JP2000065681A - Measuring apparatus for decentering of lens - Google Patents
Measuring apparatus for decentering of lensInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、心取り誤差や接合
誤差などによって発生する光学レンズの偏心の測定に用
いられるレンズ偏心測定装置に関し、特に、内視鏡用対
物レンズ等の微小レンズの偏心測定に用いられるレンズ
偏心測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens eccentricity measuring device used for measuring the eccentricity of an optical lens caused by a centering error, a joining error, etc., and more particularly to an eccentricity of a minute lens such as an objective lens for an endoscope. The present invention relates to a lens eccentricity measuring device used for measurement.
【0002】[0002]
【従来の技術】レンズは、その外周縁(コバ)が鏡筒内
面にはめ込まれることによって固定されるので、その外
周縁の中心軸と光軸とが一致している必要がある。しか
しながら、レンズ加工中に生じた心取り誤差や接合誤差
等に起因して、光軸が外周縁の中心軸に対して偏心して
しまう可能性がある。そのため、この偏心量を正確に測
定することによって、それが許容範囲に入っているか否
かを判定したり、偏心量に応じた芯出修正を施す必要が
ある。2. Description of the Related Art Since a lens is fixed by fitting its outer peripheral edge (edge) to the inner surface of a lens barrel, it is necessary that the center axis of the outer peripheral edge coincide with the optical axis. However, there is a possibility that the optical axis is decentered with respect to the center axis of the outer peripheral edge due to a centering error, a joining error, or the like generated during the lens processing. Therefore, it is necessary to accurately measure the eccentricity to determine whether or not the eccentricity is within an allowable range or to perform centering correction according to the eccentricity.
【0003】従来、この偏心量を測定するために、図7
に示すようなレンズ偏心測定装置が用いられている。図
7に示すレンズ偏心測定装置は、その先端に測定対象レ
ンズLを吸着固定した状態でこの測定対象レンズLごと
回転するやとい101と、測定対象レンズLの測定対象
面(やとい101に接触している面とは逆側の面)にお
ける曲率中心のやとい101の回転軸からのずれを光学
的に測定する観測光学系100と、測定対象レンズLに
おける外周縁のやとい101の回転軸からのズレを機械
的に測定する接触式ピックセンサ110とを、有してい
る。Conventionally, in order to measure the amount of eccentricity, FIG.
The lens eccentricity measuring device shown in FIG. The lens eccentricity measuring apparatus shown in FIG. 7 rotates the measurement target lens L with the measurement target lens L sucked and fixed to the tip thereof as soon as it rotates 101 and the measurement target surface of the measurement target lens L (contacts the yato 101). The observation optical system 100 for optically measuring the deviation of the center of curvature from the rotation axis of the shaft 101 on the surface opposite to the curved surface), and the rotation axis of the shaft 101 at the outer peripheral edge of the lens L to be measured. And a contact pick sensor 110 for mechanically measuring the deviation from the contact.
【0004】具体的には、観測光学系100中のレーザ
光源102から射出されたレーザビーム(平行ビーム)
は、ビームスプリッタ103を透過して、収束レンズ群
104によって一旦その焦点に収束されて発散した後
に、測定対象レンズLの測定対象面に対してオートコリ
メーション状態で入射する。この測定対象面にて反射し
たレーザビームは、収束レンズ群104を透過すること
によって平行ビームに戻された後に、ビームスプリッタ
103によって側方へ反射され、集光レンズ105によ
ってスクリーン106上にスポット(オートコリメータ
像)を結ぶ。このオートコリメータ像は、測定対象面の
光軸方向位置が合っている限り、測定対象面の曲率中心
と収束レンズ群104の焦点位置(やとい101の中心
軸)とのズレ量に応じて、集光レンズ105の光軸から
ずれる。従って、やとい101を回転させると、測定対
象面の曲率中心と収束レンズ群104の焦点位置(やと
い101の中心軸)とのズレ量に対応した径で、スクリ
ーン106上のオートコリメータ像が回転するのであ
る。一方、接触式ピックセンサ110は、接触子を測定
対象レンズLの外周縁に押し当てることにより、この接
触子に当接する部位の位置に応じた信号を出力する。従
って、やとい101を回転させると、測定対象レンズL
の外周縁の振れに応じた振幅で、出力信号が変化するの
である。Specifically, a laser beam (parallel beam) emitted from a laser light source 102 in an observation optical system 100
Is transmitted through the beam splitter 103, is once converged to its focal point by the converging lens group 104, diverges, and then enters the measurement target surface of the measurement target lens L in an auto-collimated state. The laser beam reflected on the surface to be measured is returned to a parallel beam by transmitting through the converging lens group 104, then reflected sideways by the beam splitter 103, and spotted on a screen 106 by a condenser lens 105 ( Autocollimator image). As long as the position of the measurement target surface in the optical axis direction is matched, the autocollimator image can be obtained in accordance with the amount of deviation between the center of curvature of the measurement target surface and the focal position of the converging lens group 104 (the center axis of the yaw 101). It deviates from the optical axis of the condenser lens 105. Therefore, when the torsion 101 is rotated, the autocollimator image on the screen 106 has a diameter corresponding to the amount of deviation between the center of curvature of the surface to be measured and the focal position of the converging lens group 104 (the central axis of the torsion 101). It rotates. On the other hand, the contact-type pick sensor 110 outputs a signal corresponding to the position of a portion that comes into contact with the contact by pressing the contact against the outer peripheral edge of the lens L to be measured. Therefore, when the lens 101 is rotated, the measurement target lens L
The output signal changes at an amplitude corresponding to the fluctuation of the outer peripheral edge of the output signal.
【0005】このようなレンズ偏心測定装置を用いて、
観測光学系100によってスクリーン上に投影されるオ
ートコリメータ像の回転半径及び接触式ピックセンサ1
10の出力信号の変化量のうちの何れか一方が0になる
ように測定対象レンズLのやとい101に対するズレ量
を調整すれば、他方は、測定対象レンズL自身の偏心量
に相当する値となるのである。[0005] Using such a lens eccentricity measuring device,
The turning radius of the autocollimator image projected on the screen by the observation optical system 100 and the contact pick sensor 1
If the amount of deviation of the lens L to be measured with respect to the stub 101 is adjusted so that one of the amounts of change in the output signal 10 becomes zero, the other corresponds to the amount of eccentricity of the lens L itself. It becomes.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外周縁
の振れ量を測定するための接触式ピックセンサは、一般
的に接触圧が強いので、例えば内視鏡で使用される様な
微小レンズの外周縁の振れを測定する場合には、この微
小レンズとやとい先端との摩擦抵抗をこの接触圧が上回
ってしまう可能性が高い。その場合には、微小レンズが
やといに対して径方向にずらされてしまうので、結果と
して、このような微小レンズの測定に接触式ピックセン
サ110を適用することは困難であった。However, since a contact pick sensor for measuring the amount of runout of the outer peripheral edge generally has a high contact pressure, for example, the contact pick sensor may be provided outside a microlens used in an endoscope. When measuring the run-out of the peripheral edge, there is a high possibility that the contact pressure exceeds the frictional resistance between the microlens and the tip. In such a case, the microlenses are shifted in the radial direction with respect to the microlens, and as a result, it has been difficult to apply the contact pick sensor 110 to the measurement of such microlenses.
【0007】また、接触式ピックセンサ110の代わり
に光学式の非接触変位計を用いることも考えられるが、
このような光学式の非接触変位計を上述した観測光学系
100と併用する場合には、夫々の光学系の機械的干渉
を避けるために、夫々の光学系の光路(作動距離)を長
くとらざるを得ない。その結果、装置全体の規模を大型
化させてしまっていた。It is also conceivable to use an optical non-contact displacement meter in place of the contact pick sensor 110.
