５】
図１４には平面部３ａ側から測定された測定点としてレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅの頂点ｘｙ座標位置の測定点データＰ01，Ｐ02，Ｐ03と、接点３ｉ，３ｊ，３ｋのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ3i，Ｐ3j，Ｐ3kと、接点３ｑ，３ｒ，３ｓのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ3q，Ｐ3r，Ｐ3sとが示されている。測定点データＰ01，Ｐ02，Ｐ03は、基準測定点データＰ3i，Ｐ3j，Ｐ3kの少なくとも２点を基準にした相対位置で評価することができる。また、基準測定点データＰ3q，Ｐ3r，Ｐ3sの基準測定点データＰ3i，Ｐ3j，Ｐ3kに対する相対ずれ量も求められる。
【００６６】
続いて、平面部３ｂ側の測定を行うために多眼レンズ体３の平面部３ｂを上側にしてｘｙ方向に沿った状態でワーク載置台１８ａ上にセットする。なお、上記セット時のｘｙ方向の位置調節は不要である。平面部３ｂ側からレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐの表面形状の３次元位置の測定を行い、さらに、レンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐの基準位置の接点３ｑ，３ｒ，３ｓの３次元位置を測定する。
【００６７】
図１５には平面部３ｂ側から測定された測定点データとしてレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐの頂点ｘｙ座標位置の測定点データＰ01′，Ｐ02′，Ｐ03′と、接点３ｑ，３ｒ，３ｓのｘｙ座標位置の基準測定点データＰ3q′，Ｐ3r′，Ｐ3s′が示されている。測定点データＰ01′〜Ｐ03′は、基準測定点データＰ3q′〜Ｐ3s′の少なくとも２つを基準とした相対位置により評価することができる。また、平面部３ｂ側の基準測定点データＰ3q′〜Ｐ3s′の測定点と平面部３ａ側の基準測定点データＰ3i〜Ｐ3kの測定点とは、同一点であるので、基準測定点データＰ3q′〜Ｐ3s′の平面部３ａ側の基準測定点データＰ3i〜Ｐ3kに対する相対ずれ量は、当然、基準位置データＰ3i〜Ｐ3kの相対ずれ量と一致することになる。
【００６８】
したがって、測定点データＰ01′〜Ｐ03′は、基準測定点データＰ3q′〜Ｐ3s′を介して基準測定点データＰ3i〜Ｐ3kからの相対位置データとして評価することができる。結果的に平面部３ａ側のレンズ部３ｃ，３ｄ、３ｅと平面部３ｂ側のレンズ部３ｍ，３ｎ，３ｐとのそれぞれの頂点位置のずれや形状のずれを評価することができる。
【００６９】
本実施形態の多眼レンズ体３およびその形状の測定方法によれば、第二の実施形態の場合と同様に中央部に接合状態で配された多眼レンズ部を有する多眼レンズ体に対しても第一の実施形態の場合と同様の測定を行うことにより同様の効果を奏することができる。
【００７０】
なお、上述した各実施形態の多眼レンズ体の形状に限らず表裏面に配された外周部（輪郭部）が接する形状のレンズ部を有するような多眼レンズ体に対しても同様な測定方法を適用することは可能であり、同様の効果を奏する。
【００７１】
この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のよる光学素子は、表裏２つの面にそれぞれ形成される複数のレンズ要素を有する光学素子において、上記レンズ要素の配置位置を高精度に測定することが可能な光学素子として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第一の実施形態の光学素子である多眼レンズ体の斜視図である。
【図２】図１の多眼レンズ体のＡ矢視図である。
【図３】図１の多眼レンズ体のＢ矢視図である。
【図４】図１の多眼レンズ体の光軸に沿った断面図であって、図４（Ａ）は、図２のＣ−Ｃ断面図、図４（Ｂ）は、図２のＤ−Ｄ断面図、図４（Ｃ）は、図２のＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図１の多眼レンズ体の形状を測定するためのレーザ測定装置のブロック構成図である。
【図６】図１の多眼レンズ体の表面側平面部の接点、および、裏面側平面部の接点の位置測定状態を示す拡大図である。
【図７】図１の多眼レンズ体の表面側平面部を上側にし、該平面側から測定した測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【図８】図１の多眼レンズ体の裏面側平面部を上側にし、該平面側から測定した測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【図９】図５のレーザ測定装置に対して接触式測定子を用いて図１の多眼レンズ体の表面を測定する測定状態図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態の多眼レンズ体の正面図（表面側から見た図）である。
【図１１】図１０の多眼レンズ体の表面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【図１２】図１０の多眼レンズ体の裏面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態の多眼レンズ体の正面図（表面側から見た図）である。
【図１４】図１３の多眼レンズ体の表面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【図１５】図１３の多眼レンズ体の裏面側を上側にした状態での測定点のｘ，ｙ位置データの配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１，２，３
…多眼レンズ体（光学素子）
１ａ，２ａ，３ａ
…表面側の平面部（第一の光学面）
１ｂ，２ｂ，３ｂ
…裏面側の平面部（第二の光学面）
１ｃ，１ｄ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，３ｃ，３ｄ，３ｅ
…レンズ部
（第一の光学面に配される凸レンズ要素）
１ｎ，１ｐ，２ｑ，２ｒ，２ｓ，２ｔ，３ｍ，３ｎ，３ｐ
…レンズ部
（第二の光学面に配される凸レンズ要素）
１ｉ，１ｊ
…外周部（第一の光学面側の平面部との境界部に形成される輪郭部）
１ｕ，１ｖ
…外周部（第二の光学面側の平面部との境界部に形成される輪郭部）
１ｋ，１ｍ，２ｋ，２ｍ，２ｎ，２ｐ，３ｉ，３ｊ，３ｋ
…接点
（第一の光学面上でレンズ要素の輪郭部が接する点）
１ｗ，１ｘ，２ｕ，２ｖ，２ｗ，２ｘ，３ｑ，３ｒ，３ｓ
…接点
（第二の光学面上でレンズ要素の輪郭部が接する点）
ｚ方向…奥行き方向
【図１】
2007279255.tif 000003
【図２】
2007279255.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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