When such an optical non-contact displacement meter is used in combination with the above-described observation optical system 100, the optical path (working distance) of each optical system is set to be long in order to avoid mechanical interference of each optical system. I have no choice. As a result, the scale of the entire apparatus has been increased.
【0008】このように、従来提案されていたレンズの
偏心量の測定方法では、測定精度の確保と装置全体の小
型化といった要求を両立させることが困難であった。こ
のような従来における問題に鑑みてなされた本発明は、
レンズ光学面の曲率中心の振れ量とレンズ外周縁の振れ
量とを夫々非接触にて精度良く観測することが可能であ
ると同時に、両振れ量を夫々観測するための各光学系の
機械的干渉の問題を解決して装置全体の小型化を図るこ
とが可能なレンズ偏心測定装置の提供を、課題とする。As described above, it has been difficult for the conventionally proposed method of measuring the amount of eccentricity of the lens to satisfy both the requirements of ensuring measurement accuracy and reducing the size of the entire apparatus. The present invention made in view of such a conventional problem,
It is possible to accurately observe the amount of shake at the center of curvature of the lens optical surface and the amount of shake at the outer peripheral edge of the lens without contact, and at the same time, the mechanical amount of each optical system for observing both amounts of shake separately. An object of the present invention is to provide a lens eccentricity measuring device capable of solving the problem of interference and reducing the size of the entire device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】各請求項記載の発明は、
上記課題を解決するためになされたものである。即ち、
請求項1記載のレンズ偏心測定装置は、測定対象レンズ
を固定するとともにこの測定対象レンズをその測定対象
面に交わる軸を中心軸として回転させる測定対象レンズ
回転機構と、この測定対象レンズ回転機構に固定される
測定対象レンズの測定対象面に対向すべき位置に配置さ
れた対物レンズと、前記測定対象面の外周縁に対して、
前記対物レンズに関して略共役となるべき位置に配置さ
れた第1撮像手段と、前記測定対象レンズ回転機構の中
心軸上における前記測定対象面の曲率中心と略一致すべ
き点に対して、前記対物レンズに関して略共役となる位
置に配置された第2撮像手段と、前記対物レンズと前記
第2撮像素子とを結ぶ光路の途中に配置された光路分割
手段と、この光路分割手段によって分割された光路上に
おける前記第2撮像素子と等価な位置に配置された指標
とを有することを、特徴とする。The invention described in each claim is
It has been made to solve the above problems. That is,
The lens eccentricity measuring device according to claim 1 includes a measurement object lens rotating mechanism that fixes the measurement object lens and rotates the measurement object lens around an axis that intersects the measurement object surface as a center axis, and a measurement object lens rotation mechanism. An objective lens disposed at a position to be opposed to the measurement target surface of the fixed measurement target lens, and an outer peripheral edge of the measurement target surface,
A first imaging unit disposed at a position to be substantially conjugate with respect to the objective lens, and a point on the center axis of the rotation mechanism of the lens to be measured which is substantially coincident with a center of curvature of the surface to be measured. A second imaging unit disposed at a position substantially conjugate with respect to the lens; an optical path dividing unit disposed in an optical path connecting the objective lens and the second imaging element; and a light split by the optical path dividing unit. An index disposed at a position equivalent to the second image sensor on a road.
【0010】このように構成されると、測定対象面を対
物レンズに対向させた状態で測定対象レンズを測定対象
レンズ回転機構に固定すると、測定対象面の外周縁の像
が、第1撮像手段によって撮像される。従って、測定対
象レンズ回転機構によって測定対象レンズを回転させる
と、第1撮像手段によって撮像された映像中における外
周縁の像が、回転に伴って振れる。これにより、測定対
象レンズ回転機構の中心軸と外周縁の中心とのずれ方向
及びズレ量を知ることができる。一方、指標からの光
は、光路分割手段を介して、対物レンズの主点と第2撮
像素子とを結ぶ光路と同軸に対物レンズに入射し、この
対物レンズによって測定対象レンズ回転機構の中心軸上
における前記測定対象面の曲率中心と略一致すべき点に
向けて照射される。そのため、測定対象レンズ回転機構
の中心軸と測定対象面の曲率中心とが一致している限
り、測定対象面に入射した光は、元来た経路を辿って、
対物レンズ及び光路分割手段を透過して第2撮像素子上
に結像する。このとき測定対象レンズ回転機構によって
測定対象レンズが回転されると、第2撮像素子によって
撮像された映像中における指標像,即ち、オートコリメ
ーション像の位置は回転しない。これに対して、測定対
象レンズ回転機構の中心軸と測定対象面の曲率中心とが
ずれていると、第2撮像素子によって撮像された映像中
における指標像,即ち、オートコリメーション像の位置
は、測定対象レンズの回転に伴って回転する。こによ
り、測定対象レンズ回転機構の中心軸と測定対象面の曲
率中心とのズレ方向及びズレ量を知ることができる。こ
のように求められた測定対象レンズ回転機構の中心軸と
外周縁の中心とのずれ方向及びズレ量,並びに、測定対
象レンズ回転機構の中心軸と測定対象面の曲率中心との
ズレ方向及びズレ量を考え合わせると、測定対象レンズ
の外周縁の中心と光軸とのズレ量及びズレ方向,即ち、
偏心量及び偏心方向を知ることができる。With this configuration, when the measurement target lens is fixed to the measurement target lens rotating mechanism with the measurement target surface facing the objective lens, an image of the outer peripheral edge of the measurement target surface is formed by the first imaging means. Is imaged. Therefore, when the measurement target lens is rotated by the measurement target lens rotation mechanism, the image of the outer peripheral edge in the video imaged by the first imaging means is shaken with the rotation. Thereby, it is possible to know the direction of deviation and the amount of deviation between the center axis of the lens rotation mechanism to be measured and the center of the outer peripheral edge. On the other hand, the light from the index is incident on the objective lens via the optical path dividing means and coaxially with the optical path connecting the principal point of the objective lens and the second image pickup device. Irradiation is performed toward a point that should substantially coincide with the center of curvature of the measurement target surface above. Therefore, as long as the center axis of the measurement target lens rotation mechanism and the center of curvature of the measurement target surface match, the light incident on the measurement target surface follows the original path,
The light passes through the objective lens and the optical path dividing means to form an image on the second image sensor. At this time, when the measurement target lens is rotated by the measurement target lens rotation mechanism, the position of the index image, that is, the position of the autocollimation image in the video imaged by the second image sensor does not rotate. On the other hand, if the center axis of the measurement target lens rotating mechanism and the center of curvature of the measurement target surface are displaced, the position of the index image, that is, the position of the autocollimation image in the video imaged by the second image sensor is It rotates with the rotation of the lens to be measured. This makes it possible to know the direction and amount of deviation between the central axis of the lens rotation mechanism to be measured and the center of curvature of the surface to be measured. The deviation direction and the deviation amount between the center axis of the lens rotation mechanism to be measured and the center of the outer peripheral edge, and the deviation direction and the deviation between the center axis of the lens rotation mechanism to be measured and the center of curvature of the surface to be measured. Considering the amount, the deviation amount and the deviation direction between the center of the outer peripheral edge of the lens to be measured and the optical axis, that is,
The eccentric amount and eccentric direction can be known.
【0011】測定対象レンズ回転機構の中心軸と対物レ
ンズの光軸とは同軸であっても良いが、平行にオフセッ
トしていても良い。光路分割手段は、ハーフミラーのよ
うな部分反射鏡であってもよいが、1/2波長板及び偏
光ビームスプリッタの組合せであっても良い。指標は、
点光源であっても良いし、チャート像等のパターン像を
投影するものであっても良い。また、測定対象面におけ
る第1撮像素子によって撮像される部位を照明する照明
機構は、不可欠ではないが、これを用いる場合には、対
物レンズの外部から測定対象レンズを直接照明しても良
いし、対物レンズを介した落射によって測定対象レンズ
を照明しても良い。The center axis of the rotation mechanism of the lens to be measured and the optical axis of the objective lens may be coaxial or may be offset in parallel. The optical path splitting means may be a partial reflecting mirror such as a half mirror, or may be a combination of a half-wave plate and a polarizing beam splitter. The indicator is
A point light source may be used, or a pattern image such as a chart image may be projected. Further, an illumination mechanism for illuminating a portion of the measurement target surface which is imaged by the first imaging element is not indispensable, but when this is used, the measurement target lens may be directly illuminated from outside the objective lens. Alternatively, the lens to be measured may be illuminated by incident light through the objective lens.
【0012】請求項2記載のレンズ偏心測定装置は、請
求項1の対物レンズの光軸が前記測定対象レンズ回転機
構の中心軸と同軸に配置されていることで、特定したも
のである。A lens eccentricity measuring apparatus according to a second aspect is characterized in that the optical axis of the objective lens according to the first aspect is arranged coaxially with a central axis of the rotation mechanism of the lens to be measured.
【0013】また、請求項3記載のレンズ偏心測定装置
は、請求項1の対物レンズの光軸が前記測定対象レンズ
回転機構の中心軸から平行にオフセットされているとと
もに、前記第1撮像手段が前記対物レンズの光軸上に配
置されていることで、特定したものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a lens eccentricity measuring device, wherein the optical axis of the objective lens is offset parallel to the center axis of the lens rotating mechanism to be measured, and the first image pickup means is provided with It is specified by being arranged on the optical axis of the objective lens.
【0014】また、請求項4記載のレンズ偏心測定装置
は、請求項1において、測定対象面を照明する照明手段
を更に有することで、特定したものである。また、請求
項5記載のレンズ偏心測定装置は、請求項4の照明手段
が前記対物レンズを介して前記測定対象レンズを照明す
ることで、特定したものである。A fourth aspect of the present invention is a lens eccentricity measuring apparatus specified in claim 1, further comprising an illuminating means for illuminating a surface to be measured. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a lens eccentricity measuring apparatus in which the illumination unit of the fourth aspect illuminates the lens to be measured via the objective lens.
【0015】また、請求項6記載のレンズ偏心測定装置
は、請求項1の光路分割手段がハーフミラーであること
で、特定したものである。また、請求項7記載のレンズ
偏心測定装置は、請求項1の指標が点光源であること
で、特定したものである。Further, the lens eccentricity measuring device according to claim 6 is specified by the fact that the optical path dividing means according to claim 1 is a half mirror. Further, the lens eccentricity measuring device according to claim 7 has been specified because the index of claim 1 is a point light source.
【0016】また、請求項8記載のレンズ偏心測定装置
は、請求項1の第1撮像手段と第2撮像手段とが同一の
撮像素子として構成されていることで、特定したもので
ある。Further, the lens eccentricity measuring apparatus according to claim 8 is specified because the first image pickup means and the second image pickup means of claim 1 are configured as the same image pickup element.
【0017】[0017]
【本発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明
の実施の形態を説明する。以下に説明する各実施形態
は、何れも、測定対象レンズLの外周縁を撮像するため
の光学系と測定対象レンズLの測定対象面でのオートコ
リメーション反射像を撮像するための光学系とで対物レ
ンズ11を共通化したことを、共通の特徴としている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Each of the embodiments described below includes an optical system for capturing the outer peripheral edge of the measurement target lens L and an optical system for capturing an autocollimation reflection image on the measurement target surface of the measurement target lens L. A common feature is that the objective lens 11 is shared.
【0018】[0018]
【実施形態1】本発明によるレンズ偏心測定装置の第1
の実施の形態は、測定対象レンズLを対物レンズ11の
光軸に対して偏心させて配置する構成を有している。図
1は、本第1実施形態のレンズ偏心測定装置の概略正面
図であり、図2は、図1に示す観測光学系1における具
体的光学構成を示す平面図である。[Embodiment 1] A first embodiment of a lens eccentricity measuring apparatus according to the present invention.
The embodiment has a configuration in which the measurement target lens L is arranged eccentrically with respect to the optical axis of the objective lens 11. FIG. 1 is a schematic front view of the lens eccentricity measuring apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing a specific optical configuration of the observation optical system 1 shown in FIG.
【0019】図1において、測定対象レンズLをその先
端に保持するやとい2は、円筒型形状を有している。こ
のやとい2の先端の内縁は、図2に示すように、テーパ
ー状に拡がって環状のエッジをなしている。従って、や
とい2は、相似形状を有する図示せぬ他のやといとの間
で球面レンズを挟み込むことによって、この球面レンズ
(測定対象レンズL)を、同軸に保持することができ
る。なお、このやとい2の内部は図示せぬ吸引機構に連
通しているので、この測定対象レンズLを吸着して固定
することができる。また、このやとい2は、その中心軸
l1を中心としてスピンドル3によって回転駆動され
る。即ち、このやとい2及びスピンドル3が、測定対象
レンズ回転機構を構成する。In FIG. 1, as soon as the lens L to be measured is held at its tip, the lens 2 has a cylindrical shape. As shown in FIG. 2, the inner edge of the tip end of the cutting edge 2 expands in a tapered shape to form an annular edge. Therefore, the toroid 2 can hold the spherical lens (the lens L to be measured) coaxially by sandwiching the spherical lens between another unillustrated one having a similar shape. In addition, since the inside of the pod 2 communicates with a suction mechanism (not shown), the lens L to be measured can be fixed by suction. Further, the Hire 2 is rotated by a spindle 3 about its central axis l 1. That is, the second and spindle 3 constitute a lens rotation mechanism to be measured.
【0020】スピンドル3の他端に取り付けられた回転
角検出部4は、インクリメンタル式エンコーダを用い
て、スピンドル3によるやとい2(従って、測定対象レ
ンズL)の回転位置を検出し、検出された回転位置を示
す信号を、偏心量演算用コンピュータ5に入力する。The rotation angle detector 4 attached to the other end of the spindle 3 detects the rotation position of the spindle 2 (therefore, the lens L to be measured) by the spindle 3 using an incremental encoder and detects the rotation position. A signal indicating the rotational position is input to the eccentricity calculation computer 5.
【0021】やとい2に固定された測定対象レンズLに
対向して配置されている観測光学系1は、図2示す構成
を有している。具体的には、観測光学系1は、測定対象
レンズLの測定対象面(やとい2に接触しているのとは
逆側の光学面)に対向して配置された対物レンズ11
と、この対物レンズ11の光軸l2上において測定対象
レンズLとは逆側に配置された第1ハーフミラー12
と、同じく対物レンズ11の光軸l2上において第1ハ
ーフミラー12の後方に配置された第1撮像素子13
と、第1ハーフミラー12によって分割された光路上に
配置された第1光源装置14と、対物レンズ11の光軸
からオフセットした位置に配置された第2ハーフミラー
15と、対物レンズ11から見て第2ハーフミラー15
の背後に配置された第2撮像素子16と、第2ハーフミ
ラー15によって分離された光路上に配置された第2光
源装置17とから、構成されている。The observation optical system 1 arranged opposite to the lens L to be measured fixed to the lens 2 has the configuration shown in FIG. More specifically, the observation optical system 1 includes an objective lens 11 disposed to face a measurement target surface of the measurement target lens L (an optical surface on the opposite side to that in contact with the yaw 2).
And a first half mirror 12 disposed on the optical axis l 2 of the objective lens 11 on the side opposite to the lens L to be measured.
And a first image pickup device 13 similarly disposed behind the first half mirror 12 on the optical axis l 2 of the objective lens 11.
And a first light source device 14 disposed on an optical path divided by the first half mirror 12, a second half mirror 15 disposed at a position offset from the optical axis of the objective lens 11, and a view from the objective lens 11. Second half mirror 15
And a second light source device 17 disposed on an optical path separated by the second half mirror 15.
【0022】上述した対物レンズ11は、正レンズ群と
して構成されており、やとい2の回転軸l1に対してそ
の光軸が平行にオフセットする様に、配置されている。
この対物レンズ11の光軸l2とやとい2の中心軸l1と
のオフセット量は、測定対象レンズLの直径Dの半分
(D/2)に相当する。従って、測定対象レンズLの外
周が、対物レンズ11の光軸l2と合致することにな
る。The objective lens 11 described above is configured as a positive lens group, the as optical axis offset parallel to the rotational axis l 1 of Hire 2, are disposed.
The offset amount between the optical axis l 2 of the objective lens 11 and the center axis l 1 of the second lens 2 is equivalent to half (D / 2) of the diameter D of the lens L to be measured. Therefore, the outer circumference of the lens L to be measured coincides with the optical axis l 2 of the objective lens 11.
【0023】また、第1撮像手段としての第1撮像素子
13は、CCD等のエリアセンサからなり、対物レンズ
11に関して、測定対象レンズLの測定対象面における
外縁と共役な位置に配置されている。従って、第1撮像
素子13の撮像面上には、測定対象レンズLの測定対象
面における外縁の像が、拡大されて結ばれる。即ち、以
上に説明した対物レンズ11,測定対象レンズL及び第
1撮像素子13の相対位置関係に依り、対物レンズ11
は、拡大光学系として機能する。なお、第1撮像素子1
3から出力された映像信号は、図1に示す画像処理装置
6に入力される。The first image pickup device 13 as the first image pickup means is composed of an area sensor such as a CCD, and is disposed at a position conjugate with the outer edge of the measurement target lens L on the measurement target surface with respect to the objective lens 11. . Therefore, the image of the outer edge of the measurement target surface of the measurement target lens L is enlarged and formed on the imaging surface of the first imaging element 13. That is, depending on the relative positional relationship between the objective lens 11, the measurement target lens L, and the first imaging element 13 described above, the objective lens 11
Functions as a magnifying optical system. The first imaging device 1
The video signal output from 3 is input to the image processing device 6 shown in FIG.
【0024】第1ハーフミラー12は、対物レンズ11
の光軸l2に対して斜めに交わる様に、配置されてい
る。この第1ハーフミラー12は、入射光のうちの50
%を反射して残りを透過する部分反射ミラーである。こ
の第1ハーフミラー12は、対物レンズ11から出射さ
れる光の全てを入射可能な面積を有している。The first half mirror 12 includes an objective lens 11
Of As intersect obliquely to the optical axis l 2, is disposed. The first half mirror 12 has 50 out of the incident light.
This is a partial reflection mirror that reflects% and transmits the rest. The first half mirror 12 has an area that allows all of the light emitted from the objective lens 11 to enter.
【0025】第1光源装置14は、第1ハーフミラー1
2に関して第1撮像素子13に対して光学的な等価位置
に配置された拡散透過板141,この拡散透過板141
の背後に配置されたランプ142,及び、拡散透過板1
41とランプ142との間に配置されてランプ142か
ら出射された照明光を集光して拡散透過板141に入射
させるための集光レンズ143から、構成されている。
なお、拡散透過版141は、第1撮像素子13の撮像面
よりも広い面積を有している。The first light source device 14 includes the first half mirror 1
2, a diffuse transmission plate 141, which is disposed at an optically equivalent position with respect to the first image sensor 13, and the diffusion transmission plate 141
142 and the diffuse transmission plate 1 disposed behind the
A condensing lens 143 disposed between the lamp 41 and the lamp 142 for condensing the illumination light emitted from the lamp 142 and causing the light to enter the diffusion transmission plate 141.
Note that the diffusion transmission plate 141 has an area larger than the imaging surface of the first imaging element 13.
【0026】第2撮像手段としての第2撮像素子16
も、CCD等のエリアセンサからなり、対物レンズ11
に関して、やとい2の中心軸l1上における測定対象レ
ンズLの測定対象面の曲率中心と略一致する位置(測定
対象レンズLをやとい2の中心軸l1に対して同軸に固
定させた場合における位置)Oと共役な位置に、配置さ
れている。なお、第2撮像素子16から出力された映像
信号は、図1に示す画像処理装置6に入力される。Second image sensor 16 as second image pickup means
Also comprises an area sensor such as a CCD,
Regard was fixed center of curvature substantially coincident position of the object surface to be measured lens L on the central axis l 1 of Hire 2 (measured lens L coaxially to the central axis l 1 of Hire 2 (Position in case) O is disposed at a position conjugate with O. The video signal output from the second image sensor 16 is input to the image processing device 6 shown in FIG.
【0027】光路分割手段としての第2ハーフミラー1
5は、第1ハーフミラー12と同一の構成を有してお
り、対物レンズ11の像側主点(図2における右側の主
点)と第2撮像素子16の中心とを結ぶ光路に対して斜
めに交わる様に、配置されている。この第2ハーフミラ
ー15も、対物レンズ11から出射される光の全てを入
射可能な面積を、有している。Second half mirror 1 as optical path dividing means
Numeral 5 has the same configuration as the first half mirror 12, with respect to an optical path connecting the image-side principal point of the objective lens 11 (the principal point on the right side in FIG. 2) and the center of the second image sensor 16. They are arranged so that they cross diagonally. The second half mirror 15 also has an area that allows all of the light emitted from the objective lens 11 to enter.
【0028】第2光源装置17は、第2ハーフミラー1
5によって分割された光路上における第2撮像素子16
に対する光学的な等価位置にその出射点が配置されたF
Cコネクタ171と、このFCコネクタ171に光を導
入するライトガイドファイババンドル172とから、構
成されている。従って、このFCコネクタ171の出射
点の位置は、対物レンズ11に関して、上記曲率中心O
と共役な位置となっている。また、このFCコネクタ1
71の出射点の位置は、点状であるので、第2光源装置
17は、対物レンズ11を介して点像を上記曲率中心O
に投影する点光源(指標)として、機能する。なお、第
2光源装置17は、チャート等のパターンを投影する投
影装置であっても良い。また、第2ハーフミラー15及
び第2光源装置17の位置は、第2光源装置17が対物
レンズ11から第1撮像素子13に至る光路に干渉しな
いように、調整されている。The second light source device 17 includes the second half mirror 1
5 on the optical path divided by 5
F whose emission point is arranged at an optically equivalent position with respect to
It comprises a C connector 171 and a light guide fiber bundle 172 for introducing light into the FC connector 171. Therefore, the position of the emission point of the FC connector 171 is set at the center of curvature O with respect to the objective lens 11.
And the conjugate position. Also, this FC connector 1
Since the position of the emission point 71 is point-like, the second light source device 17 converts the point image via the objective lens 11 into the center of curvature O.
Function as a point light source (index) that projects onto Note that the second light source device 17 may be a projection device that projects a pattern such as a chart. The positions of the second half mirror 15 and the second light source device 17 are adjusted so that the second light source device 17 does not interfere with the optical path from the objective lens 11 to the first image sensor 13.
【0029】以上に説明した対物レンズ11,測定対象
レンズL,第2ハーフミラー15,第2撮像素子16及
び第2光源装置17の相対位置関係に依り、これらの光
学系は、第2光源装置による点光源像を測定対象レンズ
Lの測定対象面にて反射させてオートコリメータ像とし
て第2撮像素子16に撮像させるオートコリメータとし
て、機能する。Depending on the relative positions of the objective lens 11, the lens L to be measured, the second half mirror 15, the second image pickup device 16, and the second light source device 17 described above, these optical systems are arranged in the second light source device. Function as an autocollimator which causes the second image sensor 16 to reflect the point light source image by the measurement target surface of the measurement target lens L on the measurement target surface as an autocollimator image.
【0030】各撮像素子13,16から出力された映像
信号が入力される画像処理装置6は、各映像信号に基づ
いて、各撮像素子13,16によって撮像された映像を
ディスプレイ61上に表示するとともに、映像の動きを
数値化(座標値又はベクトルに変換)して、得られた数
値を偏心量演算用コンピュータ5に通知する。偏心量演
算用コンピュータ5は、回転角検出部4から入力された
回転角検出信号に基づいて、やとい2(従って、測定対
象レンズL)の回転位置を検知するとともに、画像処理
装置6から通知された数値に基づいて、測定対象レンズ
Lの偏心量を計算する。これら画像処理装置6及び偏心
量演算用コンピュータ5の動作は、後において詳細に説
明する。The image processing device 6 to which the video signal output from each of the imaging devices 13 and 16 is input displays the video imaged by each of the imaging devices 13 and 16 on the display 61 based on each video signal. At the same time, the motion of the image is digitized (converted into a coordinate value or a vector), and the obtained numerical value is notified to the eccentricity calculating computer 5. The computer 5 for calculating the amount of eccentricity detects the rotation position of the lens 2 (accordingly, the lens L to be measured) based on the rotation angle detection signal input from the rotation angle detection unit 4, and notifies the image processing device 6 of the rotation position. The amount of eccentricity of the lens L to be measured is calculated based on the numerical values obtained. The operations of the image processing device 6 and the computer 5 for calculating the amount of eccentricity will be described later in detail.
【0031】次に、以上のように構成された本第1実施
形態によるレンズ偏心測定装置の使用例及び動作を、説
明する。最初に、オペレータは、測定対象面を観測光学
系1に対向させた状態で、測定対象レンズLをやとい2
の先端に押し当てて、図示せぬ吸引装置を動作させる。
すると、やとい2に接する面が球面に仕上がっている限
り、測定対象レンズLがやとい2の先端に吸着される。
なお、このとき、測定対象レンズLの光軸は、必ずしも
やとい2の中心軸に対して同軸になっている必要はな
く、測定対象レンズLの光軸がやとい2の中心軸に対し
て多少ズレていても良い。Next, a description will be given of a usage example and operation of the lens eccentricity measuring apparatus according to the first embodiment configured as described above. First, the operator quickly moves the lens L to be measured in a state where the surface to be measured is opposed to the observation optical system 1.
To operate a suction device (not shown).
Then, the lens L to be measured is adsorbed to the tip of the diaper 2 as long as the surface in contact with the diaper 2 is finished as a spherical surface.
Note that, at this time, the optical axis of the measurement target lens L does not necessarily have to be coaxial with the center axis of the target 2, and the optical axis of the measurement target lens L is not coaxial with the center axis of the target 2. Some deviation may be allowed.
【0032】続いて、オペレータは、各光源装置14,
17を点灯させ、スピンドル3によってやとい2(従っ
て、測定対象レンズL)を回転させるとともに、各回路
構成部13,16,4,5,6を起動させる。Subsequently, the operator operates the light source devices 14,
17 is turned on, the spindle 2 rotates the 2 (accordingly, the lens L to be measured), and the circuit components 13, 16, 4, 5, 6 are activated.
【0033】すると、第1光源装置14の拡散照明版1
41から拡散されつつ出射された照明光は、第1ハーフ
ミラー12によって対物レンズ11に向けて反射され、
対物レンズ11によって収束されることにより、測定対
象レンズLにおける外周縁近傍の領域に照射される。こ
のように照射された照明光によって照明された領域の像
は、対物レンズ11によって第1撮像素子13の撮像面
上に形成される。この際、測定対象レンズL自体に偏心
が無く且つ測定対象レンズLがやとい2に対して同軸に
固定されている場合(若しくは、測定対象レンズLには
偏心があるが、測定対象レンズLの光軸がやとい2の中
心軸からずれたために、偶然に測定対象レンズLの外周
縁の中心軸が対物レンズ11の光軸l2に合致した場
合)には、常時、第1撮像素子13の中心に測定対象レ
ンズLの外周縁像が形成される。そして、この場合に
は、測定対象レンズLを回転させても、画像処理装置6
のディスプレイ61上に表示されている測定対象レンズ
Lの外周縁像の位置がずれることはない。Then, the diffused illumination plate 1 of the first light source device 14
The illumination light emitted while being diffused from 41 is reflected by the first half mirror 12 toward the objective lens 11,
By being converged by the objective lens 11, the light is radiated to a region near the outer peripheral edge of the lens L to be measured. The image of the area illuminated by the illumination light thus irradiated is formed on the imaging surface of the first imaging device 13 by the objective lens 11. At this time, when the measurement target lens L itself has no eccentricity and the measurement target lens L is fixed coaxially with respect to 2 (or the measurement target lens L has eccentricity, When the optical axis deviates slightly from the central axis of 2 and the central axis of the outer peripheral edge of the lens L to be measured coincides with the optical axis l 2 of the objective lens 11 by accident, the first imaging element 13 is always Is formed at the center of the target lens L. In this case, even if the lens L to be measured is rotated, the image processing device 6
Does not shift the position of the outer peripheral image of the measurement target lens L displayed on the display 61.
【0034】これに対して、測定対象レンズL自体に偏
心がある場合、及び、測定対象レンズLの光軸がやとい
2の中心軸l1に対してズレている場合には、通常、デ
ィスプレイ61上に表示されている測定対象レンズLの
外周縁像の位置が、測定対象レンズLの回転に伴って、
図3に示すように、径方向に振れる。On the other hand, when the lens L to be measured is decentered, and when the optical axis of the lens L to be measured is slightly deviated from the central axis l 1 , the display is usually used. The position of the outer peripheral edge image of the measurement target lens L displayed on 61 is changed as the measurement target lens L rotates.
As shown in FIG. 3, it swings in the radial direction.
【0035】画像処理装置6は、常時、映像中での測定
対象レンズLの外周縁像の位置を数値化する。例えば、
図3における上下方向に向けて設定された映像のY軸と
測定対象レンズLの外周縁像との交点の座標値を求め
る。このようにして数値化された値が入力された偏心量
演算用コンピュータ5は、回転検出部4からの信号に基
づいて、測定対象レンズLの回転位置を常時モニタする
とともに、検知された各回転位置毎に、映像中における
測定対象レンズLの外周縁像の振れ量を計算する。偏心
量演算用コンピュータ5は、さらに、求めた振れ量に基
づいて、第1撮像素子13の撮像面上における測定対象
レンズLの外周縁像の振れ量(距離)を計算し、予め求
めていた対物レンズ11の測定対象面に対する倍率で逆
算することにより、測定対象レンズLの外周縁の実際の
振れ量(距離)Rn(n:回転検出部4による回転位置
検出のサンプリング番号〔即ち、測定対象レンズLの方
位に相当〕)を算出する。その後、偏心量演算用コンピ
ュータ5は、算出した振れ量(距離)Rnと測定対象レ
ンズLの回転位置との関係に基づいて、やとい2の中心
軸l1に対する測定対象レンズLの外周縁の中心軸のズ
レ方向及びズレ量(Rnの最大値の1/2)を求める。
なお、対物レンズ11の測定対象面に対する倍率は、対
物レンズ11の焦点距離、測定対象面と対物レンズ11
の物体側主点との間の距離,及び、対物レンズ11の像
側主点と結像位置との間の距離に基づいて光学的に算出
されるが、測定対象レンズLを径方向に移動した時にお
ける結像位置の移動量に基づいて実験的に求められても
良い。The image processing device 6 always digitizes the position of the outer peripheral image of the lens L to be measured in the video. For example,
The coordinate value of the intersection of the Y axis of the image set in the vertical direction in FIG. 3 and the outer peripheral image of the measurement target lens L is obtained. The computer 5 for calculating the amount of eccentricity, to which the value thus digitized is input, constantly monitors the rotational position of the lens L to be measured based on the signal from the rotation detecting unit 4 and detects each detected rotation. The shake amount of the outer peripheral image of the measurement target lens L in the video is calculated for each position. The eccentricity calculation computer 5 further calculates the shake amount (distance) of the outer peripheral image of the measurement target lens L on the imaging surface of the first image sensor 13 based on the obtained shake amount, and obtains the shake amount in advance. By calculating back with the magnification of the objective lens 11 with respect to the measurement target surface, the actual shake amount (distance) Rn (n: sampling number of the rotation position detection by the rotation detection unit 4 [that is, the measurement target] Equivalent to the direction of the lens L]). Then, the eccentricity calculation computer 5, on the basis of the relationship between the calculated deflection amount (distance) Rn and the rotational position of a measured object lens L, of the outer peripheral edge of the measuring object lens L with respect to the central axis l 1 of Hire 2 The shift direction and the shift amount (1/2 of the maximum value of Rn) of the center axis are obtained.
The magnification of the objective lens 11 with respect to the measurement target surface is determined by the focal length of the objective lens 11, the measurement target surface, and the objective lens 11.
Is optically calculated on the basis of the distance between the object-side principal point and the distance between the image-side principal point of the objective lens 11 and the imaging position. It may be obtained experimentally based on the amount of movement of the imaging position at the time.
【0036】一方、第2光源装置17の出射点(点光
源)から発散しつつ出射された照明光は、第2ハーフミ
ラー15によって対物レンズ11に向けて反射され、対
物レンズ11によって、やとい2の中心軸l1上の一点
(測定対象レンズLの光軸がやとい2の中心軸l1と同
軸となるように固定された場合において測定対象面の曲
率中心が位置すべき点)に向けて収束する。この場合、
測定対象レンズLの測定対象面が設計値通りの曲率半径
に成形されており、しかも、測定対象レンズLの光軸が
やとい2の中心軸l1に対して同軸となっているなら
ば、対物レンズ11から出射された全ての光束は、測定
対象レンズLの測定対象面に対して、垂直に入射して反
射する。従って、全ての光束は、元来た経路を辿って第
2ハーフミラー15を透過し、第2撮像素子16の撮像
面の中央に、点光源像Pを結ぶ。On the other hand, the illuminating light emitted while diverging from the emission point (point light source) of the second light source device 17 is reflected by the second half mirror 15 toward the objective lens 11, and is eventually reflected by the objective lens 11. a point on the second center axis l 1 (the center of curvature of the object surface points to be located in a case where the optical axis of the measurement object lens L is fixed so that the central axis l 1 and coaxial Hire 2) Converge towards in this case,
The object surface to be measured lens L are molded to the radius of curvature of the design value, moreover, if the optical axis of the measurement object lens L has become coaxial with the central axis l 1 of Hire 2, All the light beams emitted from the objective lens 11 are perpendicularly incident on the measurement target surface of the measurement target lens L and are reflected. Therefore, all the light fluxes pass through the second half mirror 15 along the original path, and form a point light source image P at the center of the imaging surface of the second imaging element 16.
【0037】これに対して、測定対象レンズLの光軸が
やとい2の中心軸l1に対してずれている場合には、対
物レンズ11から出射された全ての光束は、測定対象面
に対して傾いて入射される。従って、測定対象面にて反
射された光の光路は、測定対象面に入射する光の光路に
対して傾くようになる。従って、第2撮像素子16の撮
像面上に形成された点光源像Pは、この撮像面の中心か
らずれる。そのため、測定対象レンズLが回転すると、
測定対象面の曲率中心はやとい2の中心軸l1周りに回
転するので、第2撮像素子16の撮像面上に形成された
点光源像Pも、図4に示すように、撮像面の中心周りに
回転する。[0037] On the contrary, when the optical axis of the measuring object lens L is displaced with respect to the central axis l 1 of Hire 2, all of the light flux emitted from the objective lens 11, the object surface It is incident at an angle. Therefore, the optical path of the light reflected on the measurement target surface is inclined with respect to the optical path of the light incident on the measurement target surface. Therefore, the point light source image P formed on the imaging surface of the second imaging device 16 is shifted from the center of the imaging surface. Therefore, when the lens L to be measured rotates,
Since the center of curvature of the object surface rotates around the central axis l 1 of Hire 2, the light source image point P formed on the imaging surface of the second image sensor 16 also, as shown in FIG. 4, the imaging surface Rotate around the center.
【0038】画像処理装置6は、常時、映像中での点光
源像Pの位置を数値化する。このようにして数値化され
た値が入力された偏心量演算用コンピュータ5は、映像
中心に対する点光源像Pのズレ方向と測定対象レンズL
の回転位置との関係に基づき、やとい2の中心軸l1に
対する測定対象面の曲率中心のズレ方向を求める。ま
た、画像処理装置6は、映像中における点光源像Pの回
転半径に基づいて、第2撮像素子16の撮像面上におけ
る点光源像Pの回転半径を計算し、予め求めていた対物
レンズ11の測定対象面の曲率中心に対する倍率で逆算
することにより、やとい2の中心軸l1に対する測定対
象面の曲率中心のズレ量(距離)を算出する。The image processing device 6 always digitizes the position of the point light source image P in the video. The computer 5 for calculating the amount of eccentricity, to which the value thus quantified is input, determines the deviation direction of the point light source image P from the center of the image and the lens L to be measured.
Based on the relationship between the rotational position of, determine the deviation direction of the center of curvature of the object surface with respect to the central axis l 1 of Hire 2. Further, the image processing device 6 calculates the radius of rotation of the point light source image P on the imaging surface of the second image sensor 16 based on the radius of rotation of the point light source image P in the video, and obtains the objective lens 11 obtained in advance. by calculating back a proportion of the center of curvature of the object surface, and calculates the amount of deviation of the center of curvature of the object surface with respect to the central axis l 1 of Hire 2 (distance).
【0039】以上のプロセスを経て、やとい2の中心軸
l1に対する測定対象レンズLの外周縁の中心軸のズレ
方向及びズレ量(以下、「外周縁ズレベクトル」とい
う),並びに、やとい2の中心軸l1に対する測定対象
面の曲率中心のズレ方向及びズレ量(以下、「曲率中心
ズレベクトル」という)が算出されると、偏心量演算用
コンピュータ5は、両ベクトルに対してベクトル演算
(ベクトルの減法)を施すことにより、測定対象レンズ
の外周縁の中心軸に対する光軸(測定対象面の曲率中
心)のズレ量及びズレ方向(偏心量)を算出する。Through the above process, the direction and amount of deviation of the central axis of the outer peripheral edge of the lens L to be measured with respect to the central axis l 1 of the second lens 2 (hereinafter referred to as “outer peripheral edge displacement vector”), and When the deviation direction and the deviation amount of the center of curvature of the measurement target surface with respect to the central axis l 1 of the two (hereinafter, referred to as “curvature center deviation vector”) are calculated, the eccentricity amount calculating computer 5 calculates the vector for both vectors. By performing the calculation (vector subtraction), the shift amount and the shift direction (eccentric amount) of the optical axis (center of curvature of the measurement target surface) with respect to the center axis of the outer peripheral edge of the measurement target lens are calculated.
【0040】以上説明したように、本第1実施形態のレ
ンズ偏心測定装置によると、測定対象レンズLの外周面
の振れ量の測定を非接触で行っているので、測定対象レ
ンズLに接触してこれをやとい2に対してずらしてしま
う虞がない。しかも、測定対象レンズLの外周面の振れ
量を検知する光学系(対物レンズ11から第1撮像素子
13に至る光学系),及び、点光源像Pを観察する光学
系(対物レンズ11から第2撮像素子16に至る光学
系)は対物レンズ11を共用しているので、両光学系の
機械的干渉回避のために両光学系の光路を長く確保する
必要がなく、その結果装置全体の規模を大きくしてしま
うといった問題が生じない。As described above, according to the lens eccentricity measuring apparatus of the first embodiment, the amount of shake of the outer peripheral surface of the lens L to be measured is measured in a non-contact manner. There is no danger that this will be shifted with respect to 2 as soon as possible. In addition, an optical system (an optical system from the objective lens 11 to the first imaging element 13) for detecting the amount of shake of the outer peripheral surface of the measurement target lens L, and an optical system for observing the point light source image P (from the objective lens 11 to the Since the objective lens 11 is shared between the two optical systems, the optical system does not need to secure a long optical path between the two optical systems in order to avoid mechanical interference between the two optical systems. There is no problem of increasing the size.
【0041】なお、上記第1実施形態においては、両ハ
ーフミラー12,15を別個独立のものとして構成した
が、これを一枚のハーフミラーによって代用しても良
い。また、測定対象レンズLの測定対象面が凸面である
として説明を進めていたが、測定対象面は、凹面であっ
ても良い。この場合は、測定対象面の曲率中心が対物レ
ンズ11側に存在するというだけであるので、第2撮像
素子16の撮像面は、やはり、測定対象面の曲率中心と
共役な位置に配置されれば良い。In the first embodiment, the two half mirrors 12 and 15 are configured as separate and independent members. However, these may be replaced by a single half mirror. Further, the description has been given on the assumption that the measurement target surface of the measurement target lens L is a convex surface, but the measurement target surface may be a concave surface. In this case, since the center of curvature of the measurement target surface only exists on the objective lens 11 side, the imaging surface of the second imaging element 16 is also arranged at a position conjugate with the center of curvature of the measurement target surface. Good.
【0042】[0042]
【実施形態2】図5は、本発明の第2の実施形態による
観測光学系1の光学構成を示す平面図である。図5に示
されるように、本第2実施形態は、上述した第1実施形
態に比して、両ハーフミラー12,15を一枚のハーフ
ミラー18によって代用している点,やとい2の中心軸
l1が対物レンズ11の光軸l2と同軸になっている点,
並びに、両撮像素子13,16の位置及び両光源装置1
4,17の位置が各々入れ替わっている点を、特徴とし
ている。Second Embodiment FIG. 5 is a plan view showing an optical configuration of an observation optical system 1 according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the second embodiment differs from the first embodiment in that both half mirrors 12 and 15 are replaced by a single half mirror 18. The point that the central axis l 1 is coaxial with the optical axis l 2 of the objective lens 11,
And the positions of the two image sensors 13 and 16 and the two light source devices 1
The feature is that the positions 4 and 17 are interchanged.
【0043】本第2実施形態では、上述したようにやと
い2の中心軸l1が対物レンズ11の光軸l2と同軸にな
っていることに伴い、第2撮像素子16が対物レンズ1
1の光軸l2上に位置し、対物レンズ11に関して、そ
の撮像面の中心位置が測定対象レンズLの測定対象面の
曲率中心と共役になっている。また、第1撮像素子13
は、対物レンズ11の光軸l2からオフセットした位置
に配置され、その撮像面の中心位置が測定対象レンズL
の測定対象面の外周縁と共役になっている。これら各撮
像素子16,13と対物レンズ11とをそれぞれ結ぶ二
つの光路を斜めに横切るように、上述したハーフミラー
18が配置されている。そして、このハーフミラー18
に関して、第1撮像素子13と光学的等価になる位置に
は第1光源装置14が、第2撮像素子16と光学的等価
になる位置には第2光源装置17が、各々配置されてい
る。本第2実施形態におけるその他の構成は、上述した
第1実施形態のものと全く同じであるので、その説明を
省略する。[0043] In the second embodiment, with that center axis l 1 of Hire 2 is in the optical axis l 2 coaxially of the objective lens 11 as described above, the second imaging element 16 is an objective lens 1
The objective lens 11 is located on one optical axis l 2 , and the center position of the imaging surface of the objective lens 11 is conjugate with the center of curvature of the measurement target surface of the measurement target lens L. Also, the first image sensor 13
Is located at a position offset from the optical axis l 2 of the objective lens 11, and the center position of the imaging surface thereof is
Is conjugate with the outer peripheral edge of the surface to be measured. The above-described half mirror 18 is disposed so as to obliquely cross two optical paths respectively connecting the imaging elements 16 and 13 and the objective lens 11. And this half mirror 18
With respect to the first light source device 14, a first light source device 14 is disposed at a position optically equivalent to the first image sensor 13, and a second light source device 17 is disposed at a position optically equivalent to the second image sensor 16. Other configurations in the second embodiment are exactly the same as those in the above-described first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0044】以上のように構成される本第2実施形態に
よると、上述した第1実施形態と全く同じ作用を奏する
他、測定対象レンズLの外径如何に依らずにやとい2を
対物レンズ11に対して相対移動させる必要が無く、
只、測定対象レンズLの外径に従って第1撮像素子13
及び第1照明装置14の位置を調整すれば足りる、とい
う利点を生ずる。According to the second embodiment configured as described above, the second embodiment has exactly the same operation as the first embodiment described above, and furthermore, the objective lens 2 can be used irrespective of the outer diameter of the lens L to be measured. There is no need to move relative to 11,
However, the first image pickup device 13 according to the outer diameter of the lens L to be measured.
In addition, there is an advantage that it is sufficient to adjust the position of the first lighting device 14.
【0045】[0045]
【実施形態3】図6は、本発明の第3の実施形態による
観測光学系1の光学構成を示す平面図である。図6に示
されるように、本第3実施形態は、上述した第2実施形
態と比較して、ハーフミラー18の代わりに上述した第
1実施形態における第2ハーフミラー15のみを用いた
点,一個の撮像素子10のみを対物レンズ11の光軸l
2上に配置した点,第1照明装置17を省略するととも
に、光ファイバ20によって外部から直接測定対象レン
ズLの外周縁を直接照明した点、並びに、測定対象レン
ズLの外周縁から発散して対物レンズ11を透過した光
を全反射鏡19によって反射させて、撮像素子10の撮
像面10上に測定対象レンズLの外周縁像を形成させた
点を、特徴としている。Third Embodiment FIG. 6 is a plan view showing an optical configuration of an observation optical system 1 according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the third embodiment differs from the second embodiment in that only the second half mirror 15 in the first embodiment described above is used instead of the half mirror 18. Only one image sensor 10 is connected to the optical axis l of the objective lens 11.
2 , the first illuminating device 17 is omitted, and the optical fiber 20 directly illuminates the outer peripheral edge of the lens L to be measured directly from the outside, and diverges from the outer peripheral edge of the lens L to be measured. It is characterized in that the light transmitted through the objective lens 11 is reflected by the total reflection mirror 19 to form an outer peripheral image of the measurement target lens L on the imaging surface 10 of the imaging device 10.
【0046】なお、撮像素子10の撮像面上における点
光源像の形成・移動領域(即ち第2撮像手段)と、測定
対象レンズLの外周縁像の形成・移動領域(即ち第1撮
像手段)とは、明確に区分される。従って、画像処理装
置6は、撮像素子10から入力された映像信号に基づい
て、映像中における点光源像の位置及び測定対象レンズ
Lの外周縁像の位置を、各々独立して数値化することが
できる。The point light source image forming / moving area on the image pickup surface of the image pickup device 10 (ie, the second image pickup means) and the outer peripheral image forming / moving area of the measurement target lens L (ie, the first image pickup means). Is clearly divided. Accordingly, the image processing device 6 independently quantifies the position of the point light source image and the position of the outer peripheral image of the measurement target lens L in the video based on the video signal input from the image sensor 10. Can be.
【0047】以上のように構成される本第3実施形態に
よると、上述した第1実施形態及び第2実施形態と全く
同じ作用を奏する他、構成部材が少なくて済むという利
点を生ずる。According to the third embodiment configured as described above, the same operations as those of the above-described first embodiment and the second embodiment can be obtained, and the number of components can be reduced.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように構成された本発明のレンズ
偏心測定装置によれば、レンズ光学面の曲率中心の振れ
量とレンズ外周縁の振れ量とを夫々光学的に非接触にて
精度良く観測することが可能である。また、両振れ量を
夫々観測するための各光学系の対物レンズを共用したの
で、両光学系同士の機械的干渉の問題が生じないので、
装置全体を小型化することができる。According to the lens eccentricity measuring apparatus of the present invention constructed as described above, the amount of deflection at the center of curvature of the lens optical surface and the amount of deflection at the outer peripheral edge of the lens can be accurately measured without optical contact. It is possible to observe well. In addition, since the objective lens of each optical system for observing both shake amounts is shared, there is no problem of mechanical interference between the two optical systems.
The entire device can be reduced in size.
【図1】 本発明の第1の実施の形態によるレンズ偏心
測定装置の概略正面図FIG. 1 is a schematic front view of a lens eccentricity measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1の観測光学系の光学構成を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing an optical configuration of the observation optical system of FIG. 1;
【図3】 ディスプレイに表示された測定対象レンズの
外周縁像の振れを示す図FIG. 3 is a diagram showing a shake of an outer peripheral image of a measurement target lens displayed on a display.
【図4】 ディスプレイに表示された点光源像の回転を
示す図FIG. 4 is a diagram showing rotation of a point light source image displayed on a display.
【図5】 本発明の第2の実施の形態によるレンズ偏心
測定装置の観測光学系の光学構成を示す平面図FIG. 5 is a plan view showing an optical configuration of an observation optical system of a lens eccentricity measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第3の実施の形態によるレンズ偏心
測定装置の観測光学系の光学構成を示す平面図FIG. 6 is a plan view showing an optical configuration of an observation optical system of a lens eccentricity measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図7】 従来のレンズ偏心測定装置の構成を示す光学
構成図FIG. 7 is an optical configuration diagram showing a configuration of a conventional lens eccentricity measuring device.
1 観測光学系 2 やとい 3 スピンドル 4 回転角検出部 5 偏心量演算用コンピュータ 6 画像処理装置 10 撮像素子 11 対物レンズ 12 第1ハーフミラー 13 第1撮像素子 14 第1光源装置 15 第2ハーフミラー 16 第2撮像素子 17 第2光源装置 18 ハーフミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Observation optical system 2 Yato 3 Spindle 4 Rotation angle detector 5 Computer for calculating eccentricity 6 Image processing device 10 Image sensor 11 Objective lens 12 First half mirror 13 First image sensor 14 First light source device 15 Second half mirror 16 Second imaging device 17 Second light source device 18 Half mirror
Claims (8)
定対象レンズをその測定対象面に交わる軸を中心軸とし
て回転させる測定対象レンズ回転機構と、 この測定対象レンズ回転機構に固定される測定対象レン
ズの測定対象面に対向すべき位置に配置された対物レン
ズと、 前記測定対象面の外周縁に対して、前記対物レンズに関
して略共役となるべき位置に配置された第1撮像手段
と、 前記測定対象レンズ回転機構の中心軸上における前記測
定対象面の曲率中心と略一致すべき点に対して、前記対
物レンズに関して略共役となる位置に配置された第2撮
像手段と、 前記対物レンズと前記第2撮像素子とを結ぶ光路の途中
に配置された光路分割手段と、 この光路分割手段によって分割された光路上における前
記第2撮像素子と等価な位置に配置された指標とを有す
ることを特徴とするレンズ偏心測定装置。An object lens rotation mechanism for fixing a lens to be measured and rotating the lens to be measured around an axis intersecting the surface to be measured, and a lens to be measured fixed to the mechanism for rotating the lens to be measured An objective lens disposed at a position to be opposed to the measurement target surface, a first imaging unit disposed at a position to be substantially conjugate with respect to the objective lens with respect to an outer peripheral edge of the measurement target surface, A second imaging unit disposed at a position substantially conjugate with respect to the objective lens with respect to a point on the central axis of the target lens rotation mechanism that should substantially coincide with the center of curvature of the measurement target surface; An optical path dividing unit disposed in the middle of an optical path connecting the second image sensor, and a light path dividing unit which is located at a position equivalent to the second image sensor on the optical path divided by the optical path dividing unit. Lens eccentricity measuring apparatus characterized by having a location indices.
ンズ回転機構の中心軸と同軸に配置されていることを特
徴とする請求項1記載のレンズ偏心測定装置。2. The lens eccentricity measuring apparatus according to claim 1, wherein an optical axis of said objective lens is arranged coaxially with a central axis of said lens rotating mechanism to be measured.
ンズ回転機構の中心軸から平行にオフセットされている
とともに、 前記第1撮像手段は、前記対物レンズの光軸上に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載のレンズ偏心測
定装置。3. An optical axis of the objective lens is offset parallel to a central axis of the rotation mechanism of the lens to be measured, and the first imaging means is disposed on an optical axis of the objective lens. The lens eccentricity measuring device according to claim 1, wherein:
有することを特徴とする請求項1記載のレンズ偏心測定
装置。4. The lens eccentricity measuring apparatus according to claim 1, further comprising an illuminating means for illuminating the surface to be measured.
記測定対象レンズを照明することを特徴とする請求項4
記載のレンズ偏心測定装置。5. The illumination device according to claim 4, wherein the illumination unit illuminates the lens to be measured via the objective lens.
A lens eccentricity measuring device as described in the above.
とを特徴とする請求項1記載のレンズ偏心測定装置。6. An apparatus according to claim 1, wherein said optical path dividing means is a half mirror.
請求項1記載のレンズ偏心測定装置。7. An apparatus according to claim 1, wherein said index is a point light source.
同一の撮像素子として構成されていることを特徴とする
請求項1記載のレンズ偏心測定装置。8. The lens eccentricity measuring apparatus according to claim 1, wherein said first image pickup means and said second image pickup means are configured as the same image pickup device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249159A JP2000065681A (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Measuring apparatus for decentering of lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10249159A JP2000065681A (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Measuring apparatus for decentering of lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=17188794
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JP10249159A Pending JP2000065681A (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Measuring apparatus for decentering of lens |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000065681A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007514936A (en) * | 2003-12-10 | 2007-06-07 | エシロル アンテルナシヨナル コンパーニュ ジェネラル ドプテーク | Device for automatically detecting markings on ophthalmic lenses |
CN114624010A (en) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 嘉兴中润光学科技股份有限公司 | Eccentricity testing method |
-
1998
- 1998-08-19 JP JP10249159A patent/JP2000065681A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007514936A (en) * | 2003-12-10 | 2007-06-07 | エシロル アンテルナシヨナル コンパーニュ ジェネラル ドプテーク | Device for automatically detecting markings on ophthalmic lenses |
CN114624010A (en) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 嘉兴中润光学科技股份有限公司 | Eccentricity testing method |
CN114624010B (en) * | 2022-05-16 | 2022-08-23 | 嘉兴中润光学科技股份有限公司 | Eccentricity testing method |
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